滕州东大煤矿井下自动排水系统解决方案
添加时间:2019-08-05    阅读次数:183

      滕州东大煤矿位于滕州市大坞镇,地质储量1.1亿吨,年产能力75万吨。中央泵房和-732泵房有自动排水需求。经过考察设计,于2018年6月交付正常使用至今,获得了客户一致好评。

本系统为主排水自动控制系统,利用工业以太网环网,将主排水自动控制系统就近原则的接入到矿井工业以太环网中(需要矿方事先预留接口),最终可以在全矿矿井综合自动化调度集成平台对水泵的运行工况进行监测并可以远程控制。工程建设要求最终能够达到减人提效,集中监测、监控矿井排水系统的工序节点,可灵活地设置监控模式,并可进行实时的高质量的数据传输,方便存储数据和检索历史数据。放置一台KXJ660矿用隔爆兼本安型可编程控制箱,用于完成正压、负压、温度、流量的模拟量采集;完成闸阀开到位、关到位、电机运行状态等开关量的采集;完成闸阀开、关,球阀开、关,电机开启、关闭等控制设备的执行。数据采集由PLC自动实现,PLC输入模块经过各种传感器将开关量信号采集变送至PLC中作为逻辑处理条件和依据。连续检测水仓水位,将水位变化信号进行转换处理。检测正压、负压、排水管路流量等、控制水泵启、停。


地面画面组态需采用组态软件进行组态显示,有整个泵房的总体运行画面,有单个水泵的运行画面,有历史曲线、报警记录、参数设置、状态查看、操作帮助信息、水泵运行统计等画面。

一、系统功能及特点

1、.  系统功能

具有远程启动、停止、复位和测试功能,并可进行地面远程编程、故障(保护)屏蔽及控制方式转换;具有 “自动”、“手动”、“检修”、“远程”四种工作方式,工作方式可直接在井下控制柜上设定或由地面主机设定。

1.1 自动:1.1.1由液位传感器连续监测水仓水位,根据水仓和吸水井的水位,自动开停水泵及其阀门,在正常水位时,各水泵自动轮换工作,在危险水位时,自动投入必要数量的水泵。

1.1.2 根据所监测的水位信号,设定出低水位、中水位和高水位信号。

1.1.3可根据工况设定,以及时间、水位、煤矿用电负荷等参数,根据避峰填谷的原则自动开启、停止水泵的运转,并能实现泵阀的联锁启动,对运行中的各种参数进行实时监控。

1.1.4当运行的水泵出现轴承超温(先报警,后报故障)、开关柜故障、流量不够或压力突然降低时自动停止运行,并提示报警。通过接口向上传送数据、画面。

1.2 手动

操作人员根据水仓显示水位,人工手动开停水泵及确定开泵台数,电机及其阀门的开、停由PLC自动执行。可现场就地或地面监控中心就地完成,对运行中的各种参数进行实时监测,通过接口向上传送数据。

1.3 检修

维修人员用操作按钮可操作任一水泵电机、电动闸阀、电磁阀的开关,解除相互闭锁关系。

1.4 远程

由地面监控中心选择“远程控制”界面,该状态下可以进行“手动”和“自动”状态的控制。 “参数设置”画面,可进行不同设置,一定要保证闸阀开度不为0,然后选择“循环开泵”,(选择循环开泵时,最好先选择一个,然后确定,再选择另一个,要保证选择开泵时的时间不在“水泵开泵时间设置”时间段内。)当系统状态在“自动状态”下时,操作员可以进入单台泵界面下,进行“一键启动”或“一键停止”。

1.5 网络功能:在地面机电监控中心设置上位机,将现场设备运行状态、故障状态、传感器信号等传输到上位机,并入矿井信息化系统。

1.6 具有故障自诊断功能:可准确判断故障类型、位置并能进行图像和语音提示及打印输出,故障自动切换时间小于20秒。

1.7 实时报警/报警记录:当被测参数超限、保护动作及设备运行 状态改变后,在井下控制柜及地面上位机均可发出语音、文字告警提示,并进行声、光、语音报警。实时保存信息。

1.8 图形曲线显示:在地面上位机上实时显示各设备运行状态图。显示实时曲线,可显示年、月、日各时间段的历史曲线和具体数据表。

1.9 具有打印功能:实时或按时间段打印相关设备的运行参数(如运行时间、电机电流等)和运行状态(如开停状态、故障类型、故障发生时间等)。主要数据保存至少一个月,对数据进行综合处理,满足报表统计、曲线图、柱状图显示并能打印输出。

1.10 水泵运行计量/时间/运行统计:在地面控制站上应可分别对每台水泵的运行电耗、工作时间等进行统计,便于管理人员及时掌握每台水泵的工况。

2.  系统特点

2.1 无需人为干预,由下位机自动控制,根据水位自动启、停水泵,自动实现水泵的轮换工作,做出合理调度。

2.2 本系统保留了设备原先手动控制方式,手动控制具有优先控制权,保证了即使系统出现故障,也可以在手动控制下实现水泵的正常工作。

2.3系统的实时性好,对各设备的运行工况能够实时监测、实时控制。

2.4可以随时查询、打印实时趋势及任意时间段的历史趋势。

2.5人机界面显示的内容丰富、形象、直观,操作简单、易懂。

2.6软件中嵌入了大量的控制策略,可以根据实际情况做出不同的决策,大大提高了系统的自动化程度和智能程度。

2.7根据不同时期的具体情况,可以对软件的运行参数进行调整,以适应复杂的情况,提高了系统的适应性。

2.8系统能够进行远距离监控,并可无限扩展。

3、工作方式

3.1    启动状态

3.1.1  自动

将工作方式选择开关旋在“自动”位置。

当水仓水位高于低水位时,计算机将自动选定待开水泵,按照所设定的运行程序,自动启动待开水泵。

3.1.2 检修

工作方式选择开关旋在“检修”位置。

此方式远程启动不起作用。

控制方式见“手动”。

3.1.3 手动

工作方式选择开关旋在“手动”位置;选定待开水泵与潜水泵;首先启动潜水泵,待泵体内充满水后启动主排水泵;打开所启动水泵的出水口电动闸阀,并观察电机、水泵运转情况是否正常。

3.2    运行

3.2.1  水泵在运行期间,应经常进行以下观测,发现问题及时采取措施:

--电压不得超过额定值的±5%,电流不得超过额定值。

--观察压力、真空和流量指示的变化情况。

--观察模拟量的显示和水仓水位的变化情况。

--电机和水泵有无异状。

--检查进、出水管路,泵体、闸门、盘根密封等有无漏水现象。

3.2.2  水泵在运行期间出现下列情况之一时,应紧急停泵:

--水泵不上水。

--水泵或电机有异状。

--电机或电气设备冒火和冒烟。

--泵体严重漏水。

--平衡水失常。

3.3    正常停泵

3.3.1 自动

水泵在“自动”工作方式下运行,当水仓水位低于低水位时,计算机首先停止主排水电动闸阀,依次停止主排水泵、潜水泵。

3.3.2检修

水泵在“检修”工作方式下运行,需要停泵时,司机应按照下列顺序操作:

--关闭出水管路电动闸阀;

--关闭水泵出水口电动闸阀,严禁阀门在开通位置停机;

--待阀门关闭到位后,停电动机。

3.4    故障停泵

3.4.1  水泵在“自动”工作方式下运行时,当发生故障时,计算机将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵。

3.4.2水泵在“检修”工作方式下运行时,当发生故障需要停泵时,应按下列顺序操作:

同时关闭管路和水泵出水口的电动闸阀,严禁阀门在开通位置停机;

待阀门关闭到位后,停电动机;

不论水泵在哪一种工作方式下运行,当发生故障需要紧急停泵时,司机可按下“急停”按钮(带机械自锁)

故障排除:按“故障复位”按纽,使系统恢复正常。

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