水泵房监控系统解析

（5）合理调度
▪ 除可根据水位自动启动、停止泵组工作外，还可实 现根据水位上涨速度控制泵组开启台数；根据水泵 的平均备用时间自动轮换水泵的运行；在满足排水 要求保证安全生产的前提下，通过调整开泵时间， 避开电力负荷高峰期，有效地削峰填谷，节约电费 开支。
2控制系统结构层次
▪ 为实现设计功能，该自动控制系统主要由以 下六部分组成：
（2）保护功能
▪ 系统具有故障自诊断功能，对供电电压、电 机电流、电机轴承温度、电机定子温度、水 泵前后轴承温度、进出口压力等各项参数均 有监测。当某项参数异常或超出设定值时， PLC判断故障并报警，同时停止故障泵组运 行，有效保护电机和水泵，有利于故障的及 时排除。
（3）实时显示参数信息
▪ 采用触摸屏实时显示灌泵时水泵腔体的真空 度，正常运行时单台水泵的流量、主排水管 总流量、排水管路压力，电机定子及轴承温 度、水泵轴承温度、水位，负载电机的低压 开关柜的状态等参数。出现故障时还可显示 报警信息。
2.3机械设备层
▪ 管道、排水管道、管道阀门等。该自动控制系统是 基于原煤矿排水系统的设计，只需在原有排水系统 设备的基础上进行部分改动。除在电机、水泵和管 道上做部分机械结构的改动以满足传感器的安装需 要外，主要是对原有排水阀门、注水阀门更换为电 动可控阀门；加装为水泵注水的辅助电动阀门以及 安装管件以满足水泵启动的需要。为保证安全性， 防止自动控制系统出现故障时不能正常启动泵组排 水，不破坏原排水系统结构形式，保留原始人工操 作方式。
▪ （1）监控组态软件； ▪ （2）数据采集终端及数据处理系统； ▪ （3）通讯接口及网络传输； ▪ （4）机房设备及电控设备； ▪ （5）信号采集装置；
整个系统可分为3个层次 ▪ 地面监控主站层； ▪ 以PLC为核心的控制及通讯管理层； ▪ 机械设备层。
2.1地面监控主站层
主要由工控机、监控组态软件、工业显示监控系统 等组成，通过光缆与井下PLC连接。工控机通过组 态软件可以实时显示由井下PLC采集并传输的主排 水泵的运行参数，并存储相关记录，操作人员也只 需在地面生产指挥中心采用鼠标操作，就可以实现 对各泵组的控制；工控机可实时显示、记录井下状 况。
2.2控制及通讯管理层
▪ 由PLC和触摸屏组成的数据采集终端及数据处理系 统、电控设备、数据交换设备、信号采集装置等组 成。PLC负责完成信号处理、逻辑判断、故障诊断 和参数记忆等功能。通过数据采集模块采集水位信 号决定泵是否开启以及开启台数，然后根据选择的 控制方式按流程启动泵组，此时数据采集模块将采 集供电电源、电机、水泵的各项参数，如：检测开 关的带电状态、电机定子温度、轴承温度、泵出水 口压力、主排水管流量、水泵前后轴温度等。各参 数将在触摸屏上显示，并且通过数据交换设备传输 到地面监控主站。
3控制系统程序设计
▪ 控制系统程序的设计主要基于控制要求和具
（4）远程通讯及监控功能
▪ 通过光缆以及相应信号交换设备，将井下PLC与井上工控机 相连，采用WINCC自动化监控软件建立综合自动化网络平 台，可实现远程自动、半自动控制，实时显示、记录各泵组 运行情况和相关参数，支持历史数据查询。井下还可装设防 爆型网络摄像机，通过光纤将图像传送到地面系统，地面调 度中心通过硬盘录像机将画面发送到地面工业电视上。
水泵房监控系统
井下排水状况
▪ 在煤矿矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入 矿井。矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水，而且 在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险 排水。因此，排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，排 水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作 用。
（1）控制功能
▪ 系统设有手动、半自动和自动3种控制方式。手动 控制方式通过就地控制箱实现，操作方法与原来人 工控制流程相同，即：开泵时先注水，泵体灌满水 后或用真空泵将泵体抽成一定真空度后，启动电机， 然后逐渐打开排水阀门，泵组正常工作排水；停泵 时先关排水阀门，再停电机。该方式主要用于初期 调试和检修时的就地控制。半自动控制方式主要是 由人工选择要开启的泵以及泵的台数，开泵、停泵 按PLC设定程序自动完成,主要用于满足矿方特殊控 制要求。自动控制方式完全以PLC设定程序自动执 行一系列操作，完成排水工作，不需要人为干涉， 为正常投入使用后的常用模式。
▪ 目前，许多矿井下主排水系统还采用人工控制，水泵的开停 及选择切换均人工完成，完全依赖于工人的责任心，也预测 不了水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的 峰谷期自动开停水泵，这将严重影响煤矿自动化管理水平和 经济效益，同时也容易由于人为因素造成安全隐患。
煤矿水wk.baidu.com房监控系统概述
▪ 煤矿井下水泵是煤矿生产的主要设备之一，实现井下泵房的远程控制 与监测，是综合自动化建设的重要组成部分。自动排水系统可以由计 算机自动检测水仓水位并自动控制某一水泵的开停，检测运行参数、 分析差数进行对设备的保护。目前,在矿井泵房的排水系统设计中,一 般设置多台多级离心水泵,一组工作、一组备用,并设置了用于轮换检 修的水泵。这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂，人工很难做到 实时监控。另外，对于水泵启动前吸水管路的充水（抽真空）、水仓 水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作,普遍采用人工操作方式， 而自动化控制能改变传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素 多、启泵时间长、自动化程度低，为提高安全生产奠定了坚实的基础。
▪ 系统设计以系统安全、可靠、先进为原则，系统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网络监视和控制，做到 泵房无人值守、设备安全可靠运行。
水泵自动控制系统图
控制系统设计
针对当前许多煤矿排水泵控制自动化水平不高、主 要以人工控制为主，开发出一套以PLC为核心的井 下泵房自动控制系统，主要实现以下功能： ▪ （1）控制功能 ▪ （2）保护功能 ▪ （3）实时显示参数信息 ▪ （4）远程通讯及监控功能 ▪ （5）合理调度