煤矿井下排水自动控制系统详解.doc

煤矿井下排水自动控制系统 设 计 方 案  本方案是针对煤矿井下主排水系统技术要求,并充分考虑其先进性、安全性、可靠性及安装、使用和维护的方便而设计。 （一）设计依据 （1）设计方案根据使用方提出技术要求作出。 （二）设计原则 （1）控制系统由地面控制中心，监控分站和工业电视监视组成。 （2）解决就地控制存在的事故隐患，减少各设备之间相互脱节、无法充分发挥效率的缺点。实现就地无人操作，仅设巡检人员。 （3）本系统采用分布式控制，结构合理，信息共享，实现提高指挥效率和生产率，达到减人提效的目的。 （4）实现系统和仓位的控制信号及工业电视监视信号全部由传输。 （5）充分满足现场运行和检修要求。 （6）保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便和修改灵活。 （7）系统具有灵活和可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，视频效果明显。 （8）系统具有自诊断功能，报警时可以发出声、光报警 （9）系统结构合理，便于系统的扩展。 系统（三）达到的技术水平和实现的目标 （1）实现就地和分区集中控制、可视化和语音通话三位一体的自动化控制系统体系。 （2）立足于高起点、高技术和高质量，将计算机控制系统和工业电视相结合，实现以“集中控制为主，现场监控为辅”的控制模式，保证系统系统的连续性和可靠性。 （3）系统技术达到国内领先水平。提高开机率和管理水平，减少操作人员和工人的劳动强度，为今后矿井生产综合自动化打下良好基础。 （4）实现调度中心对系统的长距离、多点位信息传输和集中监测监控。具有在线监测、分析及完善的保护和报警功能。 （5）实现在控制中心对现场所有控制分站远程编程。 （6）利用各种保护传感器，实现系统及相关设施的集中控制和保护。 （7）通俗易懂的区域传统操作台，现场技术人员可在最短的时间内掌握操作方法。 （8）与工业电视相结合，有机的完成可视化管理的先进理念。 针对矿现场煤流运输生产系统的特点，按照以“区域集中监控为主，现场多点监测为辅”的原则，提出以下设计方案。 （一）控制设备 根据现场实际分布情况，采用的集控系统结构原理图，如图1所示。利用光纤、电缆组成混合现场总线，实现对现系统及工业电视。 监测监控系统主要由地面监控中心，传输线路，控制分站和机、、传感器、甲烷传感器、烟雾传感器信号等构成。 （二）控制系统组成 系统地面集中控制系统结构如图2所示。主要由四部分组成： （1）区域控制中心 区域控制中心设置在集控室，主要通过计算机和工业电视对系统监视和集中控制。主要设备和设施包括工业控制计算机、21`显示器、网络通信、不间断电源和工业电视等。 （2）远距离通讯传输系统 工业现场总线由光纤、双绞线、集线器和网络连接器等组成。 （3）现场控制及信号采集装置 现场控制及信号采集装置由两部分组成，本安系统装置。该装置控制核心部分采用IO可编程控制器，其他主要元件均采用进口元件。井下现场部分还包括电气控制箱，外围保护、监测装置等相关设施。 系统装置结合相应配套的传感器、控制器、网络组件等完成对机就地、远程控制。 （4）保护和检测装置 ① 保护 ② 保护 ③ 保护 ④ 保护 ⑤ 保护 ⑥测量 ⑦ （5）工业电视 本系统主要由工业摄像设备、控制设备、显示设备、传输设备、光缆等组成。主要包括摄像机、监视器、转换器、光纤和控制器等。工业摄像设备采用低照度低噪声本安型摄象仪。 1. 扩展功能 选择的分站和系统软件留有备用容量和接口，可以很方便地进行扩展（如增系统保护装置）；分布式系统结构具有良好的扩展性，（如系统生产的发展增多，可方便的增加系统分站）。 2. 控制功能 具有远程启动、停止、复位和测试功能，并可进行地面远程编程、故障（保护）屏蔽及控制方式转换、给煤机点动操作等功能控制。 3. 显示功能 能实时显示各、相关设施及所有信号状况，并能方便地进行多画面切换；当现场被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后，给出声、光告警提示。 4. 网络功能 与其它集控系统（如：供电集控系统）组成网络并纳入全矿计算机局域网，供矿调度室、矿领导及有关部门随时掌握井下各系统工况。 5. 掉电保护 为防止系统突然断电造成系统数据的丢失以及控制失控，采用1VA UPS供电，保证系统不间断运行。UPS能够为系统提供2小时的连续供电要求、各分站具有掉电记忆功能。 （二）控制模式 系统: 1. 区域集中控制 ??在这种方式下，操作人员只需在区域控制中心操作按键，控制现场各排水系统 2. 人工就地控制 ??当日常检修或故障处理以及特殊需要时，操作人员可分别在各排水系统系统 3. 控制方式变换 ??可以通过胶排水系统/自动切换开关进行转换，使得二种控制方式互为备用