煤矿井下排水泵节能与控制系统的设计开题报告

辽宁工程技术大学

本科毕业设计（论文）开题报告

题目煤矿井下排水泵节能与控制系统的设计

指导教师张兰芬

院（系、部）机械工程学院

专业班级矿电11-1

学号1107250108

姓名姜宗帅

日期2015/4/6

教务处印制

一、选题的目的、意义和研究现状

煤矿井下排水设备对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。目前国内各矿井的排水系统多采用传统的继电器控制方法，用人工进行监测。传统方法控制线路复杂，设备运行的可靠性低，工人劳动强度大，不适应煤炭发展的需要。本文设计的排水系统采用PLC控制，弥补了传统继电器控制的缺陷与不足，提高了水泵节能与工作可靠性和稳定性。

1设计现状：

目前国内外学者已经在煤矿井下排水系统控制的研究中取得了很多成就。就国内的研究工作来看，大多是从煤矿井下排水系统的安全可靠性、节能的角度进行研究。根据煤矿井下排水系统消耗电能大的特点，国内研究人员分别从离心式水泵，排水管路，电动机三个方面提出了对井下排水系统的节能改造。由于各类矿井情况差别大，能源消耗尤其是电能消耗大，所以在节能技术方面的研究对煤矿效益，以致可持续发展有着很大的意义。国内某计研究院提出采用PLC自动检测水仓水位、管道压力、流量等数据，根据水仓水位高低和参考矿井用电情况，建立数学模型，达到了水泵运行的避峰就谷的效果，有效地节省了矿井在排水系统上的能耗，缩减了煤矿的生产成本。

国外的研究大多从管道的长期的维护和清理，井水质量对排水设备的影响等更加细微更加长远的方面来研究。俄罗斯研究人员根据费用相等的原理，推导出水泵最佳使用周期和管道清理周期的两种形式相似的计算公式，为水泵使用和管道清理从科学的角度进行阐述，提高了整个排水系统的安全性能。

2设计目的和设计意义：

新形势下，随着市场经济的飞速发展，中国低碳节能的经济目标的提出，与泵类搭配使用的马达的用电量大致是全国耗电总量的两成由于过去水泵的效率比较低，致使资源的浪费问题严重。如何提高水泵的运转效率，是考虑水泵节能的首要工作，这成为当今势必考量的话题。该设计的目的以及意义就是通过分析煤矿井下排水泵的节能方法，找出一种最适合的节能途径，力求做到能源消耗最少，使泵的排水效率实现最大化。

二、研究方案及预期结果

（设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等）

1设计内容：

针对目前我国煤矿井下排水系统的现状，本课题研制开发适合我国煤矿的井下自动排水系统。主要研究内容包括：

1.根据排水系统控制要求进行PLC硬件选型和软件的设计。

2.根据水仓水位系统可以自动控制启停水泵的时间、台数、轮换工作。

3.根据水仓水位条件按照“避峰填谷”的原则启停水泵。

4.对排水系统设备运行、保护等参数进行实时监测和传送。

5.发生故障时，启动故障处理功能。

三、研究进度

四、主要参考文献

五、指导教师意见