矿井主排水系统监测装置的研制(正式版)
矿井主排水远程监控系统研究
在 煤矿 地下 开采 的过 程 中 ， 由于地 层 中含 水 的
总 第１ ７ ２期
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ２ ７ ９ ８ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ２ ０
矿 井 主排 水 远 程 监 控 系统研 究
任 俊 伟
（ 潞安矿业集团公司 安监一局， 山西 长 治 ０ ４ ６ ２ ０ ４ ）
２ ． １ 矿 井主排 水 系统 远 程实 时监测 方案 常 村矿 泵 ，
为了提 高主排 水 的可靠性 ， 实现 排水 的 自动化 ， 要 求 在 地面 生产调 度 中心能对 ５台主排水 泵及 出水 口的 电动 闸阀工作 状态 、 故 障状态及 维 护状态 ， 进行 实时
５ ４
任俊伟 ： 矿井主排水远程监控 系统研 究
第２ ２卷 第 １ ２期
３ ） 系 统 设 备 参 数 对 应 实 时 曲线 查 询 。对 正
常运 行 的水泵 电机 电 流 、 水 位 变化 、 排水情况 、 涌水
开启射流阀、 真空阀、 离心泵闸阀等一切可以操作的
设备 。在 操作 这些 设 备 的过 程 中 ， 自动 监 测 系 统仅 仅检 测水 位 ， 而水 位 信息 并 不 参 与 水泵 的启 动 和 停
监 测 。监测 方案 主要功 能如 下 。
１ ） 主排水 系统设备 参数 、 状 态 远 程 实 时 监
矿井主排水装置状态监测及故障诊断系统设计
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统一、引言矿井排水是矿山生产中的重要环节，合理高效的矿井排水系统对于保障矿山安全生产至关重要。
传统的人工监控方式存在效率低、安全隐患大等问题，因此，矿井排水自动化监控系统的研发和应用具有重要意义。
二、系统架构1. 系统概述矿井排水自动化监控系统是基于现代信息技术和自动化控制技术的一种集数据采集、传输、处理和控制于一体的监控系统。
通过实时监测矿井排水的水位、流量、压力等相关参数，实现对排水设备的自动控制和故障报警。
2. 系统组成（1）传感器：安装在矿井排水管道中，用于实时采集矿井排水的水位、流量、压力等参数。
（2）数据采集模块：负责将传感器采集到的数据进行采集、处理和传输，将数据传输至监控中心。
（3）监控中心：接收并处理传感器传输的数据，并进行实时监控、分析和控制。
（4）控制设备：根据监控中心的指令，对排水设备进行自动控制，实现自动化排水。
（5）报警系统：当监测到排水异常情况时，及时发出报警信号，提醒相关人员进行处理。
三、系统功能1. 实时监测：通过传感器采集矿井排水的水位、流量、压力等参数，实现对排水情况的实时监测。
2. 数据分析：对采集到的数据进行分析，生成报表和趋势图，为矿山管理人员提供决策依据。
3. 自动控制：根据监控中心的指令，对排水设备进行自动控制，提高排水效率。
4. 故障报警：当监测到排水异常情况时，及时发出报警信号，提醒相关人员进行处理，避免事故发生。
5. 远程监控：通过网络技术，实现对矿井排水系统的远程监控和管理，方便矿山管理人员进行远程操作。
四、系统优势1. 提高安全性：通过实时监测和自动控制，减少人为操作的风险，提高矿井排水的安全性。
2. 提高效率：自动化控制排水设备，提高排水效率，减少人力资源的浪费。
3. 减少人工成本：传统的人工监控方式需要大量的人力投入，而自动化监控系统可以减少人力成本。
4. 数据分析：通过对采集到的数据进行分析，可以了解排水设备的运行情况，及时发现问题并进行处理。
矿井排水自动化监控系统研究
互分离 的系统 ． 研究 新方案优 化排水 、 泥系统 。经 对 排 排泥量 与排 水量 的合 理 匹配 ， 以无 底 阀的引水 方式 ， 辅 使 水泵 （ 无论 是单机工 作还是联 合 丁作 ） 系统 总 能在 水 最高效率状 态下 工作 ， 最大 限度地减 少管 网能耗 ， 过 通 Ｐ Ｃ控制实现 矿 山井下 排水 系统 自动化 。 Ｌ 文献 ［ ］ ２ 系统
为 单 主 一 、多 主 多 从 或 两 者 的混 合 系统 。连 接 到 从 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ网络上 的 主站按 其总线 地址 的升序组 成一 个逻 辑令牌 环 ， 中主站是 一个接 一个地 排列 的 ， 制 环 控 令牌 均按这个 顺序传 递 令 牌提供 存取传 输介 质 的权
泵房 间的信息 共享 。 且实现 地面调 度 的集 中控 制 ， 而 从
而实 现排水泵 房的远 程控制 和无人值 守 。
１ Ｐ ＯＦ Ｂ 排水系统 采用人 工控制 。水 泵开停 及选
择切换 均 南人 工进行 ， 依赖 于工 人 的责任 心 ， 能根据 不
Ｐｏ ｂ ｓ Ｐ ） ｒｆ ｕ— Ａ 的总线 拓扑 。当通信介 质采用屏 蔽双绞线 ｉ 或 光缆 ．通信 距 离 最 远 １０ ２ ０ｍ，速 率范 围 ９ ｂ ｓ ６ｋ ｐ ～ １Ｍｂ ｓ ２ ｐ 。系统 中的最 大站 点数 为 １７个 ， ２ 当系统 中需
连接 的 站点 多 于 ３ ２时 ， 使用 中继器 相连 接 ， 使用 中继 器 可 以实现树 型 和星 型总线 结构 。Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｒ Ｆ Ｂ Ｓ使用 混
能够根 据管 网压 力 、 流量 信号 自动 调整泵 的运 行状 态，
实现无 级压 力调整 ； 计 的控制 程 序， 水 泵可 以 自动 设 使
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统引言概述：矿井排水自动化监控系统是一种利用现代化技术手段对矿井排水进行实时监测和控制的系统。
该系统能够提高矿井排水的效率和安全性，减少人力资源的浪费，保障矿井的正常生产运行。
本文将从五个方面详细介绍矿井排水自动化监控系统的实施和优势。
一、传感器技术的应用1.1 传感器的选择：矿井排水自动化监控系统需要选择合适的传感器来实时感知矿井内的水位、流量、压力等参数。
常用的传感器包括液位传感器、流量传感器和压力传感器等。
1.2 传感器的安装：传感器需要安装在矿井排水系统的关键位置，以确保对关键参数的准确监测。
安装位置的选择要考虑到水流的特点和矿井的结构。
1.3 传感器数据的传输：传感器采集到的数据需要通过无线传输方式传送到监控系统中，以便进行实时监测和控制。
常用的无线传输技术包括Wi-Fi、蓝牙和物联网等。
二、数据采集与处理2.1 数据采集：监控系统通过传感器实时采集到的数据包括水位、流量、压力等参数。
这些数据需要经过采集模块进行处理和转换，以便后续的分析和控制。
2.2 数据处理：采集到的数据需要经过滤波、去噪和校正等处理，以确保数据的准确性和可靠性。
同时，还需要进行数据的存储和备份，以便后续的数据分析和查询。
2.3 数据分析：通过对采集到的数据进行分析，可以得出矿井排水系统的工作状态和趋势。
根据分析结果，可以及时采取措施进行调整和优化，以提高排水系统的效率和安全性。
三、远程监控与控制3.1 远程监控：矿井排水自动化监控系统可以通过互联网实现对矿井排水系统的远程监控。
用户可以通过电脑、手机等终端设备实时查看矿井排水系统的工作状态和数据。
3.2 报警与预警：监控系统可以设置相应的报警和预警机制，当矿井排水系统出现异常情况时，系统会自动发送报警信息给相关人员，以便及时采取措施进行处理。
3.3 远程控制：监控系统还可以实现对矿井排水系统的远程控制。
用户可以通过远程控制指令对水泵、阀门等设备进行控制，以实现对排水系统的调整和优化。
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统一、引言矿井排水是矿山生产中的重要环节，对于保障矿井的安全生产具有重要意义。
为了提高矿井排水的效率和安全性，矿井排水自动化监控系统应运而生。
本文将详细介绍矿井排水自动化监控系统的标准格式，包括系统介绍、系统组成、系统功能、系统原理、系统特点以及系统的应用。
二、系统介绍矿井排水自动化监控系统是一种基于现代信息技术的监控系统，用于实时监测和控制矿井排水过程。
它通过传感器、控制器、数据采集设备和监控终端等组成，能够对矿井排水的水位、流量、压力等参数进行准确测量和控制。
三、系统组成1. 传感器：矿井排水自动化监控系统采用多种传感器来实时测量矿井排水的水位、流量、压力等参数。
常用的传感器包括液位传感器、流量传感器和压力传感器等。
2. 控制器：矿井排水自动化监控系统的控制器负责接收传感器采集的数据，并根据预设的控制策略进行处理。
控制器通常采用微处理器或可编程逻辑控制器（PLC）等。
3. 数据采集设备：矿井排水自动化监控系统的数据采集设备用于将传感器采集的数据传输给控制器。
数据采集设备可以通过有线或无线方式与控制器进行通信。
4. 监控终端：矿井排水自动化监控系统的监控终端用于显示和记录矿井排水的实时数据和历史数据。
监控终端通常采用计算机、触摸屏或移动设备等。
四、系统功能1. 实时监测：矿井排水自动化监控系统能够实时监测矿井排水的水位、流量、压力等参数，并将监测结果显示在监控终端上。
2. 报警功能：当矿井排水的水位、流量、压力等参数超过预设的安全范围时，矿井排水自动化监控系统会发出报警信号，提醒操作人员及时采取措施。
3. 远程控制：矿井排水自动化监控系统支持远程控制功能，操作人员可以通过监控终端对矿井排水进行远程控制，如调节排水泵的运行状态。
4. 数据记录与分析：矿井排水自动化监控系统能够记录和存储矿井排水的实时数据和历史数据，并支持数据分析功能，帮助用户了解矿井排水的变化趋势和规律。
五、系统原理矿井排水自动化监控系统的工作原理如下：1. 传感器采集：传感器实时采集矿井排水的水位、流量、压力等参数，并将采集的数据发送给控制器。
煤矿井下排水自动监控系统的设计
信 号为 标准 Ｒ ４ ５信 号 ， 输 速 率 为 ９６ ０ ｂ ｓ 传 Ｓ８ 传 ０ ／ ，
式 的情 况下 发生 故 障 ， 可 以 自动 转 换 为 现 场 手动 则
控 制模 式 以保 证安 全 ； 同时 ， 它也 可 以实现 在安 全生 产 指挥 调度 中心对 井下 排水 系统 泵房 的所 有设 备进 行 实 时监视 和控 制 ， 完 成数 据 的记 录 和 查 询 以及 并
寄存 器 、 制寄存 器 、 用 Ｓ Ａ 寄 存 器 ） Ｄ ０ ８ 控 通 ＲＭ 。Ｓ ２ ６ 内置 单路定 时／ 报警 中断 输 出 ， 报警 中断时 间最 长可
的工业 以太 网络 传送 至地 面 。 由于该 系统在 设计 时
化参 数 。Ｋ ６ Ｎ系统 中心站 下发 的初 始化 参 数保 存 Ｊ６
在 Ｅ Ｐ Ｏ 中， ＥＲ Ｍ 即使 掉 电也 不会 丢 失 。在 与 中 心站 的通 信线 路断 开 的情 况 下 ， 站 本 身仍 然 能 准确 无 分 误地 完成 监测 监控 任务 。
（） ３ 每个 泵房 ２ ４ ｈ都 需 要 人 员 值 守 ， 费 人力 浪
资源 ， 职工 的劳 动强 度过 高 。 （ ） 度 中 心无 法 及 时 了解 泵 房 准 确 情 况 ， ４调 存
．
２７ ．
２ １ 年第 １ 期 ０１ ０
在一 定 的安全 隐患 。
中州 煤 炭
总第 １０ ９ 期
安全 得不 到保 障 ， 重 者 可 能 造 成 重 大事 故 。常村 严
煤 矿 原有 的煤 矿 井 下排 水 系统 控 制 的 主 观性 过 强 ， 不能 满 足 当前 矿 井 现代 化 发 展 的要 求 ， 增 加 了煤 且 矿 的运 营成本 ， 在一 定 的安全 隐 患 ， 至严 重影 响 存 甚 到井 下泵 房 的技 术 管理 水 平 、 能降 耗 以及 安 全 生 节 产等 综合 水平 的提高 … 。 鉴 于 以上 情 况 ， 村 煤 矿对 井 下 排水 系统 进行 常 了 自动 化改造 ， 计 了一 种基 于单 片机处 理 的 、 据 设 根
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统一、引言矿井排水是矿山生产中至关重要的环节之一，它对于保障矿井安全生产和提高矿山生产效益具有重要意义。
传统的矿井排水监控方式主要依赖人工巡检，存在工作量大、效率低、监测数据准确性难以保证等问题。
为了解决这些问题，矿井排水自动化监控系统应运而生。
二、系统架构矿井排水自动化监控系统主要由以下几个模块组成：1. 数据采集模块：该模块通过传感器等设备实时采集矿井排水相关数据，包括水位、流量、压力等。
2. 数据传输模块：采集到的数据通过有线或者无线方式传输到中央控制中心，确保数据的实时性和准确性。
3. 数据处理与分析模块：中央控制中心对传输过来的数据进行处理和分析，提取关键信息，如异常报警、趋势分析等。
4. 控制指令模块：中央控制中心根据分析结果，生成相应的控制指令，通过控制设备实现对矿井排水系统的远程控制。
5. 用户界面模块：提供用户友好的界面，方便操作人员实时监控矿井排水情况，查看历史数据和报表等。
三、系统功能矿井排水自动化监控系统具备以下主要功能：1. 实时监测：系统能够实时采集矿井排水相关数据，并将其显示在用户界面上，使操作人员能够随时掌握矿井排水情况。
2. 异常报警：系统能够通过设定的阈值对采集到的数据进行实时监测，一旦发现异常情况，如水位超过安全范围、流量异常等，系统将及时发出报警信息，提醒操作人员采取相应的措施。
3. 远程控制：系统支持远程控制矿井排水设备，操作人员可以通过用户界面发送控制指令，实现对设备的开关、调节等操作。
4. 数据分析与报表：系统能够对采集到的数据进行分析，生成相应的报表和趋势图，匡助管理人员了解矿井排水情况和趋势，为决策提供依据。
5. 数据存储与备份：系统能够将采集到的数据进行存储和备份，确保数据的安全性和可靠性。
四、系统优势矿井排水自动化监控系统相比传统的人工巡检方式具有以下优势：1. 提高效率：系统能够实现对矿井排水的实时监测和远程控制，大大减少了人工巡检的工作量，提高了工作效率。
煤矿井下排水监控系统的研究
可靠性低等 问题 。因此 ， 实现煤矿井下排水设备 的 自动化控制就
显得尤为重要 。 １ 总 体 方 案
１１ 设 计 思 想 ．
由监控系统检测水位 、 压力 、 流量及有关信号 ， 自动完成各泵组运
行； 手动检修方式 为故障检修和手动试车时使用 ， 维修工人可操作
根据实 际情况 ， 利用用 电“ 避峰就谷 ” 原则 、 水泵 和排水 管路 的轮换工作原则 ， 并结合排水工 艺流程进行设计 ， 实现对 矿井 排 水的 自动化控制 。 由于可编程控制器 （Ｌ 比单片机具有更高的 Ｐ Ｃ） 可靠性和抗干扰 能力 ， 软件开发周期 比单 片机可缩短 ４ ６倍 ， ￣ 所 以选择可编程控 制器 （ Ｌ ） Ｐ Ｃ 为核心进 行设计 。
煤 矿井 下排水系统主要 由水泵房 、 水仓 、 排水管 道 、 水泵 、 供 电系统 等几部分组成 。如成庄煤矿 １ 井下 中央水泵房有 ５台水 泵， 水泵型号 为 Ｄ ５ — ０ ４ 各 自吸水管独立 ， ４ ０６Ｘ ， 排水管公用 ， 正常 情况 下 ， ２台工 作 ， ２台备用 ， １台检修 。机械部 分主要包 括离心
山西科技
Ｓ Ａ Ｘ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ Ｉ ＩＮ ＥＡ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１年 ０２
第２卷 ７
第１ 期
●信 息 技术
煤 矿 井下排水 监控 系统 的研 究
申向 东
（ 山西煤 炭运 销集 团有 限公 司 多元产 业局 ， 山西太 原 ，３０ ２ ０ ００ ）
摘 要 ： 对 煤 矿 井 下排 水 的 现 状 ， 出 了一 种 以 可 编 程 控 制 器 为 核 心 的 排 水监 控 系统 的 设 计实时采集和排 水 系统的在 线监控 ， 同时可对液位 、 水压等数据进 行 实时记录、 图表显示和历史查询 ， 对煤矿安全生产起到 了一定的推动作 用。
(完整版)矿井主排水系统技术规范
矿井主排水系统技术规范1 范围本标准规定了矿井主排水系统技术内容和要求。
本标准适用于集团公司所属矿井。
2 规范性引用文件本标准中涉及规范性引用文件，凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。
煤矿安全规程煤矿机电设备完好标准煤矿安全质量标准化基本要求及评分办法（试行）煤安监行管〔2013〕1号大型机电设备技术测定矿井机电管理规定3 技术要求3.1 资质3.1.1 有生产许可证、产品出厂合格证及煤安标志，防爆设备应具备防爆合格证，有专人验收合格，有验收报告。
3.1.2 各种图纸资料齐全完整。
3.1.3 机房、设备选型、供电及监控符合设计要求。
3.2 排水设备3.2.1 泵体3.2.1.1 螺纹连接件和锁紧件齐全可靠，螺栓头部和螺母不得有损伤变形，螺纹无乱扣或秃扣。
3.2.1.2 联轴节端面的间隙及同轴度符合以下要求：1）端面间隙为设备最大轴向窜量加2～4mm。
2）两轴同轴度：径向位移<0.5mm，倾斜<1.2‰，或符合厂家说明书要求。
3.2.1.3 泵体无裂纹、不漏水，底座处不得有积水，基础螺栓应采取防腐措施，无锈蚀。
3.2.1.4 机座与混凝土基础不得相互脱离，基础不得有断裂、剥落和松碎现象。
3.2.1.5 吸水管径不小于水泵吸水口径。
主要水泵如吸水管径大于水泵吸水口径时，应加偏心异径短管接头，偏心部分在下。
盘根不过热，滴水不成线。
3.2.1.6 真空表、压力表指示正确，按规定周期校验。
3.2.1.7 轴承润滑良好，不过热，滚动轴承温度不超过75℃，滑动轴承温度不超过65℃。
3.2.1.8联轴节处必须安装合格的护罩，并应固定牢固。
3.2.2管路：3.2.2.1 不漏水，防腐良好。
3.2.2.2 排水管路每年进行1次清扫，水垢厚度不超过管内径的2.5%。
3.2.3 阀门、引水装置3.2.3.1 闸板阀、逆止阀、底阀（用真空泵或射流泵作引水装置的可不设）齐全、完整、不漏水。
煤矿井下自动排水远程监控系统的研究与设计
FORUM 论坛装备172 /矿业装备 MINING EQUIPMENT煤矿井下自动排水远程监控系统的研究与设计□ 张 伟 山西霍宝干河煤矿有限公司1 系统方案设计1.1 数据的检测自动排水远程监测系统主要完成的是对井下抽水泵进行控制启停操作，对其控制需要根据现场的基本数据进行，主要检测的数据包括驱动水泵的异步电机温升、水仓水位、水泵的出口压力以及水泵进水口的真空度情况。
针对这些物理量的检测，需要选用不同的检测仪表。
本文采用铂电阻PT100进行电机温度的检测，利用GUY 液位传感器对水位进行检测，利用PTP 系列的压力变送器水泵的出口压力以及泵入口处的真空度进行检测。
对驱动水泵的电机工作状态、射流泵工作状态的检测，通过其控制继电器的输出触点动作情况进行判断。
1.2 系统控制方式（1）手动控制方式。
本控制系统可以在紧急情况下实现手动控制，在井下排水泵房安装相应的控制器，通过手动的方式控制电泵的启停。
（2）半自动控制方式。
半自动控制方式是指，远程监测系统根据现场检测数据判断电泵是否需要启停，通过现场通在煤矿井下生产过程中，对现场情况监测十分必要，实现集中监控是充分发挥监测设备作用最好的方式。
目前我国的井场的监控系统是分散进行的，分别对不同的系统进行监控，而各个系统之间设计的兼容性能差，在系统无法兼容的情况下，就无法实现系统之间的互相通信，而远程监控更加无法实现，因此，在本文设计的系统中将采用兼容性能优越的方案。
图1 监控系统框图信的方式通知现场，现场工作人员进行手动的方式对水泵进行启停控制。
（3）自动控制方式。
自动控制方式是系统根据检测到的现场水位情况以及设备的运行状况，自动判断是否需要进行水泵的启停控制，并且自动完成对水泵的启停操作。
2 控制策略的设计2.1 水泵的启动在煤矿日常运行中，水仓的水位需要满足设定的安全标准，当水位高于标准时，需要控制水泵进行排水作业，对水位高度的判断是通过水仓安装的水位传感器进行实时检测的，通过将实时监测数据与设定的参考安全值进行比较，根据比较结果对水泵完成启停控制。
矿井主排水自动化监测监控系统的开发
矿井主排水自动化监测监控系统的开发王盛杰;李小喜;许春雨;田敏;宋建成;王晓军【摘要】针对我国煤矿井下主排水系统控制技术落后、故障率高、可靠性差等问题，研制开发了一种基于PLC技术和计算机控制技术相结合的矿井主排水自动化监测监控系统。
该系统集井下现场控制和地面远程监控于一体，具有数据采集、实时监测与控制、故障报警等功能。
本文提出了系统总体方案，设计了系统硬件和软件，在实验室和现场对系统进行了试验调试，并投入了工业运行。
实验和工业运行结果表明，该系统工作稳定、运行可靠，可有效提高矿井主排水系统的控制水平，改善其管理模式，实现井下中央泵房的无人化或少人化运行。
%Aiming at the current situation that the main drainage system in coal mine is of backward technology level ,high failure rate and low degree in reliability ,a kind of automatic monitoring and control system for the main drainage system in coal mine based on PLC (Programmable Logic Controller ) and computer control technology has been developed .Compiled the field control and ground remote monitoring in one set ,the system can realize data acquisition ,real‐time monitoring and control ,together with fault warning ,etc ..In this paper ,the overall structure ,software and hardware design are put forward .Test debugging of the system is carried out in laboratory and field ,and the system has been put forward to the industry application .It has been shown by the laboratory test and field application that the system can operate stably and reliably ,and improve the management model of the main drainage system in coal mineeffectively ,as well as promote the productivity .In addition ,it can realize unmanned or less humanization operation in central pump station .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】5页(P147-151)【关键词】PLC;主排水;自动控制【作者】王盛杰;李小喜;许春雨;田敏;宋建成;王晓军【作者单位】太原理工大学煤矿装备与安全控制山西省重点实验室，山西太原030024;晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿，山西晋城048205;太原理工大学煤矿装备与安全控制山西省重点实验室，山西太原030024;晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿，山西晋城048205;太原理工大学煤矿装备与安全控制山西省重点实验室，山西太原030024;晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿，山西晋城048205【正文语种】中文【中图分类】TD744井下排水系统是煤矿四大生产系统之一，担负着井下涌水排除的重要任务，其能否正常运行直接影响着整个矿井的安全生产。
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统引言概述：矿井排水是煤矿生产中不可或缺的环节，排水系统的运行状态直接影响到矿井的生产效率和安全性。
为了提高排水系统的运行效率和监控水平，矿井排水自动化监控系统应运而生。
该系统通过自动化技术实现对排水系统的实时监测、控制和管理，提高了矿井排水系统的智能化水平，保障了矿井生产的顺利进行。
一、智能监测技术1.1 传感器技术：通过安装各类传感器实现对矿井排水系统各项参数的监测，如水位、流量、压力等。
1.2 数据采集技术：利用数据采集设备将传感器获取的数据实时传输至监控中心，实现对排水系统运行状态的实时监测。
1.3 远程监控技术：通过网络技术实现对矿井排水系统的远程监控，监控中心可以随时随地监测系统运行状态。
二、智能控制技术2.1 自动控制系统：通过自动化控制系统实现对排水泵、阀门等设备的自动控制，提高了系统的稳定性和效率。
2.2 智能调度算法：利用智能算法对排水系统进行智能调度，根据实时监测数据对设备进行合理调度，提高了系统的运行效率。
2.3 预警系统：建立排水系统的预警系统，通过对监测数据的分析，提前预警可能出现的问题，及时采取措施避免事故发生。
三、智能管理技术3.1 数据分析技术：利用大数据分析技术对排水系统的历史数据进行分析，发现问题和优化方案，提高了系统的管理水平。
3.2 智能决策系统：建立智能决策系统，对排水系统的运行进行智能化决策，提高了管理效率和准确性。
3.3 信息共享平台：建立信息共享平台，实现对排水系统相关信息的共享和沟通，提高了各级管理人员的决策效率。
四、智能维护技术4.1 远程维护技术：利用远程维护技术实现对排水系统的远程维护和故障排除，节约了维护成本和时间。
4.2 预防性维护：建立预防性维护机制，定期对排水系统进行检查和维护，提高了系统的稳定性和可靠性。
4.3 智能诊断技术：利用智能诊断技术对排水系统的运行状态进行实时监测和诊断，提前发现问题并及时处理。
五、智能安全技术5.1 安全监控系统：建立安全监控系统，对排水系统的运行状态进行全面监测，及时发现安全隐患并采取措施。
矿井主排水系统安全技术规范本（3篇）
矿井主排水系统安全技术规范本一、引言矿井主排水系统是矿井生产过程中不可或缺的重要设施，它的安全运行对矿山的生产和工人的生命财产安全有着重要影响。
为了保证矿井主排水系统的安全可靠运行，制定本技术规范。
二、总体要求1. 矿井主排水系统的设计、施工、维护和管理应符合国家有关标准和规范的要求；2. 矿井主排水系统的设备选型和使用应符合相应的技术规程；3. 矿井主排水系统的设备应定期进行维护和检修，确保其正常运行；4. 矿井主排水系统的安全管理应严格执行，确保系统的安全运行；5. 矿井主排水系统的操作人员应具有相应的资质和技能；6. 矿井主排水系统应定期进行安全评估和隐患排查，确保系统的安全性。
三、矿井主排水系统的设计与施工1. 矿井主排水系统的设计应满足矿井的排水需求，确保排水效果达到设计要求；2. 矿井主排水系统的施工应按照设计图纸和相关规范要求进行，各项工序应符合施工工艺要求；3. 矿井主排水设备的选型应根据矿井的特点和排水要求进行，设备的质量和性能应符合要求；4. 矿井主排水系统的设备安装和调试应由具有相应资质和经验的专业人员进行，并做好安全防护工作；5. 矿井主排水系统的施工过程中应注意文明施工，遵守安全规范，确保作业人员的安全。
四、矿井主排水系统的设备维护与管理1. 矿井主排水系统的设备应定期进行维护和检修，设备的维护计划应合理设置；2. 矿井主排水设备的维护应有专门的人员负责，维护人员应具备相应的技能和经验；3. 矿井主排水设备的维护过程中，应注意设备的安全使用，严禁操作人员未经培训和资质的人员进行维修；4. 矿井主排水设备的故障应及时处理，确保设备的正常使用；5. 矿井主排水设备的管理应建立健全，包括设备档案管理、备件管理、巡检制度等。
五、矿井主排水系统的安全管理1. 矿井主排水系统的安全管理应建立健全，明确责任、权力和权限，并制定相应的工作制度和办法；2. 矿井主排水系统的操作人员应接受培训，具备相应的技能和知识，严禁无资质人员操作设备；3. 矿井主排水系统的安全管理应做好记录和统计工作，及时发现和处理问题；4. 矿井主排水系统的安全管理应与相关部门密切合作，共同推进矿山的安全生产工作；5. 矿井主排水系统的安全管理应定期进行监督检查和评估，及时纠正存在的问题与隐患。
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统一、引言矿井排水是矿山生产过程中的重要环节，对于保障矿井安全和提高生产效率具有重要意义。
为了实现矿井排水的自动化监控，本文设计了一套矿井排水自动化监控系统。
该系统通过传感器采集矿井排水相关数据，并通过自动化控制设备实现对排水设备的远程监控和控制。
二、系统结构矿井排水自动化监控系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器网络：包括水位传感器、流量传感器、温度传感器等，用于实时采集矿井排水的相关数据。
2. 数据采集与传输模块：负责将传感器采集到的数据进行采集、处理和传输，将数据发送至监控中心。
3. 监控中心：接收并处理来自数据采集与传输模块的数据，通过图形化界面展示矿井排水的实时数据和历史数据，并对排水设备进行远程监控和控制。
4. 自动化控制设备：根据监控中心发送的指令，实现对排水设备的自动控制，包括启停、调节流量等功能。
三、系统功能1. 实时监测矿井排水情况：通过水位传感器、流量传感器等实时采集矿井排水的水位、流量等数据，并将数据发送至监控中心。
2. 历史数据记录与查询：监控中心将采集到的数据进行存储，用户可以通过图形化界面查询历史数据，并生成相关报表。
3. 报警与预警功能：当矿井排水出现异常情况时，系统能够自动发出报警信息，提醒相关人员及时处理。
4. 远程监控与控制：监控中心可以实时监控矿井排水设备的运行状态，并通过自动化控制设备实现对排水设备的远程控制。
5. 数据分析与决策支持：系统能够对矿井排水的数据进行分析，提供相关指标和报表，为决策者提供数据支持。
四、系统优势1. 实时性：系统能够实时采集和传输矿井排水的相关数据，保证了数据的及时性和准确性。
2. 自动化控制：系统能够实现对排水设备的自动化控制，提高了工作效率，减少了人力成本。
3. 远程监控：监控中心可以通过互联网实现对矿井排水设备的远程监控，方便了管理人员对矿井排水的监管和控制。
4. 报警与预警功能：系统能够自动发出报警信息，及时提醒相关人员处理异常情况，保障了矿井排水的安全性。
煤矿井下排水监控系统设计研究
煤矿井下排水监控系统设计研究有限责任公司， 山西 晋 中 ０ ５ ０ ） ４ ４ ０ 摘 要： 以大 多数矿 井排水泵 的特 点和流行 的测控 技术为基础 ， 主要介绍 了一种针对煤矿 井下排水系统 的计算机监控 系统 ， 该系统基 于模 块化设计 ， 对水泵 的各项运行 参数进 行实时采集， 并根据这些数据对水 泵进 行启停控制 ， 实现故障 机组的 自动转 换功能 ， 日后矿井排水 系统 的 对 自动化管理有着重要 的参考价值 。 关键 词： 煤矿 ； 排水； 监控
量 的设 备运 行参 数需 要 记录 ， 工很 难做 到全 面详 尽 的监 控 ， 人 给设 备 的正 常运 转 以及故 障排 除 带来 了巨大 的不便 。 由此 可见 ， 计一 设
一
臣 —
种功 能 强大 、 全可 靠 的井下 排 水监控 系 统显 得尤 为 重要 ， 于排 安 对 水 系统 的安 全 、 监控 、 管理 有着 重 要的 意义 。 １ 煤 矿 井 下 主 排 水 系 统 的 控 制 方 案
动化 管 理 ， 该系 统主 要采 用 了传 感器 技术 、Ｌ Ｐ Ｃ控 制技 术 以及 以太 网技 术 等先 进技 术 。 该 系统 中 ， 在 水位 传 感器 和水 位 开关 主要 是通 过测 量 水仓 内水 位 的变 化 ， 而 实现 对主 水泵 的 开关 控制 ； 力传 进 压
该系 统主 要 由水 泵控 制装 置 以及 以太 网模块 构 成 。主 要优 势
煤矿 水 情综 合监 控平 台 主要 有 ３大功 能 ： 终端 数据 处 理 系统 、 主排 水 控制 系统 以及 地 面综 合监 控系 统 。 （） １数据 的采集 系统 主要 是 由数据采 集传 感器 和相 应的 信号传 输 设备 构成 。首先 ， 在开 采区 域进 行 全面 的传 感器 布 置 ， 这里 所 说 的布置 是建 立在 采掘 区 域地 址基 础上 的 。要在 项 板和 底 板处 设 置 压 力传 感器 ， 水沟 位置 设置 水位 及 流量 传感 器 ， 小 从而 对 相应 的水 情进 行 监控 。 将采 集来 的数 据进 行 融合 ， 利用 信 息融 合算 法 中 的神 经 网络 以及 Ｄ一 证 据 理论 两级 融 合算 法 进行 处 理 ， 而得 到 矿井 卜 ｓ 从 采 掘 区域 的相 关水面 信 息 。最后 通过 相 关的信 号 传输 设 备将 分析 得 到 的数据 传输 到地 面 的监 控 中心 ， 从而 形成 对采 掘 区域 的监 控 ， 通 常利 用 的数据 传输 系 统为 以太 网 。
矿井排水自动化监控系统
矿井排水自动化监控系统引言概述：矿井排水是矿井生产过程中的一项重要工作，对于保障矿井安全和提高生产效率具有重要意义。
为了实现对矿井排水的准确监控和自动化管理，矿井排水自动化监控系统应运而生。
本文将从五个方面详细介绍矿井排水自动化监控系统的功能和应用。
一、实时监测矿井水位1.1 水位传感器的安装：矿井排水自动化监控系统通过安装水位传感器，实时监测矿井水位的高低。
1.2 数据采集与传输：水位传感器将实时监测到的水位数据通过数据采集模块传输到监控系统的服务器。
1.3 数据处理与分析：监控系统对采集到的水位数据进行处理和分析，实现对矿井水位的实时监测和预警。
二、自动控制排水设备2.1 排水泵的自动控制：监控系统根据矿井水位的变化，自动控制排水泵的启停，确保矿井的排水效果。
2.2 排水管道的控制：监控系统还可以控制排水管道的开关，根据需要调整排水管道的通畅程度。
2.3 控制参数的设定：监控系统可以根据实际情况，设定合理的控制参数，确保排水设备的稳定运行。
三、报警与预警功能3.1 高水位报警：当矿井水位超过设定的高水位阈值时，监控系统会自动发出报警信号，提醒相关人员及时采取措施。
3.2 低水位预警：监控系统还可以设定低水位预警，当矿井水位低于设定的预警值时，系统会提前预警，避免矿井排水不畅。
3.3 故障诊断与报警：监控系统还可以监测排水设备的运行状态，一旦发现故障，及时发出报警信号，方便维修人员进行故障诊断和处理。
四、数据记录与分析4.1 数据记录：监控系统会将矿井水位、排水设备运行状态等数据进行记录，方便后续数据分析和问题追溯。
4.2 数据分析：监控系统可以对记录的数据进行分析，找出排水设备的运行规律和矿井水位的变化趋势，为矿井排水管理提供参考依据。
4.3 统计报表生成：监控系统还可以生成各种统计报表，如矿井水位的月度变化、排水设备的运行时间等，为矿井管理决策提供数据支持。
五、远程监控与控制5.1 远程监控：监控系统支持远程监控，相关人员可以通过手机或电脑实时查看矿井水位和排水设备的运行状态。
矿井主排水系统监测装置的研制
矿井主排水系统监测装置的研制矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成部。
主排水系统如果不能正常运行，会危及整个矿井的安全生产，甚至造成重、特大财产损失事故。
鸡西矿业有限责任公司现有的23个主排水系统没有高低水位监视报警，水泵吸空报警装置，只靠运转员巡视。
如要在水位非常情况下，吸水管底阀堵塞，没能及时发现，就会造成淹泵，甚至淹井事故，集团公司有的矿井以前曾发生过类似事故。
鉴于这种情况，我们研制了主排水泵监测装置。
1 工作原理监测装置主要是通过水位和吸空两块插件板来实现的。
1.1水仓水位显示及报警工作原理。
如图1所示。
在图1中，虚线所圈部分为6段水位板插件电路，其中J1-J6是6段水位动作执行继电器，分别由T1~T12组成的6套两级晶体管放大电路来驱动，这6套放大电路中J1为有水释放型。
J2~J6为有水闭合型。
图1 水仓水位显示及报警电路J1为第一段水位显示继电器，当水位1处有水时，水的电阻值一般在100K~1MΩ之间，流经R2的基极电流为0.02mA左右。
三极管T1放大，流经R1的电流为1.5mA，此时T1导通，T2截止，J1处于释放状态，J1的常闭点闭合，LED1发光。
当水位1处没有水时，T1截止，T2导通J1吸合，J1常开点闭合，语言报警Y1发声，同时X8发红光，指示低警戒线水位，因为水位1处常有水。
所以采用J1为有水释放状态。
J2为第二段水位指示继电器，当水位2有水时，T3基极电流为0.02mA 左右，T4基极电流为0.5mA，T4导通，J2有电吸合，LED2发光，指示水位2。
J3、J4、J5、J6级工作原理与J2工作原理相同，放大电路元件参数也基本相同，三极管T1~T12的放大倍数β值要求大于100即可。
R31、R32～R36为继电器降压电阻，数值为120Ω～390Ω，D1为电源整流桥，D2～D7为续流三级管，对于有多个继电器并联和小型继电器大功率三极管的情况，可以不用C3～C8抗干扰电容，也可直接并接在第一级放大三级管的be结上。
《矿井排水自动化监控系统》
矿井排水自动化监控系统一、概述华丰煤矿届大水矿井，排水垂高大，矿井排水采取分段式集中排水方式，主排水设备控制系统仍采用继电器控制，水泵的开停及选择切换均由人工完成，系统不能根据水位或其它参数自动开停水泵，仅能实现就地的简单操作，大量的实时数据不能由地面调度人员及时监测和管理，系统运行状态以及出现故障时不能及时发现并处理，给统一调配、事故处理造成不便，而且每个泵房均设置专人专岗进行操作，生产效率、人员利用率低，人为事故率较高，直接影响井下主排水泵房的管理水平和经济效益的提高。
随着计算机控制技术、通讯技术、自动化技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程序控制器（PLQ控制系统已逐步取代继电器控制，普遍应用自动化控制领域，为实现矿井排水系统的集中控制和管理提供了良好的技术手段，鉴于PLC控制系统的先进性和可靠性，华丰煤矿对井下中央泵房陆续进行了自动化改造。
二、自动化监控系统设计原理（一）、现场设备参数主排水泵为D型、MCffl、PJ型离心式水泵，电机电压6KU申电抗器启动，打真空方式为射流与真空泵。
（二）、自动化方案：保留泵房内原水泵的控制系统，新增一套PLC控制系统与原控制系统并联，改造排水管路、抽真空管路手动闸门为带行程开关电动闸门，安装PLC控制柜及各类相关传感器，对主排水泵及其附届的抽真空系统与管道电动阀门等装置实施PLC自动控制及运行参数自动检测, 动态显示，并将数据传送到地面监控室，进行实时监测监控及报警显示。
（二）、系统设备及组成中面泵房监控装置包括现场控制、网络传输、远程监控三部分，现场控制主要由PLC 柜、就地控制箱和外围传感器组成；网络传输由传输介质、传输协议构成；远程控制由计算机（服务器）及控制软件构成。
各部分配置：（1）PLC柜主要由可编程控制器、中间继电器、接触器、指示灯、按钮、触摸屏等组成，可编程控制器选用西门子S7-300系列，控制对象：管路电动闸阀、真空电动阀、电动机启动板；主要完成对信号的变换、放大，并由PLC运算、判断发出各种控制信号，并模拟显示水泵的运行工况。
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In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
（示范文本）
编订：_______________
审核：_______________
单位：_______________
矿井主排水系统监测装
置的研制(正式版)
矿井主排水系统监测装置的研制(正
式版)
使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成
部。
主排水系统如果不能正常运行，会危及整个矿井
的安全生产，甚至造成重、特大财产损失事故。
鸡西
矿业（集团）有限责任公司现有的23个主排水系统
没有高低水位监视报警，水泵吸空报警装置，只靠运
转员巡视。
如要在水位非常情况下，吸水管底阀堵
塞，没能及时发现，就会造成淹泵，甚至淹井事故，
集团公司有的矿井以前曾发生过类似事故。
鉴于这种
情况，我们研制了主排水泵监测装置。
1 工作原理
监测装置主要是通过水位和吸空两块插件板来实现的。
1.1水仓水位显示及报警工作原理。
如图1所示。
在图1中，虚线所圈部分为6段水位板插件电路，其中J1-J6是6段水位动作执行继电器，分别由T1~T12组成的6套（图中只画出3套）两级晶体管放大电路来驱动，这6套放大电路中J1为有水释放型。
J2~J6为有水闭合型。
图1 水仓水位显示及报警电路
J1为第一段水位显示继电器，当水位1处有水时，水的电阻值一般在100K~1MΩ之间，流经R2的基极电流为0.02mA左右。
三极管T1放大，流经R1的电流为1.5mA，此时T1导通，T2截止，J1处于释放状态，J1的常闭点闭合，LED1发光。
当水位1处
没有水时，T1截止，T2导通J1吸合，J1常开点闭合，语言报警Y1发声，同时X8发红光，指示低警戒线水位，因为水位1处常有水。
所以采用J1为有水释放状态。
J2为第二段水位指示继电器，当水位2有水时，T3基极电流为0.02mA左右，T4基极电流为
0.5mA，T4导通，J2有电吸合，LED2发光，指示水位2。
J3、J4、J5、J6级工作原理与J2工作原理相同，放大电路元件参数也基本相同，三极管T1~T12的放大倍数β值要求大于100即可。
R31、R32～R36为继电器降压电阻，数值为120Ω～390Ω，D1为电源整流桥，D2～D7为续流三级管，对于有多个继电器并联和小型继电器大功率三极管的情况，可以不用C3～C8抗干扰电容，也可直接
并接在第一级放大三级管的be结上。
J6为高警戒水位继电器，当J6吸合时，J6常开点闭合LED6发光，指示第6段水位，Y2发声，高警戒水位语音报警。
由于有的主排水系统有甲乙两个不连通的水仓，所以每套水位保护有两个水位插件，分别指示甲乙两个水仓的水位。
图1中的J6ˊ和J1ˊ就是乙水仓水位插件的高低水位继电器接点，以便两个水位插件共用高低水位声光信号Y2、Y1、X7、X8报警系统。
图1中的K1为电源开关，B为220V/36V、15W 变压器，K2是一个双刀双掷语音暂停开关，当甲水仓发生高警戒水位报警时，有时为了调负躲峰的需要，并不马上开泵排水，而是先拨动扭子开关K2，关掉甲水仓高警戒水位语音报警，开始往乙水仓放水。
当乙水仓达到高警戒水位时，J6ˊ闭合，Y2能
再次发出高警戒水位语音报警，这时需开泵排水，待两个水仓水位下降，J6ˊ释放后，方可回复语音暂停开关，当语音暂停开关K2或K3被关掉后，语音暂停报警灯X9发光，提示水泵司机在语音报警消除后，闭合K2恢复语音报警功能。
WY1、WY2、WY3为语音报警器78系列三端稳压电源块，由于78系列三端稳压块的输入电压只允许比输出电压高一倍，所以要从直流30伏稳压到直流6伏，需要三只三端稳压块串联，即7824、7812、7806串联，78系列三端稳压块的中间脚为输入输出公共端，这里只画出7806以示语音报警系统工作电压。
整流桥D1的输出电压为直流30V，正极与地相连，地可以与主排水泵房的接地系统联在一起，这样做有两个好处，一个好处是6段水位电极导线放入要监视的仓即可，省去了一根最易受井下水腐蚀的总电
极的入水，减少了水位电极的维修量；另一个好处是为整台监测装置外壳提供了接地极。
6个水位电极可以用6根1.0mm²的塑皮控制线，做成不等长的电极，为防止对电极的腐蚀，可以在每个电极的前端焊上一个碳刷，再用1:1胶把电极裸露的铜线及焊接点封好即可。
也可以用冷补剂或环氧树脂胶把7芯电缆及7个碳刷全部灌封在一根Φ15mm的塑料管内做入水电极，这样更便于电极的安装及清理。
1.2水泵运行显示及吸空报警工作原理
如图2所示。
在图2中，虚线所圈部分为吸空板电路，吸空板与水位板共用一套30V直流电源，由三管T1～T10组成，5台水泵吸空电充检测电路，由三极管T11～T15组成水泵运行显示电路，LH1~LH5为水泵起动柜电流检测电流互感器。
电流互感器是YWH1-20A/10mA型电流互感器，安
装在水泵起动柜电流表上，与电流表串联，当1#泵起动后，LH1能感应出电流，如果水泵额定电流为100A，起动柜电互感器为100A/5A，则流过电流表的额定的电流为5A，经过LH1互感，在LH1的二次感应出2.5mA的电流，经过D1整流，C1滤波，R1，
W1、R11分压，可在（10）和（16）两端产生10V的电压，这个电压一方面使T11导通，J1有电吸合，X2发光指示，1#泵运行，另一方面通过调整W1可使T1导通，使通过J1常开点和R3的电流流过T1而不流过R4，这样使T6关断，吸空继电器JK不吸合，当发生吸水笼头被堵或者水仓被抽空等故障时，使起动柜电流且电流下降30％达到70A时，（10）和（16）之间的电压下降到7V,电位器W1处得到的分压也降低，LED1截止T1随之截止，电流经过J1的常开接点，经过R3、R4使T6有基极电流而导通，JK
有电吸合，发出吸空报警红灯信号。
图2中的5套吸空电路是相同的，这5套吸空电路的输入与输出之间组成了与非门电路的关系，即：不论有几台泵运行，只要有一台泵电流下降出现吸空就使JK动作，发出声光报警。
图2 水泵吸空报警及运行显示电路
本吸空保护电路在流过起动柜电流表的电流为0.5～10A时均能正常工作，安装调试时，可以先把语音报警关掉，以免语音响后直流电压波动影响调试，再把电位器W1～W5调整到最下端，使1#泵开时运行灯X2和吸空报警灯X1都亮，再逐渐把电位器向上调，直到发光二极管LED1微微发光，此时T1导通，T6截止，JK释放，吸空报警灯X1熄灭，这样当水泵出现吸空，电流下降时，T1就会截止，吸空继
电器JK有电吸合，起到吸空报警作用。
2 主要功能
（1）监测装置，能同时指示主副两个水仓的水仓，每个水仓的水位都分成六段显示。
（2）监测装置最多可同时显示5台水泵的运行状态。
（3）具有高水位和低水位语音报警功能，六段水位显示红灯全亮时高水位语音报警，全灭时为低水位语音报警。
（4）当水泵吸空语音报警时，无论是哪台水泵因不上水而空转运行，都有吸空语音报警。
（5）可以人为的控制语音暂停，红灯显示。
3 结束语
本监测装置制作成本低，使用、安装、维护、方便，故障率小。
我公司12个矿，16对生产井，23个
内部管理系列 | INTERNAL MANAGEMENT 编号：TP-AR-L6044主排水系统，75台水泵，自20xx年8月安装投入后，经半年的运行，各个水仓水位显示准确，没有误报现象，运行安全可靠。
此处输入对应的公司或组织名字
Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here
第2页。