隨著計算機控制技術的迅速發(fā)展,以微處理為核心的可編程序控制器(PLC)控制已逐步取代繼電器控制,普遍應用于各行各業(yè)的自動化控制領域。但目前礦井主排水系統(tǒng)仍多采用繼電氣控制,水泵的開停及選擇切換均由人工完成,還做不到根據(jù)水位或其它參數(shù)自動開停水泵,這將嚴重影響井下主排水泵房的管理水平和經(jīng)濟效益的提高。
根據(jù)國家的有關規(guī)定,井下主要排水設備必須有工作、備用和檢修水泵,必須有工作和備用水管;并應有同水泵相適用的配電設備,能同時開動工作和備用水泵等。井下的水泵電壓高、功率大、啟動復雜,水泵啟動前吸水管路的充水,通常采用抽真空吸水的方法來完成。現(xiàn)泵房內設備的運行與管理以及水倉水位的觀察,普遍采用人工操作方式,操作過程繁瑣、勞動強度大、水泵啟動時間長、自動化程度低、不適應現(xiàn)代化礦井管理。
礦井泵房是礦山企業(yè)的幾點要害場所,直接影響到礦山企業(yè)的安全生產(chǎn),現(xiàn)在國內的礦山企業(yè)礦井泵房的自動化水平還不是很高,這影響了生產(chǎn)的安全性和高效性,礦井泵房無人值守自動化系統(tǒng)可以有效解決這些問題。
礦井泵房無人值守自動化系統(tǒng)應該具有以下的一些功能和特點:系統(tǒng)應滿足水泵機組啟停、故障診斷和數(shù)據(jù)處理上自動化,不需要人工干預;達到節(jié)約能源和人力資源的功能,并能長時間連續(xù)穩(wěn)定地工作。
針對礦井的實際要求,本系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下幾項內容:
1、 構建井下泵房的主排水自動化系統(tǒng)(就地自動運行)。
2、 構建地面調度監(jiān)控中心,可查看水泵實時運行的畫面,實時顯示水泵運行的各項參數(shù)(遠端自動監(jiān)視)。
3、 可在地面監(jiān)控工作站進行遠程控制水泵的啟動、停止,以實現(xiàn)主排水泵房的無人職守,達到節(jié)能增效的目的。(遠端自動控制)
4、 為保證系統(tǒng)安全可靠地運行,在實現(xiàn)遠端自動控制及現(xiàn)場自動控制的同時,還保留了再必要的場合對系統(tǒng)進行手動運行的功能。同時,在系統(tǒng)傳輸、集中控制單元(PLC)等系統(tǒng)核心部件損壞的情況下都有相對應的冗余方案作為備選,在上滿足系統(tǒng)運行的可靠性。
系統(tǒng)分類
煤礦用排水泵房自動化監(jiān)控系統(tǒng)
礦用(非煤礦用)一般型排水泵房自動化監(jiān)控系統(tǒng)
執(zhí)行標準
按系統(tǒng)分類,兩類產(chǎn)品執(zhí)行不同標準
煤礦用系統(tǒng)采用下列標準
《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備系列標準》(GB3836 系列標準)
《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》(AQ6201-2006)
《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術要求》(MT209-1990)
《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品基本實驗方法》(MT210-1990)
《煤礦用電器設備產(chǎn)品型號編制方法和管理辦法》(MT/T154.2-1996)
《包裝儲運圖示標志》(GB/T191-2000)
礦用(非煤礦用)系統(tǒng)采用下列標準
《冶金礦山安全規(guī)程》
《有色金屬礦山電力設計規(guī)范》
《金屬非金屬地下礦山安全規(guī)程》(GB16423-1996)
《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》(GB16424-2006)
《高低壓配電設計規(guī)范》()GB50054-95
《礦用一般型電氣設備》(GB12173-90)
《外殼防護等級的分類》(GB4208-84)
《煤礦通訊、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術要求》(MT209-90)
《電力裝置的繼電保護和自動裝置的設計規(guī)范》(GB50062-92)
《應用電視設備安全要求》(GB14861-93)
《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94)
《電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》(JGT1.5-87)
《電視監(jiān)控工程程序與要求》(GA/T70-2004)
《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》(GBJ115-87)
系統(tǒng)參數(shù)
工作電壓:AC660V(非煤礦AC:380V)
工作電流:≤0.5A
容量:320W
本安模擬量輸入接口:12路
本安開關量輸入接口:42路
非本安開關量輸出接口:18路
以太網(wǎng)接口:1路
本安電源輸出
本安電源輸出電壓:D.C. 18V
本安電源額定電流:400mA
過流保護整定值:≤490mA
開路電壓:24V
短路電流:≤80mA
信號輸入、輸出
本安型開關量輸入信號:高低電平信號,≤2V為低電平,≥18V為高電平
本安型模擬量輸入信號:電流信號4MA~20mA
模擬量的轉換誤差:≤0.5%
非本安開關量輸出信號:常開接點,接點容量AC220V/3A(阻性負載)
通信接口
與交換機通信的傳輸方式為以太網(wǎng)傳輸
傳輸速率為:100Mbps
傳輸距離:100m(礦用雙絞線)
通訊信號工作電壓峰峰值:≤2V
與隔爆磁力啟動器、電動閥門控制器接口
常開無源觸點,接點容量C220V/3A.
與電動球閥接口:
DC24V電壓信號。接口容量7A
工作條件
海拔高度不超過2000米;
周圍環(huán)境濕度:-5℃~40℃;
周圍空氣相對濕度不大于95% (+25℃時);
無明顯振動和沖擊的場合;
無破壞絕緣的氣體或蒸汽的場合;
與水平面安裝傾斜度不大于15度;
能防止滴水的地方;
安裝類別Ⅰ;“i”污染等級3