前進煤礦井水泵無人職守遠程控制系統(tǒng)設計方案終星奧樣本

湘煤集團南陽礦業(yè)有限公司邁進煤礦-250水平中央水泵無人職守遠程控制系統(tǒng)設計方案湖南星奧信息技術有限公司-05-13目錄TOC\o"1-2"\u1. 概述 31.1系統(tǒng)參數(shù) 31.2所有權信息 32. 系統(tǒng)建設目的 32.1顧客需求分析 42.2系統(tǒng)功能及特點 43. 系統(tǒng)設計原則和根據(jù) 53.1設計根據(jù) 53.2設計原則 53.3引用原則 64. 系統(tǒng)總體設計 64.1控制方式 74.2控制對象 84.3控制功能及規(guī)定 95. 重要設備技術參數(shù) 165.1控制分站 175.2傳感器 175.3上位機 226. 技術支持與服務 236.1保障機制 236.2征詢服務 236.3故障響應 246.4備品備件 246.5系統(tǒng)升級 246.6保修服務 246.7人員培訓 247．項目實行方案摘要及起止時間………………………278. 設備清單 27概述礦井排水系統(tǒng)承擔著排出井下涌水重要任務，是礦井安全生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)，排水系統(tǒng)各種設備能否安全、可靠、有效運營，關系到整個礦井生產(chǎn)與安全。排水設備普通功率大，耗電量多，老式排水只能靠人工手動控制泵起停，無法運用排水設備與倉容，科學、合理調(diào)度排水量與排水時間。因而老式礦井排水方式普遍存在能耗大、效率低、生產(chǎn)成本高缺陷?；谝陨弦蛩貙崿F(xiàn)礦井排水自動化控制和地面遠程監(jiān)控，可根據(jù)水倉水位起停水泵，提高水泵有效運用率，大大減少生產(chǎn)成本；可減少看護人員，相應減少工資投入，并可充實設備維護檢修隊伍，提高維護質(zhì)量，減少事故發(fā)生，變事故發(fā)生后被動檢修為積極定期檢修，提高設備使用率；可以保證安全生產(chǎn)，改進工作環(huán)境，提高勞動生產(chǎn)率；可有效保護水泵電機等設備，延長使用壽命，減少事故停機時間，提高排水能力；通過調(diào)節(jié)開停時間避開電力負荷高峰期，有效地削峰填谷，節(jié)約電費開支。1.1系統(tǒng)參數(shù)邁進煤礦-250水平中央水泵房由4臺型號為D450-60/84*3型水泵構成，功率355KW，電壓為6KV，水泵流量450立方米/小時，水泵揚程為175.1米，排水管路為二趟，內(nèi)水倉容量為733立方米，外水倉容量為1102立方米。1.2所有權信息本技術方案所有權歸屬山湖南星奧信息技術有限公司，如果沒有征求賣方批準和容許，不得復制、刊登和提供應其她任何人或單位。系統(tǒng)建設目的1、節(jié)約傳播通道（光纖、通訊設備等）重復投資費用和維護費用；節(jié)約數(shù)據(jù)庫、組態(tài)軟件、軟件開發(fā)等重復投資費用；搭建傳播平臺、數(shù)據(jù)平臺和監(jiān)控平臺，一次投資，長期受益；2、在地面集中監(jiān)測監(jiān)控，井下減員，減少井下人員傷亡也許性；改進工作環(huán)境，提高安全系數(shù)，保障職工人身安全；數(shù)據(jù)共享，報警聯(lián)動，減少由于礦井劫難所導致?lián)p失；3、實現(xiàn)無人值守和定期巡檢，有效減少人員成本；實現(xiàn)設備自動控制，減少工人勞動強度；減少崗位用工，提高全員效率；4、減少人工操作失誤，延長設備使用壽命；提高對設備故障分析和判斷能力，減少停機事故；加強對運送調(diào)度和管理，提高運送能力；5、為礦井自動化系統(tǒng)提供一種高速、安全、可靠管理平臺；提高整體集成水平，發(fā)揮自動化系統(tǒng)綜合管理效益；實現(xiàn)煤礦管控一體化，提高煤礦安全生產(chǎn)管理調(diào)度水平。2.1顧客需求分析煤礦井下水泵是煤礦生產(chǎn)重要設備之一，實現(xiàn)井下泵房遠程控制與監(jiān)測，是綜合自動化建設重要構成某些。當前,在礦井泵房排水系統(tǒng)設計中,普通設立多臺多級離心水泵,一組工作、一組備用,并設立了用于輪換檢修水泵。這些水泵電壓高、功率大、運營工況復雜，人工很難做到實時監(jiān)控。此外，對于水泵啟動前吸水管路充水（抽真空）、水倉水位監(jiān)測、泵房內(nèi)設備運營與管理等工作,普遍采用人工操作方式。老式模式操作過程繁瑣、勞動強度大、人為因素多、啟泵時間長、自動化限度低，已不能適應當代化礦井管理規(guī)定,因而,有必要使泵房水泵實現(xiàn)自動化控制。2.2系統(tǒng)功能及特點1、實時在線監(jiān)測水倉水位，當水位達到上限時可以報警，自動啟動水泵；當水位達到下限時，發(fā)出聲光信號，自動停泵；2、實時在線監(jiān)測水泵各工況參數(shù)，涉及水位、流量、電壓、電流、壓力、功率、溫度、真空度、閘閥啟動度等；3、具備數(shù)據(jù)分析功能，對水泵效率、電耗、工況點等進行分析，保證經(jīng)濟運營；4、當水泵浮現(xiàn)故障時，可以及時報警，并可以自動啟動備用水泵，不能滿足排水能力時，依照涌水量狀況自動擬定啟動水泵臺數(shù)。系統(tǒng)應具備以水倉水位為主，結合分時計費和避峰填谷原則，擬定開停水泵時間。同步依照水位控制原則自動實現(xiàn)水泵輪換工作；5、具備遠程、就地啟動、停止功能；6、可現(xiàn)場、遠程編程，完善修改系統(tǒng)功能；7、水泵房現(xiàn)場以計算機圖形界面結合現(xiàn)場操作，最大限度簡化操作與狀態(tài)顯示；8、集中控制器采用三菱公司FX2N系列PLC及先進過程控制軟件，實現(xiàn)井下排水監(jiān)控系統(tǒng)最優(yōu)控制方略；9、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)報警，信息顯示，報表記錄解決可以所有融入整個礦井監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)；10、具備完善系統(tǒng)保護功能；11、控制系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)接入礦井工業(yè)以太干網(wǎng)，實現(xiàn)水泵監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦井自動化監(jiān)控系統(tǒng)信息共享；12、具備較強兼容性和擴展性，為下一步綜合自動化集中控制做好擴展接口；13、具備實時現(xiàn)場工況監(jiān)控功能，并能將現(xiàn)場運營狀況圖像保存，可隨時查看各時間段設備運營狀況系統(tǒng)設計原則和根據(jù)3.1設計根據(jù)（1）設計方案依照邁進煤礦安全生產(chǎn)泵房自動化監(jiān)控實際規(guī)定而做出。（2）系統(tǒng)設備符合邁進煤礦生產(chǎn)環(huán)境條件，符合《煤礦安全規(guī)程》有關規(guī)定。3.2設計原則（1）、安全可靠性1）、擁有遠端控制及就地控制兩種控制方式，當集中控制柜與遠端監(jiān)控平臺通訊中斷時，自動轉(zhuǎn)入就地控制方式。就地控制方式又可分為就地集中控制及就地手動控制。2）、全方位監(jiān)控電機、水泵、啟動柜、真空系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)浮現(xiàn)異?？梢蕴崆敖o出預警。3）、嚴格規(guī)范地按照規(guī)定程序?qū)λ眠M行自動啟、停。4）、選用可靠控制原器件，水泵房控制核心選用三菱公司可編程控制器FX2N系列，繼電原件選用國產(chǎn)名牌器件。（2）、先進性1）、由于采用了光纖環(huán)網(wǎng)通訊傳播技術使得數(shù)據(jù)傳播更快捷、可靠。2）、采用了組態(tài)軟件控制編程技術，不但使可靠性大為提高并且使程序更加具備通用性，也使系統(tǒng)二次開發(fā)及擴容變得更加規(guī)范、容易。3）、本系統(tǒng)遵循礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)原則子系統(tǒng)接口規(guī)范使得該系統(tǒng)可以非常容易地并入礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，與其他子系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。該控制系統(tǒng)是由地面操作員站、水泵控制分站二某些構成?？刂葡到y(tǒng)對泵房內(nèi)排水泵、射流系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、管道電動閥門和水泵軸震動等裝置實行了自動控制及運營參數(shù)自動檢測，通過檢測水倉水位、電機電流、電機電壓、閘閥啟動度、流量、真空度等參數(shù)，控制水泵工作?？刂葡到y(tǒng)面板上設有液晶觸摸屏，就地實時以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水倉水位、電機工作電流、電機溫度、水泵溫度、排水管流量、水泵真空度等參數(shù)。通訊管理機將各種數(shù)據(jù)信息傳送到地面生產(chǎn)調(diào)度中心和生產(chǎn)設備控制中心，地面操作員站進行實時監(jiān)測監(jiān)控及報警顯示、故障歷史查詢、模仿量曲線顯示和報表打印。該系統(tǒng)具備運營可靠、操作以便、自動化限度高等特點。視頻監(jiān)控系統(tǒng)將現(xiàn)場運營工況以錄像形式發(fā)送并保存到上位機，在上位機上以四畫面形式顯示各設備運營狀況及吸水井液位變化。3.3引用原則《煤礦安全規(guī)程》《煤礦設計規(guī)范》《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備本質(zhì)安全型電路和電氣設備規(guī)定》GB3836.4-83《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備通用規(guī)定》GB3836.1-83《礦用普通型電氣設備》GB12173-90《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術規(guī)定》MT209-90《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GBJ93-86《工業(yè)公司通信設計規(guī)范》GBJ42-81《通用用電設備配電設計規(guī)范》GB50055-93系統(tǒng)總體設計煤礦排水系統(tǒng)承擔排出井下所有涌水重要任務,是保證礦井安全生產(chǎn)核心環(huán)節(jié),其各種設備可靠運營,關系到整個礦井安全,能否達到經(jīng)濟合理運營,關系到礦井經(jīng)濟效益。因而,應用當代自動化控制技術,實現(xiàn)煤礦排水系統(tǒng)自動化控制,保證煤礦安全可靠、經(jīng)濟合理尤為3.1系統(tǒng)構成本控制系統(tǒng)以PLC作為控制核心,觸摸屏為顯示和重要操作設備，通過PLC檢測水泵設備和傳感器等信號，控制水泵、真空泵等設備和電動閥門、電磁閥等執(zhí)行器啟動與關閉。PLC模仿模塊通過傳感器采集現(xiàn)場壓力、流量、電壓、電流等信號，并顯示在上位機上，系統(tǒng)重要涉及控制柜、配電柜、傳感器和執(zhí)行器等四某些。1、控制柜：為礦用普通型柜體，重要由PLC、觸摸屏、中間繼電器、信號變送器、以太網(wǎng)絡互換機、開關電源、按鈕和批示燈等元器件構成，具備信號采集、變換、解決、輸出、顯示、保護、故障報警和通訊等各種功能。觸摸屏作用是就地實時以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水倉水位、電機工作電流、電機溫度、水泵溫度、排水管流量、水泵真空度等參數(shù)。2、配電柜（依照現(xiàn)場實際選配某些）：重要由斷路器、接觸器、熱繼電器等元器件構成，是電動閥門、真空泵、電動球閥等配電回路。3、傳感器：重要涉及超聲波液位計、超聲波流量計、負壓變送器、壓力變送器、電機繞組及軸承溫度傳感器、水泵軸承溫度傳感器、電機電壓及電流互感器、閥門位置行程開關和過轉(zhuǎn)矩行程開關等。4、執(zhí)行器：涉及多功能控制閥、電動球閥等。5、視頻監(jiān)控系統(tǒng)：涉及攝像頭、數(shù)字硬盤錄像機、光纖、光端機、終端盒等4.1控制方式為了滿足尋常運營、檢修、故障解決等需要，具備兩種控制模式：就地、遠程。操作人員可采用不同方式控制各水泵啟動和停止：就地控制就地控制重要分為就地半自動控制與手動控制。就地半自動控制：半自動控制重要是指操作人員在井下值班室通過控制柜上觸摸屏，實現(xiàn)一鍵啟停水泵。當與地面通訊故障或者尋常檢修故障解決時，操作人員可選取就地控制狀態(tài)。遠程控制遠程控制重要分為遠程半自動控制與遠程全自動控制。半自動控制是指操作人員只需在地面控制中心操作鼠標鍵盤，一鍵啟停水泵，以及故障解除等。并且通過計算機語音系統(tǒng)發(fā)布報警提示。全自動控制是指系統(tǒng)依照水位高低（顧客可以設立高低水位）實現(xiàn)自動開停水泵，具備避峰填谷（時間段可設立）、自動輪換、超限報警等功能?？刂品绞阶儞Q遠程和就地選取：可以通過就地控制柜上遠程就地選取開關，來切換遠程控制或就地控制。自動和手動選?。嚎梢酝ㄟ^就地控制柜上自動手動選取開關，來切換自動控制或手動控制。當需要遠程和就地半自動控制時，自動手動選取開關需打到自動狀態(tài)；當需要手動控制時（PLC只監(jiān)視不控制），屏蔽PLC輸出點，操作員通過水泵原有自帶控制系統(tǒng)控制。遠控兩種方式可以通過上位機選取。4.2控制對象水泵系統(tǒng)圖4-1水泵控制系統(tǒng)圖（2）水泵配電控制柜：控制系統(tǒng)就地顯示控制可采用液晶觸摸屏完畢，可顯示水泵電機電壓，電流以及功率因數(shù)；通過批示燈顯示水泵及附屬設備工作狀態(tài)；水泵開停及附屬設備開?？刂?，能對水泵進行就地控制，可作為水泵操作柜。顯示屏具備RS485通訊接口，通過以太網(wǎng)或工業(yè)總線接口與上級監(jiān)控系統(tǒng)完畢通訊，實現(xiàn)遠距離監(jiān)控。監(jiān)測需要所有信號，經(jīng)傳感器檢測，送入相應信號變送器變成原則4～20mA信號或1～5V信號，由變送器送入FX2N系列控制器配備I/O模塊，實現(xiàn)對原始一次信號采集，實現(xiàn)對所監(jiān)測信號采集與傳播，涉及所需電氣參數(shù)、水泵系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障等信號等。同步能接受上級監(jiān)控系統(tǒng)傳來各種動作指令和保護調(diào)試指令并可靠執(zhí)行，實現(xiàn)遠方操作或自動化運營控制、接受解鎖命令后能修改參數(shù)設定等。（3）水位檢測、流量檢測：超聲波水位計、超聲波流量計信號接入。（4）射流系統(tǒng)：真空度檢測、射流電磁閥控制、排氣管路電磁閥控制等。（5）抽真空系統(tǒng)：抽真空電機控制、排氣管路電磁閥控制、真空度檢測等。（6）有底閥水泵控制：灌水、開泵。（7）視頻監(jiān)控系統(tǒng)：現(xiàn)場設備監(jiān)控、吸水井液位監(jiān)控。4.3控制功能及規(guī)定4.3.1水泵操作單臺水泵自動啟動過程為：啟動抽真空系統(tǒng)、檢測真空度、啟泵、檢測水泵出水口壓力、水泵出水口多功能控制閥自動啟動。停機過程則為通過啟動柜停止水泵，水泵出水口多功能控制閥自動關閉。4.3.2運營前狀態(tài)檢測開泵前必要檢查待開水泵高壓柜及電機綜保供電與否正常。待開水泵各種顯示與否正常，水倉水位顯示與否正常，且應無端障顯示。4.3.3啟動系統(tǒng)依照水倉水位、上升速度狀況啟動水泵，井下泵房排水泵啟動方式有三種：1、自動將工作方式選取開關打在“自動”位置；當水倉水位高于上限水位時，計算機將自動選定射流管路和待開水泵，按照所設定運營程序，自動啟動待開水泵。2、半自動工作方式選取開關打在“半自動”位置；選定排水管路；選定待開水泵，并擬定射流管路；按下待開水泵啟動按鈕，計算機將按照所設定運營程序，自動啟動待開水泵。3、手動工作方式選取開關打在“檢修”位置；選定排水管路，打開管路閘閥；選定待開水泵，并擬定射流管路；啟動射流；觀測真空表，確認泵體內(nèi)已充水(否則不能進行下一步操作)；啟動電機；水泵出水口多功能控制閥自動啟動，并觀測電機、水泵運轉(zhuǎn)狀況與否正常；關閉射流。4.3.4運營1、水泵在運營期間，應經(jīng)常進行如下觀測，發(fā)現(xiàn)問題及時采用辦法：電壓不得超過額定值正負5％，電流不得超過額定值；觀測壓力、真空和流量批示變化狀況；觀測模仿量顯示和水倉水位變化狀況；電機和水泵有無異狀；檢查進、出水管路，泵體、閘門、盤根密封等有無漏水現(xiàn)象。2、水泵在運營期間浮現(xiàn)下列狀況之一時，應緊急停：水泵不上水；水泵或電機有異狀；電機或電氣設備冒火和冒煙；泵體嚴重漏水；平衡水失常；4.3.5正常停泵與啟動相相應，正常停泵方式也有三種：1、自動：水泵在“自動”工作方式下運營，當水倉水位低于下限水位時，計算機將按照所設定停泵程序自動停止運營水泵。半自動：水泵在“半自動”工作方式下運營，需要停泵時，司機應按下“停止”按鈕，計算機也將按照所設定停泵程序自動停止運營水泵。3、水泵在“檢修”工作方式下運營，需要停泵時，司機應按照下列順序操作：關閉出水管路手動閘閥；關閉水泵出水口手動閘閥，禁止閥門在開通位置停機；待閥門關閉到位后，停電動機。4.3.6故障停泵1、水泵在“自動”和“半自動”工作方式下運營，當發(fā)生故障時，計算機將按照所設定停泵程序自動停止運營水泵。2、水泵在“檢修”工作方式下運營，當發(fā)生故障需要停泵時，應按下列順序操作：同步關閉管路手動閘閥，禁止閥門在開通位置停機；待閥門關閉到位后，停電動機；無論水泵在哪一種工作方式下運營，當發(fā)生故障需要緊急停泵時，司機可按下“急?！卑醇~(帶機械自鎖)。3、故障停泵后，查明故障因素，及時向關于領導報告。4、按下“故障復位”按紐，使系統(tǒng)恢復正常，為啟動備用水泵做好準備。4.3.7數(shù)據(jù)采集與檢測系統(tǒng)采集與檢測數(shù)據(jù)：模仿量為電機電流、電機溫度、水泵軸溫、閘閥開度、出水口壓力、水倉水位、主排水管流量、真空度；數(shù)字量有：電動閘閥開關限位、電磁閥狀態(tài)、電機運營返回、電機故障點、電動閥工作狀態(tài)與開關限位、射流泵工作狀態(tài)。圖4-1水泵自動化控制程序系統(tǒng)圖數(shù)據(jù)采集重要由PLC實現(xiàn)，PLC通過超聲波水位計持續(xù)檢測汲水小井水位，將水位變化信號進行轉(zhuǎn)換解決，計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位上升速率，從而判斷礦井涌水量，自動投入或退出水泵。電機電流、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器，重要用于監(jiān)測水泵、電機運營狀況，溫度超限報警。PLC采集各種系統(tǒng)中各個設備狀態(tài)開關量信號進行解決，控制每個水泵系統(tǒng)啟停。4.3.8水泵自動輪換為了防止備用泵、電氣設備和備用管路長期不用而導致設備受潮或浮現(xiàn)其她故障未經(jīng)及時發(fā)現(xiàn)，當工作泵浮現(xiàn)緊急故障需投入備用泵時，而不能及時投入以至影響礦井排水安全，本系統(tǒng)程序設計了3臺泵自動輪換工作，控制程序?qū)⑺脝⑼４螖?shù)及運營時間和管路使用次數(shù)及流量等參數(shù)自動記錄合計，系統(tǒng)依照這些運營參數(shù)按一定規(guī)律自動啟停水泵，使各水泵及其管路使用率分布均勻，當水泵在啟動或運營過程中浮現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動停止故障水泵、投入新水泵排水，實現(xiàn)水泵自動輪換工作，同步系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報警，并在操作屏和地面操作站上動態(tài)閃爍顯示，記錄事故，達到有故障早發(fā)現(xiàn)、早解決。4.3.9自動控制系統(tǒng)控制設計選用了三菱FX2N系列為控制主機，該PLC為模塊化構造，由數(shù)字量I/O、模仿量輸入、通訊口等模塊構成。PLC自動化控制系統(tǒng)依照水倉水位高低或者依照井下用電負荷高、低峰和供電部門所規(guī)定平段、谷段、峰段供電電價時間段等因素，建立數(shù)學模型，合理調(diào)度水泵，自動精確發(fā)出啟、停水泵命令，控制水泵運營。為了保證井下安全生產(chǎn)，系統(tǒng)可靠運營，水位信號是水泵自動化一種非常重要參數(shù)，因而，系統(tǒng)設立在不同水艙兩套超聲波水位傳感器，PLC將接受到模仿量水位信號提成若干個水位段，計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位上升速率，從而判斷礦井涌水量，也本系統(tǒng)可以同步檢測井下供電電流值，計算用電負荷率，依照礦井涌水量和用電負荷，控制在用電低峰和一天中電價最低時啟動水泵，用電高峰和電價高時停止水泵運營，以達到避峰填谷及節(jié)能目。4.3.10動態(tài)顯示就地動態(tài)模仿顯示選用操作屏，地面操作站系統(tǒng)動態(tài)模仿顯示采用組態(tài)王組態(tài)軟件開發(fā)，系統(tǒng)通過圖形動態(tài)顯示水泵、真空泵、電磁閥和電動閘閥運營狀態(tài)，采用變化圖形顏色和閃爍功能進行事故報警，直觀地顯示電磁閥和電動閘閥開閉位置，實時顯示水泵抽真空狀況和出水口壓力值。用實時趨勢圖方式和數(shù)字形式準的確時地顯示水倉水位，并在啟停水泵水位段發(fā)出預告信號和低段、超低段、高段、超高段水位分段報警，用事先錄制語音提示形式提示操作人員注意。采用圖形、趨勢圖和數(shù)字形式直觀地顯示趟管路瞬時流量及合計流量、水泵軸溫、電機溫度等動態(tài)值，超限報警，自動記錄故障類型、時間等歷史數(shù)據(jù)，并通過每臺水泵流量計算出水泵有效功率，以提示巡檢人員及時檢修或更換水泵系統(tǒng)功能畫面參照圖4-2工程案例：-250水泵自動化控制程序系統(tǒng)圖4.3.11通訊接口PLC通過485通訊合同與操作屏進行通訊，將水泵機組工作狀態(tài)與運營參數(shù)傳至操作屏，完畢各數(shù)據(jù)就地動態(tài)顯示；通過井下光纖，將水泵機組運營狀態(tài)、參數(shù)傳至地面生產(chǎn)指揮調(diào)度中心或機電控制中心，在地面生成圖形、趨勢圖和數(shù)字形式等直觀界面信息，開放通訊合同，在地面監(jiān)控中心有上位機，上位機通過OPC接入全礦井安全生產(chǎn)自動化控制網(wǎng)，管理人員在地面即可掌握井下主排水系統(tǒng)設備所有檢測數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)，又可依照自動化控制信息，實現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)三遙，并為礦領導提供生產(chǎn)決策信息。操作屏與監(jiān)測監(jiān)控站均可動態(tài)顯示主排水系統(tǒng)運營模仿圖、運營參數(shù)圖表，記錄系統(tǒng)運營和故障數(shù)據(jù)，并顯示故障點。4.3.12視頻監(jiān)控在井下水泵房和吸水井液位位置裝有攝像頭，實時拍攝現(xiàn)場水泵運營狀況及吸水井液位變化，通過光纖點對點形式以圖像形式顯示在上位機界面上，系統(tǒng)配備數(shù)字硬盤錄像機，可以將各時段運營錄像保存在硬盤里，監(jiān)控系統(tǒng)圖如下：4.3.12系統(tǒng)功能及特點1．PLC控制程序采用模塊化構造，系統(tǒng)可按程序模塊分段調(diào)試，分段運營。該程序具備構造清晰、簡捷、易懂，便于模仿調(diào)試，運營速度快等特點。2.傳感器檢測到壓力、流量、電壓、電流等信號發(fā)送給PLC進行數(shù)據(jù)解決，計算出水泵運營實時效率。3．PLC自動檢測水位信號，計算單位時間內(nèi)不同水位段水位上升速率，從而判斷礦井涌水量，自動投入和退出水泵運營臺數(shù)，合理地調(diào)度水泵運營。4．系統(tǒng)依照水位和壓力控制原則，自動實現(xiàn)水泵輪換工作。系統(tǒng)運營時對每臺泵運營時間進行累積，每次重新啟動泵時，系統(tǒng)優(yōu)先啟動運營時間少水泵。5．系統(tǒng)具備通訊接口功能，PLC可同步與操作屏及地面監(jiān)測監(jiān)控主機通訊，傳送數(shù)據(jù)，互換信息，實現(xiàn)水泵自動監(jiān)控功能。6．系統(tǒng)可依照投入運營泵組位置，自動選取啟動射流泵，若在程序設定期間內(nèi)達不到真空度，便有報警輸出。當射流泵浮現(xiàn)故障時，可以投入消防水進行注水。7．在操作屏上動態(tài)監(jiān)控水泵及其附屬設備運營狀況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數(shù)，超限報警，故障點自動閃爍。具備故障記錄，支持歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。9．系統(tǒng)保護功能有如下幾種：超溫保護：水泵長期運營，當軸承溫度或定子溫度超過容許值時，通過溫度保護裝置及PLC實現(xiàn)超限報警。流量保護：當水泵啟動后或正常運營時，如流量達不到正常值，通過流量保護裝置使本臺水泵停止運營，自動轉(zhuǎn)換為啟動另一臺水泵。電動機故障：運用PLC及觸摸屏監(jiān)視水泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣故障，并參加控制。電動閘閥故障：由閘閥限位、開度批示檢測故障，并參加水泵聯(lián)鎖控制。10．系統(tǒng)控制具備自動、半自動和手動檢修3種工作方式。自動時，由PLC檢測水位、壓力及關于信號，自動完畢各泵組運營，不需人工參加；半自動工作方式時，由工作人員選取某臺或幾臺泵組投入，PLC自動完畢已選泵組啟停和監(jiān)控工作；手動檢修方式為故障檢修和手動試車時使用，當某臺水泵及其附屬設備發(fā)生故障時，該泵組將自動退出運營，不影響其他泵組正常運營。PLC柜上設有該泵禁止啟動按鈕，設備檢修時，可防止其她人員誤操作，以保證系統(tǒng)安全可靠。系統(tǒng)可隨時轉(zhuǎn)換為自動和半自動工作方式運營。11.系統(tǒng)具備實時監(jiān)控功能，可以遠程觀測現(xiàn)場各水泵運營狀況，并保存在數(shù)字硬盤。重要設備技術參數(shù)接入設備選用要考慮諸多因素，特別重要幾點涉及：原則化、可靠性、可擴展性等。原則化：接入設備從設計、技術和設備選取，為保證不同PLC廠家設備、不同應用、不同合同連接，必要在最后接入工業(yè)以太網(wǎng)時支持國際原則網(wǎng)絡接口和合同，以提供高度開放性。高可靠性：接入設備自身不應對通訊網(wǎng)絡（PLC總線、工業(yè)以太網(wǎng)絡）可靠性產(chǎn)生影響?？缮壓涂蓴U展性：隨著技術不斷發(fā)展、新原則和功能不斷增長，接入設備必要可以進行固件升級，已提供更先進、更多功能。高性能：接入設備應具備獨立數(shù)據(jù)解決能力，可以不依賴于既有PLC處理器解決能力，同步接入設備不應對既有PLC系統(tǒng)性能導致較大影響，保證控制邏輯正常解決，保證生產(chǎn)安全。接入設備不應導致網(wǎng)絡通信瓶頸，為保證監(jiān)控實時性，接入設備與PLC設備連接一側通訊速率應不低于該類PLC之間互連所采用總線最低通信速率。5.1控制分站含PLC、觸摸屏、工業(yè)以太網(wǎng)互換機、電源、輸入、輸出模塊、等元器件，判斷發(fā)出各種控制信號，監(jiān)控水泵運營工況。實現(xiàn)水泵房無人值守、遠程監(jiān)控，PLC輸出信號應用中間繼電器隔離；PLCI/O接口應有不少于20%備用量；控制柜為礦用普通型，PLC選用三菱公司FX2N系列PLC。顯示屏尺寸不不大于10英寸。控制柜應外形美觀、裝配牢固、分區(qū)明顯、維護以便?？刂乒耠娫聪鋬?nèi)置控制變壓器；為防止凝露現(xiàn)象以及潮濕氣流腐蝕內(nèi)部電器設備，PLC柜內(nèi)設立溫濕度控制裝置，以保證電氣設施干燥；控制柜可通過以太網(wǎng)模塊接入工業(yè)以太干網(wǎng)，實現(xiàn)水泵監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦井監(jiān)控系統(tǒng)信息共享。5.2傳感器5.2.1超聲波液位計特點●最大量程可達40m固體料位測量可達25m?！褡钚”鎰e率1mm。●LCD/LED大顯示屏?！裰悄苄盘柦鉀Q技術。●全塑料防腐外殼：防護級別IP67?！駥＠麚Q能器構造：小量程物位計法蘭安裝時，對法蘭接管長度無規(guī)定?！窈啒惆存I設定參數(shù)：無需等待容器排空或加滿，無需附加遙控器?！耢`活安裝方式：螺紋（法蘭）、固定孔（支架）?！裉筋^可加長：適應寒冷地區(qū)室外密閉容器安裝，防止結霜。●配有高低位雙繼電器：四線制提供此功能。●家劉和直流供電形式可選：四線制和分體機主機提供此功能。5.2.2浮球液位開關磁鋼浮子式水位信號器基本上是由浮子、導管、干簧管以及外管等構成。干簧管是把兩片鐵鎳合金簧片封閉在玻璃管內(nèi),常開舌簧片分別固定在玻璃管兩端,在永磁場作用下,簧片被磁化,其自由端產(chǎn)生磁性正好相反,運用“異性相吸”原理,克服簧片作用力矩,使簧片動作,從而使電路閉合,當永磁體遠離干簧管時,簧片即斷開。浮子是一種內(nèi)裝永磁鐵可浮動塑料球。水位升降使浮子相應地產(chǎn)生變化,永久磁鐵磁力使導管內(nèi)干簧接點動作,發(fā)出相應水面信號。5.2.3電動球閥電動球閥是一種由球體旋轉(zhuǎn)而開閉水路新型電動閥門,其適應供水壓力范疇廣、不受泥沙、污水影響、供水通徑大、工作過程中通電時間短、工作穩(wěn)定可靠。重要技術參數(shù):工作電壓：24VDC(本安電源)；工作電流：≤70mADC；工作控制電流：≤5mADC；水壓適應范疇：0～7MPa；水溫適應范疇：0℃～60℃；球閥啟動速度：≤15秒；球閥啟動通徑：6″～2＇5.2.4電磁流量計全數(shù)字量解決，抗干擾能力強，測量可靠，精度高、流量測量范疇可達150：1超低EMI開關電源，合用電源電壓變化范疇大，抗EMI性能好。采用16位嵌入式微解決器，運算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量穩(wěn)定性，功耗低。采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術，電路可靠性高。管道內(nèi)無可動部件，無阻流部件，測量中幾乎沒有附加壓力損失。在現(xiàn)場可依照顧客實際需要在線修改量程。測量成果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關。高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用以便，操作簡樸，易學易懂。具備RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出。（選配）具備自檢與自論斷功能。小時總量計錄功能，以小時為單位記錄流量總量，合用于分時計量制（選配）內(nèi)部具備三個積算器可分別顯示正向合計量反向合計量及差值積算量，內(nèi)部設有不掉電始終，可記錄16次掉電時間。（選配）紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能（選配）5.2.5壓力變送器變送器依照管道中壓力與空氣中壓力差，將壓力差變成電信號送給控制裝置主機內(nèi)，主機將此電信號還原成實際壓力信號。該本質(zhì)安全型壓力變送器專門用于煤礦井下管道安裝方式變送器，該變送器選用進口不銹鋼隔離膜片敏感器件，將芯裝入一不銹鋼殼體內(nèi)，將殼體直接安裝于被測壓力管道上，測量精確，長期穩(wěn)定性好，并具備優(yōu)良密封和防腐性能。5.2.6多功能水泵控制閥（可依照現(xiàn)場實際選用）用途安裝在市政、建筑、鋼鐵、冶金、石油、化工、煤氣（天然氣）、食品、醫(yī)藥、電站、核電、水利及灌溉等領域取水、送水、潛水、污水泵房及石油、化工流體輸送系統(tǒng)中，融電動閥、止回閥和水錘消除器三種設備功能于一體，能有效地提高系統(tǒng)安全可靠性，滿足系統(tǒng)自動化控制規(guī)定。特點安全可靠性高，具備速閉、緩閉以及吸能腔三種消除水錘辦法，并且動作完全聯(lián)鎖，不會產(chǎn)生誤動作。無需操作控制，當水泵啟停時，巧妙地運用閥門先后介質(zhì)壓力變化來控制動力，使閥門自動按照水泵操作規(guī)程規(guī)定進行動作。無需專業(yè)調(diào)試，閥門動作不受水泵揚程及流量變化影響，適應范疇廣?；緹o需維修，壽命長。節(jié)能效果明顯，運用進口端壓力進入膜片下腔支撐膜片壓板及閥桿重量，阻力損失小。5.3上位機工控機采用研華IPC610H系列；PLC編程軟件采用三菱公司GXDeveloper8.5；觸摸屏組態(tài)軟件采用維綸公司W(wǎng)einview；上位機組態(tài)軟件采用亞控公司組態(tài)王6.53；顯示屏選用22英寸液晶顯示屏。5.4攝像頭攝像儀由防爆外殼和機芯構成，機芯固定在防爆外殼內(nèi)。機芯由電源板、光端機、攝像機三某些構成。攝像機采用黑白1/3CCD感光器件600TV超低照度0.001LUX、強光抑制功能，輸出1Vp-p全電視視頻信號，光端機將視頻信號轉(zhuǎn)換為光信號并傳播至地面監(jiān)控中心，起到實時監(jiān)視作用。構造示意圖如下：環(huán)境條件：環(huán)境溫度－5℃～40海拔高度不超過m；空氣相對濕度不不不大于95％（25℃在有瓦斯、煤塵爆炸危險場合；在無破壞絕緣腐蝕性氣體或蒸汽場合；在無明顯振動和沖擊場合；污染級別為3級；安裝類別為Ⅲ類。技術支持與服務6.1保障機制產(chǎn)品符合國家技術及管理規(guī)定，具備相應資質(zhì)；公司具備相應資質(zhì)；公司內(nèi)部人員安全審查制度；現(xiàn)場施工授權及顧客確認制度；客戶響應中心及顧客跟蹤服務制度；產(chǎn)品應用備案制度，每臺產(chǎn)品檔案及顧客聯(lián)系信息等工程信息均報國家有關管理部門備案；故障解決規(guī)程，設備更換由顧客監(jiān)督進行。6.2征詢服務湖南星奧信息客戶征詢服務中心7x24小時向客戶提供信息與技術方面征詢和服務。技術人員將回答客戶提出各種技術問題，并在客戶容許狀況下，進行面對面技術交流服務。征詢服務中心： 湖南星奧信息技術有限公司技術支持部聯(lián)系電話： （0731）8842199688421995傳真： （0731）884219956.3故障響應顧客發(fā)現(xiàn)問題后，通過我方提供技術支持熱線電話，向其申報設備故障排除申請。我方技術支持中心依照顧客提供信息，按照故障分級原則對故障進行分級，并在規(guī)定期間內(nèi)對顧客故障進行解決。如果通過遠程方式可以對故障進行定位，則可以遠程對故障進行詳細解決直到故障排除。如果無法通過遠程方式對故障進行定位，則我方技術工程師在規(guī)定期間內(nèi)前去故障現(xiàn)場收集信息、定位和解決問題。6.4備品備件湖南星奧設有備件倉庫，擁有充分產(chǎn)品備件，為客戶提供及時維修服務6.5系統(tǒng)升級湖南星奧將對系統(tǒng)提供升級支持服務，并就客戶對系統(tǒng)功能需求變化與客戶展開密切合伙，協(xié)助客戶對系統(tǒng)擴展進行完善設計和實行。6.6保修服務湖南星奧對所提供設備自驗收合格起免費保修一年，在此期間提供免費硬件保修和系統(tǒng)軟件升級服務。在保修期內(nèi)，如因湖南星奧設備問題使系統(tǒng)浮現(xiàn)故障，無法正常使用，除非浮現(xiàn)人力不可抗拒狀況，湖南星奧保證在48小時內(nèi)到現(xiàn)場檢修或用相似產(chǎn)品更換故障設備。湖南星奧為保證顧客利益，提供顧客長期技術支持，在顧客購買設備超過保證期后，仍向顧客提供與保證期內(nèi)同等質(zhì)量技術服務，涉及服務響應時間、到達現(xiàn)場時間、解決解決問題效果等。通過電話解答顧客提出問題，指引顧客技術人員，對設備進行診斷和維修。設備保修期滿后，我司將繼續(xù)為買方提供良好服務，并保證在一定期期內(nèi)免費提供軟件升級。賣方備有充分備品、配件，可及時向買方提供技術服務和備件服務。如診斷為硬件損壞，我司將提供備件。壞損件維修普通采用返修方式。6.7人員培訓完善人員培訓是一切當代科技應用基本，也是本項目成功核心。咱們?yōu)槊旱V井下人員管理系統(tǒng)工程設計了一套完整培訓籌劃，安排經(jīng)驗豐富講師，對項目各類工作人員，施以專業(yè)培訓，以期達到為顧客培訓出一支訓練有素操作維護與管理隊伍，保障系統(tǒng)高效、可靠運轉(zhuǎn)，提高運營質(zhì)量和減少運營成本。井下泵房遠程控制系統(tǒng)采用了當前先進工業(yè)控制及計算機技術，對職工素質(zhì)提出更高規(guī)定。為保證系統(tǒng)安全、高效運營，必要擁有一批高素質(zhì)技術工人和管理人員，中標方應認真做好崗前培訓工作。1）按當代化礦井生產(chǎn)規(guī)定，上崗人員都應進行嚴格崗前培訓，培訓人員范疇涉及工人及管理人員。2）培訓內(nèi)容應注重理論培訓和實踐操作相結合，充分運用職工教誨、電化教誨、網(wǎng)絡教誨等方式進行基本性、常規(guī)性、專業(yè)性培訓。區(qū)別中級管理人員、系統(tǒng)使用人員和系統(tǒng)維護人員，做到培訓內(nèi)容各有側重。3）培訓目的：通過嚴格培訓，使整個組織機構人員能勝任本崗位工作，形成一種有機高素質(zhì)、高效能管理隊伍。4）在培訓過程中，借鑒大型礦井生產(chǎn)經(jīng)驗和教訓，如果條件容許，還可組織某些人員特別是核心崗位操作和維護人員外出考察學習先進技術及管理經(jīng)驗。6.8.1培訓內(nèi)容和培訓級別系統(tǒng)原理和技術性能、操作維護辦法、安裝調(diào)測、排除故障