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礦用泵房自動化系統(tǒng)如何保障排水系統(tǒng)的可靠性和無人化

井下排水是采礦工程產(chǎn)生的一項系統(tǒng)工程,負(fù)擔(dān)著排除井下積水的重任。目前礦井主排水系統(tǒng)仍多采用傳統(tǒng)的繼電器控制方法,這種方法效率低、工人勞動強(qiáng)度大,并且由于井下環(huán)境惡劣,故障率較高。

經(jīng)過長期調(diào)研,泵房排水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足以下需求:實現(xiàn)水泵機(jī)組啟停、故障診斷和數(shù)據(jù)處理的自動化,不需要人工干預(yù),到達(dá)節(jié)能的目的,并且能夠長時間連續(xù)穩(wěn)定工作。

目前,PLC在國內(nèi)外工業(yè)控制中已得到廣泛應(yīng)用,在礦井排水系統(tǒng)中,采用PLC自動檢測排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、自動記錄、故障報警、事故分析、多臺水泵啟動的自動切換等,所獲得的動態(tài)資料準(zhǔn)確性比較高。

華科電氣研發(fā)生產(chǎn)的礦用泵房自動化系統(tǒng)有本安型控制箱、電源、傳感器組成,實現(xiàn)了水泵的自動化控制。系統(tǒng)PLC控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計而成,具有清晰、便捷、易懂等特點(diǎn),便于模擬調(diào)試,運(yùn)行速度也很快。用戶可以利用PLC控制箱,實現(xiàn)界面切換、系統(tǒng)巡查、故障復(fù)位、控制方式轉(zhuǎn)換等功能。

數(shù)據(jù)采集功能也主要通過PLC實現(xiàn),PLC通過超聲波水位連續(xù)檢測汲水小井水位,將水位變化信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率,從而判斷礦井的涌水量,自動投入或退出水泵。電機(jī)電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度、排水管樓量等傳感器,主要用于監(jiān)測水泵、電機(jī)的運(yùn)行狀況,溫度超限報警。PLC采集各種系統(tǒng)中各個設(shè)備狀態(tài)的開關(guān)量信號進(jìn)行處理,控制每個水泵系統(tǒng)的啟停。當(dāng)水位過高時發(fā)出聲光警報信號。

由于礦用泵房自動化系統(tǒng)是按照無人值守原則進(jìn)行設(shè)計的,所有無需人員在現(xiàn)場時時值守,這樣就節(jié)省了大量的人力資源。同時,將電價的避峰填谷原則進(jìn)入水泵啟動算法中,使得水泵耗能處于最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。通過對水倉水位的啟動水位、報警水位、超限水位、停機(jī)水位的設(shè)定,在保障水倉水位絕對安全的前提下,使水泵的啟動次數(shù)達(dá)到了最少。

礦用泵房自動化系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)排水系統(tǒng)效率低、勞動強(qiáng)度大、穩(wěn)定性差等問題,為井下安全生產(chǎn)提供了有效保障。

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