矿井排水自动化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了矿井排水自动化系统，用于排水控制，包括PLC系统、I/O模块及传感器，其中所述PLC系统由矿用隔爆兼本安型综合接入网关、监控分站及本安型操控台组成，所述I/O模块由模拟量模块、数字量输入模块和数字量输出模块组成，所述传感器由水位传感器、电流传感器、电压传感器、温度传感器、压力传感器组成，其中所述数字量输入模块与所述传感器通信连接，所述数字量输出模块与外部的水泵连接。述数字量输出模块与外部的水泵连接。述数字量输出模块与外部的水泵连接。

【技术实现步骤摘要】
矿井排水自动化系统


[0001]本技术涉及自动化排水
，具体涉及矿井排水自动化系统。

技术介绍

[0002]在现有技术中，矿井排水十分重要，关系到矿井人员的人身安全，因此需要用到矿井水泵房，常见的矿井水泵房的使用存在如下缺点：采用人工操作，劳动强度大，启停时间长，开、关电动闸阀不能准确到位、水位、温度等数据只是摆设，不能实际运用。其中主要难点之一在于“避峰就谷”的实现。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的在于提供矿井排水自动化系统，根据水仓水位自动开/停水泵的运转；实时监控系统运行中的各种状态参数，同时把监测数据上传到机房管控服务器，系统根据所监测的水位信号，可以设定低水位信号、运行水位信号、上限水位信号和危险水位信号，高水位时水泵运行、低水位时停泵，根据上限水位逐台投入备用水泵运行，危险水位时自动启动水泵全运行；
[0004]为解决上述技术问题，本技术提出以下技术方案：
[0005]矿井排水自动化系统，用于排水控制，包括PLC系统、I/O模块及传感器，其中所述PLC系统由矿用隔爆兼本安型综合接入网关、监控分站及本安型操控台组成，所述I/O模块由模拟量模块、数字量输入模块和数字量输出模块组成，所述传感器由水位传感器、电流传感器、电压传感器、温度传感器、压力传感器组成，其中所述数字量输入模块与所述传感器通信连接，所述数字量输出模块与外部的水泵连接。
[0006]对本技术进一步的描述，所述监控分站之间通过工业环网系统与外部的监控主机通信连接。
[0007]对本技术进一步的描述，所述监控分站还设有用于显示终端的显示终端盒触摸屏。
[0008]对本技术进一步的描述，所述I/O模块通过中间继电器与外部的现场设备通信连接。
[0009]对本技术进一步的描述，所述温度传感器用于检测电机、水泵前后轴的温度，所述压力传感器用于检测负压和正压值，所述压力传感器设于外部的压力缓冲管。
[0010]对本技术进一步的描述，所述本安型操控台设于外部的主变电所内部，且与所述监控分站通信连接，所述监控分站挂接在主变电所的工业环网交换机上，且通过工业交换机与本系统通信连接。
[0011]对本技术进一步的描述，本系统负压达到设定值时延时3秒再启动电机、开相应管路闸阀。
[0012]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0013](1)本控制系统可实现自动采集现实水泵的各种运行参数；根据生产工作制、水仓
水位、负荷情况控制水泵自动工作。根据监测到的信号自动判断水泵的工作情况。故障时能及时发出报警信号，并根据系统工作类型进行停泵；在矿井调度指挥中心可远程完成对水泵控制的各种操作；
[0014](2)系统自动根据避峰就谷时间和水仓涌水量自动控制水泵启动台数，同时可以人工设置水泵自动启动的优先级或者自动根据水泵的运行时间和设备健康状况系统自动配置水泵启动的优先级；
[0015](3)根据实际需要，控制系统也可切换到手动控制方式，此方式下操作人员可通过手动控制按钮进行人工手动控制各台水泵电机的起/停、各电动闸阀开关等；
[0016](4)当系统出现开关故障、水位超限、压力下降等故障时，系统将自动停止运行；
[0017](5)系统可接入矿井综合自动化平台，实时监测主排水泵房系统的运行状态和各个实时参数：泵开停、故障状态，泵的出水压力，水仓水位，电动球阀开关状态，闸阀开关状态等。
附图说明
[0018]图1为本技术的运行流程示意图；
具体实施方式
[0019]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]实施例1，如图1所示：
[0021]矿井排水自动化系统，其运行系统流程包括选择模式(真空泵模式Z1)或者(水射流模式S1)，真空泵开(Z2)和射流阀开(S2)，真空泵球阀开(Z3)和排气阀开(S3)，选择其中一个模式进行操控，然后进入下一步流程抽真空(C1)，当负压达到设定值时(F1)，开电机(K1)，然后进入判断正压和电流(P1)，然后开相应管路闸阀(K2)，然后进入闸阀开到位集控运行(Z5)，最后关排气阀(G1)，然后依次关真空阀(G2)、真空泵(G3)、射流阀(G4)，此时系统开始正常运行。
[0022]在上述流程正常运行时：
[0023]PLC系统通过通信模块连接监控主机，通信模块与监控主机均内置相同的通信协议，以实现两者之间高速可靠的通信；
[0024]主控制系统设有显示终端，通过显示终端显示运行参数，可以通过图形、图像、数据等实时地反映系统工作状态以及排水水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度等参数，并通过自身的通信设备与监控主机实现数据交换；
[0025]现场设备与PLC系统1的I/O模块之间采用中间继电器传送和隔离信号，这样，PLC系统的检测开关量的I/O模块可采用统一电压，降低了由于现场设备的故障和电磁干扰等因素使得PLC系统的I/O口损坏及输入信号发生错误的可能，模拟量输入模块统一采用4～20mA型，可有效抑制现场的电磁干扰；
[0026]PLC系统中间继电器与监控主机构成控制系统的控制部分，可通过操作台上的控
制按钮和监控主机来控制本系统；
[0027]本排水控制系统对排水系统的检测包括模拟量检测和开关量检测，模拟量检测的数据主要有水仓的水位、电机工作电流、水泵的轴承温度、电机温度等，采用模拟量传感器，PLC系统可实时连续检测上述参数的变化情况，然后根据建立的数学模型合理调度水泵运行，本系统通过电流、温度、电压等变送器，监测水仓水位和电机的运行状况等，可预先设定阈值来实现超限报警功能，以避免电机损坏；
[0028]本排水控制系统在对于有多个水泵的情况下，可通过编程控制各水泵轮流工作，使每台水泵磨损程度均等，延长使用寿命；
[0029]同时水泵可设置三种工作方式：“运行”、“备用”、“检修”，可在控制器上进行设定工作方式；
[0030]当采用射流泵抽真空上水方式启动：当水位达到高位时系统将自动打开射流泵入水管路阀门，射流泵真空管路阀门同时打开，当射流泵入水管路的水进入射流泵后，将变成高压水经射流泵出水管路流出，此时高压水将把射流泵真空管路里的空气排出，由于射流泵真空管路是与水泵水管路相通的，所以经过一段时间后，水泵上水管路及水泵内则形成了相对的真空状态，此时真空压力表输出信号；
[0031]控制系统接收到真空压力表的信号后，将自动启动水泵电机，同时关闭射流泵真空管路及射流泵入水管路阀门，阀门关闭后自动打开水泵出水管路电动闸阀进行排水；
[0032]若系统电动闸阀打开后在一定时间内水泵压力未达到设定值，系统将会自动停止水泵运行并关闭电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矿井排水自动化系统，用于排水控制，其特征在于，包括PLC系统、I/O模块及传感器，其中所述PLC系统由矿用隔爆兼本安型综合接入网关、监控分站及本安型操控台组成，所述I/O模块由模拟量模块、数字量输入模块和数字量输出模块组成，所述传感器由水位传感器、电流传感器、电压传感器、温度传感器、压力传感器组成，其中所述数字量输入模块与所述传感器通信连接，所述数字量输出模块与外部的水泵连接。2.根据权利要求1所述的矿井排水自动化系统，其特征在于，所述监控分站之间通过工业环网系统与外部的监控主机通信连接。3.根据权利要求1所述的矿井排水自动化系统，其特征在于，所述监控分站还设有用于显示终端的显示终端盒触摸屏。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：康亚飞，张允允，
申请(专利权)人：徐州华讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：