矿井排水泵房自动化监测监控系统_精品文档.pdf

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矿井排水泵房自动化监测监控系统矿井排水泵房自动化监测监控系统矿井排水泵房自动化监测监控系统矿井排水泵房自动化监测监控系统湖南立佳机械制造有限公司湖南立佳机械制造有限公司HunanPerfectIndustryCo.,Ltd.目目录录目目录录一、市场概述一、市场概述二、手动启动流程二、手动启动流程三、系统概况三、系统概况四、系统原理四、系统原理五、系统特点五、系统特点六、防爆设计六、防爆设计七、控制主界面七、控制主界面八、爆炸性环境用防爆电气设备分类八、爆炸性环境用防爆电气设备分类九、现场情况调查表九、现场情况调查表市场概述市场概述市场概述市场概述一、江西省煤炭工业局一、江西省煤炭工业局2009年工作重点年工作重点二、关于切实做好全省煤矿雨季三防工作的通知二、关于切实做好全省煤矿雨季三防工作的通知三、关于全省煤矿雨季三、关于全省煤矿雨季“三防三防”和应和应急预案管急预案管理理与演练与演练调调度审度审查情况查情况的通的通报报四四、目前国内仅江西省强制执行矿井排水泵房自动化监测监控系统。

国内其它省矿山管理部门还没有强制执行，但随着数字化矿井建设的进行，这种趋势将在全国普及。

五、五、目前国内现有矿山有近80%没有安装泵房自动化系统，其中的大、中型矿山及大水量矿山将陆续进行排水泵房自动化改造。

六、数字化矿井的概念数字化矿井就是指在矿井范围内建立一个以三维坐标为主线，将矿井信息构建成一个矿井信息模型。

描述矿井中每一点的全部信息。

按三维坐标组织，存储起来，并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段。

市场概述市场概述市场概述市场概述市场概述市场概述市场概述市场概述国内同国内同类设备类设备生产厂家：

生产厂家：

一、一、唐山开诚唐山开诚电控设备电控设备集团集团有限公司有限公司该装置由该装置由KXJ-30/1140（660）矿用矿用隔隔爆爆兼本安型可编兼本安型可编程控制程控制器器、KXA-2本本安安控制控制显示台显示台、GPD10矿用矿用本安型压力传感器本安型压力传感器、QBRG300/6K矿用矿用隔隔爆爆型高压软起型高压软起动控制动控制器器、KGU7投入式液位传感器投入式液位传感器、BDF-20-127矿用矿用防爆电防爆电磁阀磁阀、KGY50压力变送器压力变送器、LCZ-803矿用矿用隔隔爆爆兼本质安兼本质安全全型数字型数字超声波超声波流流量量计计组成，组成，应有应有安安全全标志。

标志。

二、二、太太原市原市博世博世通机电通机电液液工程有限公司工程有限公司配套配套用用KXH18（原原KHJ6.4）（60mA）声光报警器声光报警器、DTBZ-37FYC矿用矿用隔隔爆爆型液压阀型液压阀用用直直流电流电磁铁磁铁、DF4/7.5防爆电防爆电磁阀磁阀、GPD5000F（原原KGY4）负压负压（压力）传感器（压力）传感器、GUY5（原原KGU7）投入式液位传感器投入式液位传感器应应在安在安全全标志标志有有效期内效期内使使用用。

内部使。

内部使用用CSTI-I输出本质安输出本质安全全型型电电源源、MB8047隔离式安隔离式安全全栅。

栅。

三、三、成都高根科技成都高根科技有限公司有限公司该装置由该装置由ZB-0.3/380K矿用矿用隔隔爆爆兼本质安兼本质安全全型型自动排水控制自动排水控制器器、KGU13矿用矿用投入式液位传感器投入式液位传感器、GYD10本质安本质安全全型压力变送器型压力变送器、GYD1本质安本质安全全型型压力变送器压力变送器、BDF-20-36矿用矿用隔隔爆电爆电磁阀磁阀、矿用控制电、矿用控制电缆组成，缆组成，所所有有产产品品应应在安在安全全标志标志有有效期内使效期内使用用。

市场概述市场概述市场概述市场概述国内同国内同类设备类设备生产厂家：

生产厂家：

四、四、长治长治市市安可安可自控工程有限公司自控工程有限公司该装置由该装置由ZPZ0.3/127-Z矿用自动排水矿用自动排水装置装置主机、主机、GUC1.2矿用矿用本安型本安型水水位传感器位传感器、GKD0.1矿用矿用本安型本安型断断流流传感器传感器、XJH127（A）矿用矿用隔隔爆爆兼本质安兼本质安全全型声光报警型声光报警箱箱、QBZ-80/1140（660）矿用矿用隔隔爆爆型型真空真空电电磁起磁起动动器组成，器组成，应应在安在安全全标志标志有有效期内使效期内使用用。

五、五、山山西西慧达慧达感感测测技技术术有限公司有限公司配套配套用煤矿用用煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套套通通信信电电缆缆、KXJ1-36B（Z）矿用矿用隔隔爆爆兼本质安兼本质安全全型型水泵自动控制水泵自动控制装置装置主控主控箱箱、CGHC1-15矿用矿用本质安本质安全全型型磁感数字传感器磁感数字传感器应有应有安安全全标志。

标志。

六、六、山山西西科科达达自控工程自控工程技技术术有限公司有限公司该产该产品品由由KXJ8/127-Z矿用矿用隔隔爆爆兼本质安兼本质安全全型型水泵自动控制水泵自动控制装置装置用主机、用主机、KGU7投入式液位传感器组成投入式液位传感器组成应有应有安安全全标志。

标志。

七、七、宿州宿州科力科力电电器器有限公司有限公司手动启动流程手动启动流程手动启动流程手动启动流程关闭阀门-开启真空阀-开启真空泵（监视真空度）-开高压柜（监视电流出水压力流量）-开启阀门-关闭真空泵真空阀-监视水位-关闭阀门-监视流量-停高压柜手动启动流程手动启动流程手动启动流程手动启动流程手动启动手动启动存存在在的的问题问题:

1.水泵开启的水位点及启动流程不规范2.无法做到水泵的均衡使用3.发生预警时无法及时判断并处理4.浪费人力资源（每泵房需6-8人）5.每台水泵启动时间较长，所以发生涌流等紧急情况时无法处理6.调度中心无法及时了解泵房准确情况7.设备维护无准确可靠的历史数据系统概况系统概况系系统统概概况况系统概述系统概述矿井中央泵房是矿山企业的机电要害场所，直接影响到矿山企业的安全生产，现在国内的矿山企业矿井中央泵房的自动化水平还不是很高，这就影响了生产的安全生和高效性，矿井中央泵房无人值守自动化系统可以有效地解决这些问题。

矿井中央泵房无人值守自动化系统应该具有以下的一些功能和特点：

系统应满足水泵机组起停、故障诊断和数据处理上完全自动化，不需要人工干预；达到节约能源和人力资源的功能，并能长时间连续稳定地工作。

针对矿井的实际要求，本系统主要实现如下几项内容:

构建井下泵房的主排水自动化系统（就地就地自动自动运行运行）构建地面调度监控中心，可查看水泵实时运行的画面，实时显示水泵运行的各项参数（远端远端自动监自动监视视）可在地面监控工作站进行远程控制水泵的启动、停止，以实现主排水泵房的无人职守，达到节能增效的目的。

（。

（远端远端自动控制自动控制）设计设计依据依据煤矿安全规程和煤矿设计规范爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求GB3836.4-83爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB3836.1-83矿用一般型电气设备GB12173-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT209-90系统概况系统概况系系统统概概况况系统概况系统概况系系统统概概况况系统概况系统概况系统概况系统概况止回阀（D）：

采用微阻缓闭式止回阀电液动闸阀（Y）：

采用AC380V电动闸阀或电液控闸阀阀排真空阀（F）：

采用本质安全型电动球阀，工作电压DC24V。

可手、电动压力表（P）：

采用抗振式压力表与压力传感器配接负压表（Z）：

采用抗振式真空表与真空度传感器配接流量计（Q）：

采用隔爆兼本质安全型超声流流量计手动闸阀（S）：

DN250、DN200PN1.6手动闸阀水射流阀（PB）：

ZPBD水射流阀系统概况系统概况系统概况系统概况系统原理系统原理系统原理系统原理水水位位控制原控制原则则该无人值守系统以水仓水位作为水泵的起停的基本条件，在此条件满足的前提下，然后再根据均匀磨损的原则、电价避峰填谷的原则实现水泵的起停。

首先设定四个水位限值：

H1、H2、H3、H4，及水位差h。

系统特点系统特点系统特点系统特点安安全全可可靠靠性性1.拥有远端控制、就地自动控制及就地手动控制三种控制方式，三种控制模式可随时切换。

当集中控制柜与远端监控平台通讯中断时，自动转入就地控制方式。

就地控制方式又可分为就地集中控制及就地手动控制。

如果水泵监控系统与井下PLC通讯中断，则此时系统处于水泵远端监控的模式下，则系统会自动地转换为PLC自动控制模式。

如果设备运行在远端手动模式或井下PLC自动控制模式的情况下，PLC发生故障，则系统自动转换为现场手动运行模式。

2.可可靠靠的的抽真空方抽真空方式式水泵抽真空方式考虑真空泵及射流两种方式，以“抽真空为主、以射流为辅”。

如果抽真空达到一定时间，而真空度还达不到，则系统会自动地切除真空泵系统，而将射流系统投入。

3.执行执行机机构构的的选择选择根据以往工程实例中电磁阀经常发生故障的情况，所以电动阀门均配置为可靠性非常高的电动球阀或电动闸阀.4.选用可靠的控制原器件，水泵房控制核心选用西门子公司的可编程控制器S7-300，继电原件选用施耐德公司的器件。

系统特点系统特点系统特点系统特点5.电电源源的备用的备用本系统配置了EPS动力不间断电源，该电源提供三相AC380V、单相AC220V及DC24V三种输出。

三相AC380V为四路变频输出，用于对水泵出口的电动闸阀的开、闭。

即使在掉电的情况下也可以将电动闸阀闭合，避免排水管中的水倒流给设备造成损害。

AC220V输出主要用于维持继电部分及数据传输部分的正常动作。

DC24V用于维护PLC及传感器部分的工作，即使在掉电情况下，控制中心仍然可以了解井下泵房的状态。

6.可可靠靠的的早早期预警期预警系统系统对每台泵正常运行时的电流、电压、压力、流量、真空度、温度、振动、参数变化的时间等等参数形成一套有针对性的“配方”，与运行时参数进行比较，能够早期发现系统中存在的隐患。

例如：

正常运行时发现出口阀门“开到位”正常，但是电机电流降低，出口压力较大，就说明排水管道有阻塞的可能，系统会发出报警，并以预先录制好的语音进行提示。

再例如：

从真空泵启动到具备真空度可以开启主排水泵的过渡时间必须在一定范围内，否则将开启备用的射流系统。

但如果这个时间比预先设置的“工业配方”中的过渡时间长，但还能够达到真空度，这就说明真空系统有密闭不严的可能。

系统特点系统特点系统特点系统特点7、按照累按照累计计运行时间循运行时间循环启动环启动对水泵的运行时间进行累计，每次启动累计运行时间最小的水泵。

这样就实现了水泵的均匀磨损，避免了某台水泵经常使用造成设备疲劳，同时某台水泵长期不使用造成锈蚀。

8、可可靠靠的的信号信号隔离隔离所有现场本质安全型传感器都经过变压器隔离型安全栅接入PLC模拟量输入模块，真正实现了本质安全型电路与非本质安全型电路之间的隔离。

对所有PLC开关量输出的信号均采用继电器进行隔离输出，一方面实现了本质安全型的电路与非本质安全型的电路的隔离，同时也保证了输出的负载能力及可靠性。

系统特点系统特点系统特点系统特点适适用性用性及先进及先进性性1.采用了水仓水位变化率实时监控报警技术，第一时间对透水事故进行预警及报警。

2.由于采用了光纤环网通讯技术取代了原来的总线传输技术使得数据传输更加快捷、可靠。

3.采用了组态软件控制技术取代了VC.net编程技术，不仅使可靠性大为提高而且使程序更加具有通用性，也使系统的二次开发及扩容变得更加规范、容易。

4.本系统遵循矿井综合监控系统标准子系统接口规范使得该系统可以非常容易地并入矿井综合监控系统中，与其它子系统实现数据的共享。

5.水泵前轴预装温度、振动一体化传感器，即保证的测试精度，同时又为设备维护创造了方便的条件。

系统特点系统特点系统特点系统特点5、与电力系统的接口：

本系统除地面监