煤礦井下排水控制系統_設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 13 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 井監控系統聯網，便于集中控制 。 2. 系統介紹 井下排水系統遠程控制的意義及目標 隨著全球網絡化進程的不斷發展，企業的信息化管理已廣泛受到各級領導的重視，信息化管理的實現，對不斷提 高企業的生產、經營、管理、決策的效率和水平，發揮著越來越重要的作用。綜合自動化系統的實現，也對煤礦企業減員增效的實施有著直接的促進作用。 煤礦井下水泵是煤礦生產的主要設備之一，實現井下泵房的遠程控制與監測，是綜合自動化建設的重要組成部分。目前 ,在礦井泵房的排水系統設計中 ,一般設置多臺多級離心水泵 ,一組工作、一組備用 ,并設置了用于輪換檢修的水泵。這些水泵電壓高、功率大、運行工況復雜，人工很難做到實時監控。另外，對于水泵啟動前吸水管路的充水（抽真空）、水倉水位監測、泵房內設備的運行與管理等工作 ,普遍采用人工操 作方式。傳統模式操作過程繁瑣、勞動強度大、人為因素多、啟泵時間長、自動化程度低，已不能適應現代化礦井管理的要求 ,因此 ,有必要使泵房水泵實現自動化控制。 系統設計以系統安全、可靠、先進為原則，系統實現在安全生產指揮調度中心對井下排水系統泵房的所有設備進行網絡監視和控制，做到泵房無人值守、設備安全可靠運行。 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 14 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 主排水泵集控 系統結構 項目建設的總方針是立足信息化大前提，保證系統的先進性、安全性、可靠性，安裝、使用和維護方便簡單，將 XX 煤礦 主排水泵配套集控 系統建設成為 技術先進、穩定可靠、利用率高的 煤礦 排水監控系 統 ，為礦井安全、高效、節能生產做好基礎。 系統設計目標如下： ? 將 PLC 控制系統 、計算機網絡通信技術 和 排水控制系統 結合，實現以 “集中 控制為主， 遠程監測 為輔 ”的控制模式， 保證系統技術方面的先進性。 ? 保證 自動排水 系統 運行的連續性和可靠性，系統連續可靠運轉時間達到 360 天 /年以上。 ? 系統立足建設無人值守泵房的總目標，同時 提高 節能效率 和管理水平，減少操作人員和工人的勞動強度，為今后礦井生產綜合自動化打下良好基礎。 ? 實現地面對 主排水系統設備 的多點位信息傳輸和集中監測監控。具有在線監測、分析及完善的保護和報警功能。 ? 調度 監測 中心計算機可以對 排水 系統的 運行 管理、事故跟蹤與處理、打印各種運轉日志報表。 ? 采用國際流行的組態軟件，動態畫面美觀，修改靈活，數據保存時間長。歷史數據可以長期保存（ 3~5 年）。 ? 排水系統自身具備標準的以太網接口，提供標準 TCP/IP 協議數據。系統采用 B/S 結構，運行的主要參數 可以通過 局 礦局域 網絡，在集團公司和礦 調度室 瀏覽 。 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 15 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 現有工作方式 目前為 手動操作方式 ，安排有值班運行人員，根據水倉水位，決定泵的啟停，泵房有 三臺泵 ，為 一運二備 。全靠運行人員的巡檢來完成，目前沒有配置用于檢測的傳感器及其它裝置 。 水泵的工作流程及注意事項為： 一、開泵前的準備工作： 1. 開泵前必須檢測待開水泵的隔爆高壓真空磁力起動器，防爆電動閥門控制箱，防爆控制按鈕的供電是否正常。 2. 對待開水泵進行起動前的檢查： ⑴軸承潤滑油油量是否適當，油質是否潔凈。 ⑵防護罩、進出水管路、聯軸器的連接螺栓及軸向間隙是否妥當，接地裝置是否完整，各部螺栓是否齊全、緊固。 ⑶盤根松緊適度，盤車 2～ 3 轉，檢查水泵轉動是否靈活。 ⑷水倉水位處于高水位。 二、起動： 1．將隔爆高壓真空磁力起動器面板上的選擇開關打在“遠控”位置； 2．選定排水管路 ； 3．選定待開水泵，并確定射流管路； 4．打開出水管路電動閥門； 5．開起射流； 6．觀察真空表，真空度應小于－ ,并確認吸水管路及水泵 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 16 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 充滿水（否則不得進行下一步操作）； 7． 按雙聯控制按鈕“啟動”按鈕起動電機； 8． 打開起動水泵的出水口電動閥門； 9． 關閉射流。 三、運行： 1. 水泵在運行期間，司機應經常進行以下巡視，發現問題及時采取措施： ⑴電壓不得超過額定值的177。５％，電流不得超過額定值。 ⑵觀察壓力表、真空表的變化情況。 ⑶觀察水倉水位的變化情況。 ⑷電機和水泵有無異響和異狀。 ⑸檢查 進出水管路、泵體、閘門、盤根、密封等有無漏水現象。 ⑹常檢查滑動軸承、油環是否轉動，能否帶上油來，以防止軸瓦因缺油而燒壞。 2. 水泵正常運行的標志： ⑴流量大于 360m3/h； ⑵電流大于 30A； ⑶出水口壓力大于 2ＭＰ a； ⑷真空度小于－ ； ⑸電壓 6KV177。５％。 ，應緊急停泵： ⑴水泵不上水； ⑵水泵或電機有異響和異狀； ⑶電機或電氣設備冒煙； XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 17 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: ⑷泵體嚴重漏水； ⑸平衡水失常。 四、正常停泵： ； ，嚴 禁閥門在開通位置停機； ，按雙聯控制按鈕“停止”按鈕水泵電動機停運。 五、故障停泵： ，需要停泵時，司機應按下列順序操作： ⑴同時關閉出水口和水泵出水口的電動閥門； ⑵待兩閥門中有一個關閉到位后，停電動機。 ，查明故障原因，立即向有關領導匯報。 現狀 及要求 XX 煤礦 泵房共有 X 處，有 XX 臺水泵，其中 XX 泵房 XX 臺水泵已實現地面集中控制排水。 現要求 對 XXX 水泵 實現地面集中控制排水。 （ 1）將中央泵房 XX 臺手動閘閥改為電動閘閥； （ 3）每臺水泵設置 一臺就地控制箱，實現就地、地面集中控制、自動順序控制。 （ 4）在中央泵房分別設置一臺真空泵控制箱，實現就地、地面集中控制。 （ 5）地面集中控制監控后臺兩套；一套為工程師站，另一套為 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 18 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 操作員站。 （ 6）每個中央泵房安裝兩臺數字防爆攝像頭 。 （ 7）安裝及改造所需的輔料（包括電纜、控制線、通訊線及其他附件）由廠家提供，系統的安裝調試由廠家負責施工。 （ 8）設備在以下環境內應能正常工作： 溫度： 25℃ ～ 65℃ ； 濕度： 20%～ 95%； 大氣壓力： 80～ 100kPa。 （ 9）應提出所供設備對環境、溫度、濕度（長時間、 短時間）以及空調、灰塵、通風、防靜電等特殊要求。 （ 10）提供的所有設備應適應不同的運輸條件，并能在無空調條件下運輸和使用。 3． 主排水 自動化設計方案 中央泵房自動化設計 設計依據 1 《煤礦安全規程》和《煤礦設計規范》 2 《爆炸性環境用防爆電氣設備本質安全型電路和電氣設備要求》GB 3 《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》 GB 4 《礦用一般型電氣設備》 GB 1217390 5 《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術要求》 MT 20990 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 19 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 總體技術要求 XX 煤礦 井下排水系統是綜合生產自動化的一個組成部分，信號傳輸和控制系統框架應滿足信息化的整體設計，具體要求為： 實現井下排水泵房無人值守自動控制運行。 具備網絡測控功能。 系統具備網絡控制、就地自動控制、就地手動控制、啟動柜面板控制幾種操作方式。 在水倉水位滿足條件的前提下，系統能按避峰填谷的原則進行 水泵的啟停控制；按連續運轉的時間長短控制倒機運行。 按 操作規程要求的順序進行水泵的啟動和停止操作。 對電機和水泵的運行參數及保護參數進行實時的監測和傳 送，這些參數包括：電機溫度、泵體溫度、機體振動、實時流量、水位、真空度、電壓、電流、水泵出水口壓力、各種閘閥、電磁閥的位置信號、過轉矩信號等。 整個系統做到可靠運行、維護方便、修改靈活。 系統結構 XX 煤礦井下排水系統泵房監控站系統主要由三部分組成： 地面自動化控制中心 地面監控站設置在地面自動化控制中心，通過工作站對井下泵房相關設施進行集控和監視。主要設備、設施包括工作站、 21’ 顯示器、不間斷電源等。 工業以太網網絡結構 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 20 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 利用工業以太網作為井下泵房監控系統的主干網，實現泵房相關設 備的實施控制及信號采集。 泵房監控單元 井下監控單元由井下監控主控站及信號采集裝置、傳感器等組成，主控制站作為井下控制部分的通信核心，完成分站監控信息與地面控制中心的監控信息交互傳遞。同時，通過在現場的操作顯示屏，為井下巡檢人員提供整個系統的運行情況。 井下監控單元結構如圖所示，對于需控制的中央泵房系統，中央泵房電控柜已具備微機綜合保護器，現已有手動操作的電控系統，實現自動控制需再增設控制單元。信息化整體設計在每個泵房設置了一個通訊主站，每個泵設置一個通訊分站，該監控主站可兼作本泵房設備的控制 單元，地面控制中心的控制指令通過以太網或專用通訊光纜下達到通訊主站與分站，由其控制泵系統的相應動作。 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第 21 頁 共 77 頁 傳真： 051680139977 Email: 系統網絡通信結構如下： 閥 門 開 關 電機開停 泵狀態 閥門狀態 啟動器狀態 流 量 、 真空 電機溫度 泵 系 統 1 泵系統 地面自動化控制中心 工業以太網或專用光纜 通訊（控制）主站 顯 示 屏 操 作 屏 2 泵系統 3 泵系統 Genius 2 個 水倉、2 個吸水井 水位檢測 手動操作控 制 2路排水管流量 電機配電系統 主泵房監控系統 XX 煤礦井 下主排水自動化系統設計方案 電話： 051680139988 80139999 第