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1、浅议煤矿排水泵房自动控制系统 【摘要】本文首先介绍了矿井排水的意义和特点,为了解决传统排水泵房存在的隐患,结合矿井的实际,应用自动化控制系统就能较好的实现矿井水泵的监测控制,提高了矿井排水系统的自动化水平,同时也降低了运行的成本,延长了设备的使用寿命,具有较好的经济效益和社会效益。【关键词】煤矿泵房远程监控可编程控制器PLC在当前,我国矿井使用的水泵普遍仍采用传统的排水系统,通过人工手动操作,这种排水系统总起来讲应急的能力较差,自动化程度不高,还不能做到根据水位或其它参数自动起停水泵,存在很大的安全隐患。针对现有排水系统存在的弊病,本文结合煤矿井下的实际情况,在传
2、统排水系统控制的基础上进行改造,使水泵的自动化控制系统能够在无人值守时,自动运行和自我诊断。该控制系统主要是通过远程控制,对相关设备进行自动控制、自动检测,从而使运行设备达到最佳的工作状态,达到节约能源、降低成本、延长设备的使用寿命,提高设备的自动化水平,促进矿井的和谐发展。1矿井排水的意义5矿井排水的任务就是将井下涌出的矿井水,通过排水系统不断地排至地面,以保证矿井安全生产和作业人员的生命安全,否则就会影响矿井正常的生产,甚至发生淹井事故,造成生命、财务的巨大损失。因此说矿井排水系统是必不可少的主要生产系统之一。2矿井排水的特点由于矿井涌水的复杂性和危险性,以及矿
3、井结构布置的不同,故对矿井排水及排水泵房的要求比一般机电硐室的要求严格,对排水设备的可靠性能要求更高,,必须保证及时排除矿井涌水。因为矿井涌水在井下流动的过程中,混入和溶解了许多矿物质,含有一定数量的煤炭颗粒、流沙等杂志,所以要求排水水泵要具有较强的抗腐蚀性和耐磨性;此外,由于排水系统安装在硐室内,硐室空间比地面空间小,安装和维修都不方便,为了保证矿井的安全,矿井水泵房要求安装使用、备用、待修的水泵台数较多;再者,矿井排水设备的耗电量很大,一般会占到全矿井总耗电量的25%—35%,有的矿井占到40%,个别矿井会更多。3矿井排水泵房自动化控制的重要性(1)矿井排水泵房
4、自动化控制系统能根据水泵的水位起动或停止运行的水泵,这样就能有效提高水泵的利用率,从而降低水泵的运行成本。5(2)矿井排水泵房自动化控制系统可以在无人值守的情况下,自动运行、自我诊断,这样就可以减少水泵的维护人员,减少维护人员的工资总额,这样就可以增加设备的检修队伍的力量,提高设备的维护质量,从而减少事故的发生几率,提高运行设备的使用率。(3)矿井排水泵房自动化控制系统可以减少设备的故障率,从而保证矿井的安全生产,并能有效的改善井下的工作环境,提高劳动的生产率。(4)矿井排水泵房自动化控制系统能有效的保护水泵电机等设备的正常运转。可以延长水泵电机等设备的使用寿命,从
5、而减少发生事故的停机的时间,提高排水系统的排水能力。(5)矿井排水泵房自动化控制系统能有效调整水泵停机、开机的时间,这样就能有效的避免电力负荷高峰期的出现,从而做到削峰填谷,这样就能节约大量的电费开支。4矿井排水泵房自动化控制系统的组成矿井排水泵房自动化控制系统适用于煤矿井下排水设施的集中监控,能有效实现对水泵机组及其附属设备的自动控制和综合保护,通过控制网络实现多水平排水系统的联合控制,并能结合先进的控制思想合理调度设备运行,提高排水效率。泵房的自动化控制系统主要由地面监控主机、就地控制箱、测量传感器等组成,可以实现数据的自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示
6、及故障5记录报警和通讯接口等功能。该系统还可以通过检测水仓水位和其它性能参数,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵运行。系统能通过上位机显示屏以图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、轴承温度、排水管流量等参数,并通过通讯模块、光纤与地面监测监控主机实现数据交换。5矿井排水泵房自动化控制系统功能及特点(1)PLC控制程序采用模块化结构,系统可按程序模块分段调试,分段运行。该程序结构具有清晰、简捷、易懂,便于模拟调试等特点。(2)矿井排水泵房自动化控制系统具有监测功能。能有效实现对水仓水位、水泵轴温、电机轴
7、温、电机定子温度、压力、负压、流量、电机电压、电流、功率、水泵运行效率等参数的实时监测。(3)矿井排水泵房自动化控制系统能自动检测水位信号,计算单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而判断矿井的涌水量,自动投入和退出水泵运行台数,合理地调度水泵运行。(4)在触摸屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况,实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数,超限报警,故障画面自动弹出,故障点自动闪烁。具有故障记录,历史数据查询等功能。5(5)矿井排水泵房自动化控制系统控制具有灵活多样的控制方式。主要有就地控制、井下集控、远程集控和全自动控制等组成。就地控制为操作员通过就
