煤矿自动排水方案Word文件下载.docx
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4.增加2台流量传感器用于检测水流量。
5.在水仓设置1台水位传感器,检测水仓水位。
6.安装矿用隔爆型光纤摄像仪和矿用本安型语音报警箱,做到视频监控和开泵扩音电话预警。
安装1台急停开关(带扩音电话),便于在检修或有人工作时闭锁其它操作功能。
7.将原有的6000V启动柜改造:
内置自动排水控制装置和电动阀驱动装置(380V),增加光端机,电量变送器。
8为今后矿山供电自动化改造预留传输接口和传输通道,以免重复投资。
四.系统功能及特点
1.系统功能
(1)具有水位、电流、电压、有功电量、无功电量、有功功率、无功功率、功率因数、馈电状态、设备开停和排水量,水压,负压监测功能、烟雾报警功能。
(2)具有备用电源。
当电网停电后,继续监控时间不小于2小时。
(3)具有自检功能。
当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时,报警并记录故障时间,故障设备,以供查询及打印。
(4)系统主机双机备份,并具有自动切换功能。
当工作主机发生故障时,备份主机投入工作,保证系统的正常工作。
(5)具有实时存储功能。
存储功能包括:
①水位、温度等主要测点模拟量的实时监测值;
②模拟量统计值(最大值、平均值、最小值);
③报警及解除报警时间及状态;
④设备开/停时间及状态;
⑤设备故障/恢复正常工作时间及状态等。
(6)具有列表显示功能。
模拟量及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警值、监测值、最大值、最小值、平均值、传感器故障。
开关量显示内容包括地点、名称、开/停命令、状态、工作时间、开停次数、传感器状态。
(7)具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。
在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值3种曲线。
在一屏上,同时显示不小于3个模拟量,并设时间标尺,可显示出对应时间标尺的模拟量值。
在同一屏上显示不小于3个模拟量是为了分析重要监测物理量的变化规律。
(8)具有模拟动画显示功能,以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。
显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。
具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。
为便于使用模拟图,除具有一幅显示泵房概况的总图外,一般按使用功能划分多个系统图。
(9)具有系统设备布置图显示功能,以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。
显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。
(10)具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选),以便于报表分析。
(11)具有人机对话功能,以便于系统生成、参数修改、功能调用。
(12)具有防雷措施,防止雷电击毁设备。
(13)具有抗干扰措施。
(14)具有初始化参数掉电保护功能,以防停电后,初始化参数丢失。
(15)具有网络通信功能,具有统一校时功能,便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。
(16)地面设备具有防静电措施。
(17)系统工作稳定,性能可靠,出厂前进行连续7天的稳定性试验,系统软件死机率应小于1次/720小时。
(18)系统调出整幅实时数据画面的响应时间小于5秒。
2.系统特点
Ø
每台水泵的保护、阀门控制、电参数和模拟量的采集,均采用独立单元,输入输出均进入电磁启动器,每台水泵单元只是从电磁启动器中输出RS485信号。
使系统布线简单、运行可靠、独立性强、一台水泵发生故障,其他系统照常运行。
选用视频、音频、监听、数字控制等多媒体效果,形成了一套完整的多媒体控制系统。
水泵现场有闭锁性急停开关,无论在设备检修还是人员检查时,只需按下急停开关,无论采用哪种方式的操作都不能开机,确保现场人员不受伤害。
自动方式时无需人为干预,由下位机自动控制,根据水位自动启、停水泵,自动实现水泵的轮换工作,做出合理调度;
本系统保留了设备原先手动控制方式,手动控制具有优先控制权,保证了即使系统出现故障,也可以在手动控制下实现水泵的正常工作;
系统的实时性好,对各设备的运行工况能够实时监测、实时控制;
可以随时查询、打印实时趋势及任意时间段的历史趋势;
人机界面显示的内容丰富、形象、直观,操作简单、易懂;
软件中嵌入了大量的控制策略,可以根据实际情况做出不同的决策,大大提高了系统的自动化程度和智能程度;
根据不同时期的具体情况,可以对软件的运行参数进行调整,以适应复杂的情况,提高了系统的适应性;
系统能够进行远距离监控,并可无限扩展。
五.工作原理
当水位上升时,水位传感器将信号传至起动器,由模块将信号转变为模块识别的数字信号后,送至CPU。
CPU对水位做出判断,超过规定水位,先后发出打开气路电磁阀指令、水路电磁阀指令和电动闸阀指令,完成一台水泵的启动过程。
如果水位上升较快或水位达到另一规定的数值时,启动另一台水泵,直到水位符合预设的要求。
在启用水泵时选择空闲时间最长的一组,实现水泵的合理调度。
上述由采集模块采集的数据,通过光纤传至远端地面控制计算机上,远端计算机同步显示水泵的运行工况。
需要远端控制中心控制时(具有控制权限),远端计算机将指令通过光纤发送到现场计算机,由现场计算机控制相应的设备完成预定动作。
六.系统组成
1.数据采集与检测
数据采集由装在启动柜中的DCS模块完成,模块检测传感器状态,并将数据通过通讯模块传送至控制计算机。
主要采集的模拟量数据有:
水位、主电机电流、排水管流量等;
数字量数据有:
真空接触器状态、水泵工作状态、电动阀门状态、水泵出水口压力等。
2.现场监测与控制
现场监测与控制部分由控制CPU、管理控制软件、手动集中操作面板组成。
控制计算机和管理控制软件组成自动监控系统,负责将模块传输来的数据整理分析,根据控制策略做出决策,并将数据记录存储。
手动集中操作面板与自动监控系统平行实现控制功能。
3.远端监控指挥
远端监控指挥部分由计算机、管理软件、网络传输部分组成,通过计算机网络,同步显示现场工况。
远端监控具有开放的接口,可以扩展功能或接入其他系统。
4.视频监控
在井下安装3台摄像机,管理人员可实时了解现场情况;
6.ZM711测控装置
用于控制水泵电机的开停及电动阀、电磁阀的供电。
用于将各检测的传感器数据进行采集、整理、输出。
通过可编辑的逻辑关系、各传感器的动作返回信号,将采集的数据记录、存储。
输出控制信号用于控制电磁阀开启、关闭;
电动闸阀的开启、关闭。
内置阀门开关驱动装置用于电动闸阀开启时的供电。
电磁阀驱动装置用于水、气电磁阀开启时的供电。
具有电量计量功能。
ZM711型智能测控装置是以新型微控制器为核心的智能化矿用电子设备,能方便地与多种传感器、执行器配接,构成矿用监控子系统,完成数据采集处理、信息编码传输、超限报警断电、远方控制、就地控制、自检测试、就地显示、就地设备检修等功能,它可以与多种型号的综合监控系统配套使用。
主要技术参数
传输速度19200bps
传输距离不小于45km
传输信道两芯矿用屏蔽低频通信电缆或光缆
传输方式异步时分制基带传输
转换误差不大于0.5%(相当于1bit)
容量20路模拟或开关量输入,10路开关量输出,
10路模拟量输入
模拟量输入信号4~20Ma/0~10V
开关量输入信号无电位接点或高低电平,高电平不小于3V,低电平不大于1V
开关量输出信号输出电流大于2mA时,输出电压不小于6V
输入电流为2mA时,输出端电压应不大于1V
供电电源12V,0.5A
地面主机通过传输接口的放大和隔离向测控器发送初始化、测试命令,测控器则根据主机的命令类型回送相应的信息,根据主机的初始化信息对各有关的输入口进行采集和处理,并将所有的信息放入发送缓冲区等待发送。
发送给地面主机的信息在CRT上或模拟盘上进行显示。
7.传感器
水位传感器采用投入式液位传感器。
传感器采用一用一备的运行方式,确保系统正常运行。
七.主要信号采集元器件组成
序号
名称
型号
数量
单位
生产厂家
1
流量传感器
GLY1
2
台
楠江集团
水位传感器
GUY5
3
压力传感器
GPD200
4
负压传感器
GPD80G
淮北安全仪器厂
5
6
烟雾传感器
GQL0.1(A)
焦作科诚
7
阀门电动装置
YBDF2-321-4
南阳微特
8
电磁阀
DF4/7.5
枣庄远大
八.ZM711智能测控装置控制点数统计
根据主要输入输出设备,统计控制点数如下:
控制点名称
控制点类型
DI
DO
AI
AO
电动闸阀开到位
电动闸阀关到位
电磁阀开到位
电磁阀关到位
打开电动闸阀
关闭电动闸阀
打开电磁阀
电磁阀返回
9
电动闸阀返回
10
轴承温度
11
水仓水位
12
气口真空度
13
水口压力
14
管道流量
15
水泵电机电压
16
水泵电机电流
17
泵房温度
18
泵房烟雾
九.
一十.-50泵房无人值守系统图
一十一.系统设备报价表
设备名称
单价
总价
厂家
安标证号
备注
一.现场传感器部分
13000
26000
安装在总出水管路
19000
38000
投入式
9000
27000
GPD80G(0~80)
3900
11700
淮北煤矿安全仪器厂
MFB080082
气路真空度
温度传感器
GWD40
轴承温度与泵房温度
3100
6200
二.阀门控制部分
智能测控装置
Zm711
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