煤矿水泵房自动化设计方案.pdf

一、技术方案 1. 概述 煤炭行业是我国的支柱产业随着煤炭行业高产高效的发展，矿井安全问题已 成为制约煤炭生产的关键因素涌水是危及矿井安全的重要因素一旦发生透水事 故，不仅影响生产，甚至会使矿井淹没，危及生产工人生命水泵房排水系统担负 着整个矿井积水排除的任务，其安全可靠性直接影响矿井生产的效率和安全目 前。 我国大多矿井水泵房仍然普遍使用传统的人工操作排水系统这种排水系统 由于自动化程度低，应急能力差，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵， 这将严重影响主排水泵房的管理水平和经济效益的提高。存在很大的安全隐患随 着我国煤炭行业的发展，排水系统自动化已成为亟待解决的问题 。 从XXXXXX煤矿自动化生产实际出发，针对现有排水系统存在的弊病，结合现 代工业技术和控制理论，开发适于煤矿使用的自动排水系统利用工业专用测控保 护器和液位检测装置，组成自动监控系统，根据水仓水位变化情况，实现自动排 水。 自动排水系统解决了排水系统自动控制的难题，利用现代最优控制理论，分 析矿井涌水情况和用电情况，建立了排水系统的离散数学模型根据最优性原理， 用动态规划法，对排水系统进行分段决策控制，并提出通过递推算法对数学模型 进行求解，得出获取最优控制策略的一般方法。 自动排水系统具有以下特点水位实时在线检测与显示水泵自动启动与停止多 台水泵实行“轮班工作制”，提高水泵使用寿命根据涌水量大小和用电“避峰就 谷”原则，自动控制投入运行的水泵台数与矿井监控系统联网，便于集中控制。 1 / 32 2. 系统介绍 2.1 系统建设意义 随着全球网络化进程的不断发展，企业的信息化管理已广泛受到各级领导的 重视，信息化管理的实现，对不断提高企业的生产、经营、管理、决策的效率和 水平，发挥着越来越重要的作用。综合自动化系统的实现，也对煤矿企业减员增 效的实施有着直接的促进作用。 煤矿水泵是煤矿生产的主要设备之一，实现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。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,二组工作、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。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，已不能适应现代化矿井管理的要求,因此,有必要使泵 房水泵实现自动化控制。 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。 2.2 系统建设目标 项目建设的总方针是立足信息化大前提，保证系统的先进性、安全性、可靠 性，安装、使用和维护方便简单，将 XXXXXX 煤矿主排水泵配套集控系统建设成 为技术先进、稳定可靠、利用率高的煤矿排水监控系统，为矿井安全、高效、节 能生产做好基础。 系统设计目标如下：  将 PLC 控制系统、计算机网络通信技术和排水控制系统结合，实现以“集 中控制为主，远程监测为辅”的控制模式，保证系统技术方面的先进性。  保证自动排水系统运行的连续性和可靠性，系统连续可靠运转时间达到 2 / 32 360 天/年以上。  系统立足建设无人值守泵房的总目标，同时提高节能效率和管理水平， 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。  实现地面对主排水系统设备的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。  调度监测中心计算机可以对排水系统的运行管理、事故跟踪与处理、打 印各种运转日志报表。  采用国际流行的组态软件，动态画面美观，修改灵活，数据保存时间长。 历史数据可以长期保存（3~5 年）。  排水系统自身具备标准的以太网接口，提供标准 TCP/IP 协议数据。系 统采用 B/S 结构，运行的主要参数可以通过矿局域网络，在矿上和矿调 度室浏览。 2.3 系统设计依据 1 《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》