煤礦廠區(qū)分散水池液位信號(hào)無(wú)線采集歸總系統(tǒng)

一、應(yīng)用背景我國(guó)煤礦行業(yè)發(fā)展迅速，煤炭作為能源領(lǐng)域的重要支柱，其生產(chǎn)加工流程是一項(xiàng)既復(fù)雜又精細(xì)的系統(tǒng)工程，涵蓋了從開采到篩選、揀矸、破碎、選煤、成型、制漿直至轉(zhuǎn)化的多個(gè)環(huán)節(jié)。

煤炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要用到水或者對(duì)產(chǎn)生的排放水進(jìn)行處理、循環(huán)再利用。礦井水是礦井開采過程中產(chǎn)生的地下涌水，受到粉塵和巖塵的污染，這部分廢水經(jīng)過處理后，可作為生產(chǎn)、生活和灌溉用水。消防用水則是為了應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的火災(zāi)事故，確保在緊急情況下能夠迅速撲來(lái)火源，保護(hù)人員和設(shè)備的安全。洗煤濃縮池則是為了減少環(huán)境污染，對(duì)洗煤水進(jìn)行濃縮、煤泥沉淀實(shí)現(xiàn)水資源的回收利用等。

因此對(duì)煤炭生產(chǎn)過程中的每個(gè)水應(yīng)用、水處理環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)管理至關(guān)重要。不僅關(guān)系到生產(chǎn)的安全和效率，還關(guān)乎環(huán)保保護(hù)和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。需要不斷完善生產(chǎn)用水的在線監(jiān)測(cè)制度和技術(shù)，為煤炭生產(chǎn)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。二、工廠現(xiàn)狀本次無(wú)線技改項(xiàng)目位于山西孝義市的一個(gè)煤礦廠區(qū)。其中涉及到四個(gè)水池的液位監(jiān)測(cè)，包括礦井水池、高山水池、消防水池和洗煤廠濃縮池。礦井水池和洗煤廠濃縮池需要處理工業(yè)廢水，以減少對(duì)環(huán)境的污染；消防水池則直接關(guān)系到公共安全；高山水池則可用于補(bǔ)充消防水池、洗煤廠濃縮池或灌溉用水等其他用途。通過水資源的合理利用，既保護(hù)了當(dāng)?shù)氐乃?，同時(shí)滿足我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)。水池分布情況如下圖所示▼實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)四個(gè)水池液位流量是確保水資源優(yōu)化管理、保護(hù)環(huán)境、維護(hù)公共安全和提高系統(tǒng)運(yùn)行效率的關(guān)鍵措施。技改前，該廠區(qū)一貫采用人工檢測(cè)、對(duì)講機(jī)通訊的方式來(lái)調(diào)整補(bǔ)水或排水的頻率和量，由于人工操作需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行巡檢、記錄和報(bào)告，效率低下，尤其是在需要多點(diǎn)監(jiān)測(cè)的情況下，易出現(xiàn)讀數(shù)誤差、視覺誤差等，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。且數(shù)據(jù)可能存在延遲，無(wú)法實(shí)時(shí)反映液位和流量的變化，可能導(dǎo)致響應(yīng)和調(diào)整的延誤，中控室也無(wú)法直觀的監(jiān)測(cè)到液位的變化；由于液位監(jiān)測(cè)的誤差或延遲，操作人員可能無(wú)法準(zhǔn)確判斷水位，從而錯(cuò)誤地打開補(bǔ)水閥，導(dǎo)致過多的水溢出，長(zhǎng)此以往，易造成水資源浪費(fèi)。三、技改需求為了克服這些弊端，該企業(yè)正在轉(zhuǎn)向自動(dòng)化和智能化的液位和流量無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這些無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)，同時(shí)降低成本及提高了效率。無(wú)線通訊在山區(qū)的應(yīng)用因其靈活、快速部署、多功能性和成本效益而具有顯著優(yōu)勢(shì)。因高山水池、礦井水池、消防水池、洗煤廠濃縮池均配有1臺(tái)液位傳感器，1臺(tái)水泵，距離中控室均大于1KM；水池液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖如下▼四、無(wú)線通訊裝置達(dá)泰4系無(wú)線Modbus混合信號(hào)測(cè)控裝置DTD433FHUY是針對(duì)工業(yè)級(jí)用戶研發(fā)，每臺(tái)無(wú)線通訊裝置提供模擬量和開關(guān)量信號(hào)輸入和輸出接口，符合MODBUSRTU協(xié)議，適合于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)而且分散不便于挖溝布線等應(yīng)用場(chǎng)合。無(wú)線可靠傳輸距離達(dá)到50公里，無(wú)需更改原有程序，集成EMI抗干擾濾波單元，經(jīng)過了十年以上工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行考驗(yàn)，可確保工作于各種惡劣環(huán)境工業(yè)場(chǎng)合長(zhǎng)期運(yùn)行。

DTD433FHUY作為從站，采集傳感器、PLC、DCS、智能儀表等設(shè)備的數(shù)據(jù)，與主站PC、PLC、組態(tài)軟件、觸摸屏、人機(jī)界面等組成無(wú)線自組網(wǎng)通訊。DTD433M、DTD434M、DTD435M可作為無(wú)線通訊主站。一臺(tái)主機(jī)可與256個(gè)從機(jī)配套使用。所有從機(jī)的地址都是設(shè)定的，不會(huì)存在從機(jī)間互相干擾的情況。使用過程中無(wú)需更改程序，只需簡(jiǎn)單接線即可使用。五、無(wú)線解決方案由于煤礦工廠覆蓋面積大，各類水池分布分散，距離中控室較遠(yuǎn)，且中間有房屋遮擋，環(huán)境復(fù)雜，有線方案不僅成本高，而且實(shí)施困難，因此選用無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目技改需求，無(wú)線通訊設(shè)備的選擇上更需要格外注意穩(wěn)定性與抗干擾性。

考慮上述因素，達(dá)泰PLC無(wú)線通訊團(tuán)隊(duì)決定采用達(dá)泰工業(yè)級(jí)無(wú)線通訊裝置-DTD433MUY、達(dá)泰無(wú)線Modbus混合信號(hào)測(cè)控裝置DTD433FHUY來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶提出的技改需求。無(wú)線通訊方案示意圖▼1）在廠區(qū)辦公樓中控室電腦端安裝一臺(tái)達(dá)泰工業(yè)級(jí)無(wú)線通信數(shù)據(jù)裝置DTD433MUY，RS485接口，作為主站；

2）將高山水池、礦井水池、消防水池、洗煤廠濃縮池傳感器和水泵分別連接至一臺(tái)達(dá)泰無(wú)線Modbus混合信號(hào)測(cè)控裝置DTD433FHUY，I/O接口，作為從站一、從站二、從站三、從站四；

至此，搭建了1主4從的無(wú)線自組通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集各個(gè)水池的液位無(wú)線傳輸?shù)街锌厥冶O(jiān)測(cè)，并隨時(shí)接收中控室發(fā)來(lái)的啟停泵指令，同時(shí)具備報(bào)警機(jī)制。實(shí)現(xiàn)廠區(qū)水池供水的無(wú)線監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制功能。保障了生產(chǎn)用水的同時(shí)，也大大提高了工廠安全生產(chǎn)效率。六、無(wú)線方案的好處1.

節(jié)省改造周期及維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率：免除布線維護(hù)困擾，操作安全性、連貫性及生產(chǎn)效率大幅度提高。2.

數(shù)據(jù)傳輸可靠，全數(shù)字無(wú)線加密傳輸，抗干擾性強(qiáng)：此套無(wú)線傳輸系統(tǒng)跨越山上山下復(fù)雜地形，通訊環(huán)境繁雜的情況下，依舊可穩(wěn)定傳輸50公里，將分散多處的水池液位數(shù)據(jù)發(fā)送至辦公樓中控室。3.

實(shí)現(xiàn)廠區(qū)供水資源優(yōu)化利用，提升管理效率，保障生產(chǎn)安全：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液位與數(shù)據(jù)分析，不僅優(yōu)化控制消耗和能源的利用，避免潛在安全隱患，還提升了管理效率。4.

安裝簡(jiǎn)便，接線即用：可以直接代替有線4