前进煤矿井水泵无人职守远程控制系统设计方案终-星奥513

南阳矿业前进矿井下水泵无人职守远程控制系统设计方案湖南星奥信息技术有限公司地址：长沙市张公岭雄天路1号隆平高科技园金丹科技大厦电话：0731-884219950731-8842199613507319065邮箱：[e-mail]1湘煤集团南阳矿业有限公司前进煤矿-250水平中央水泵无人职守远程控制系统设计方案湖南星奥信息技术有限公司2011-05-13南阳矿业前进矿井下水泵无人职守远程控制系统设计方案湖南星奥信息技术有限公司地址：长沙市张公岭雄天路1号隆平高科技园金丹科技大厦电话：0731-884219950731-8842199613507319065邮箱：[e-mail]2目录1.概述..................................................................................31.1系统参数..........................................................................31.2所有权信息........................................................................32.系统建设目标..........................................................................32.1用户需求分析......................................................................42.2系统功能及特点....................................................................43.系统设计原则和依据....................................................................53.1设计依据..........................................................................53.2设计原则..........................................................................53.3引用标准..........................................................................64.系统总体设计..........................................................................64.1控制方式..........................................................................74.2控制对象..........................................................................84.3控制功能及要求....................................................................95.主要设备技术参数.....................................................................165.1控制分站.........................................................................175.2传感器...........................................................................175.3上位机...........................................................................226.技术支持与服务.......................................................................236.1保障机制.........................................................................236.2咨询服务.........................................................................236.3故障响应.........................................................................246.4备品备件.........................................................................246.5系统升级.........................................................................246.6保修服务.........................................................................246.7人员培训.........................................................................247．项目实施方案摘要及起止时间………………………………………………………………………278.设备清单.............................................................................27南阳矿业前进矿井下水泵无人职守远程控制系统设计方案湖南星奥信息技术有限公司地址：长沙市张公岭雄天路1号隆平高科技园金丹科技大厦电话：0731-884219950731-8842199613507319065邮箱：[e-mail]31.概述矿井排水系统承担着排出井下涌水的重要任务，是矿井安全生产的关键环节，排水系统各种设备能否安全、可靠、有效的运行，关系到整个矿井的生产与安全。排水设备一般功率大，耗电量多，传统排水只能靠人工手动控制泵的起停，无法利用排水设备与仓容，科学、合理的调度排水量与排水时间。因而传统的矿井排水方式普遍存在能耗大、效率低、生产成本高的缺点。基于以上原因实现矿井排水自动化控制和地面远程监控，可依据水仓水位起停水泵，提高水泵有效利用率，大大降低生产成本；可减少看护人员，相应减少工资投入，并可充实设备维护检修队伍，提高维护质量，减少事故发生，变事故发生后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率；可以保证安全生产，改善工作环境，提高劳动生产率；可有效的保护水泵电机等设备，延长使用寿命，减少事故停机时间，提高排水能力；通过调整开停时间避开电力负荷高峰期，有效地削峰填谷，节约电费开支。1.1系统参数前进煤矿-250水平中央水泵房由4台型号为D450-60/84*3型水泵组成，功率355KW，电压为6KV，水泵流量450立方米/小时，水泵扬程为175.1米，排水管路为二趟，内水仓容量为733立方米，外水仓容量为1102立方米。1.2所有权信息本技术方案的所有权归属山湖南星奥信息技术有限公司，如果没有征求卖方的同意和允许，不得复制、发表和提供给其他任何人或单位。2.系统建设目标1、节省传输通道（光纤、通讯设备等）的重复投资费用和维护费用；节省数据库、组态软件、软件开发等重复投资费用；搭建传输平台、数据平台和监控平台，一次投资，长期受益；2、在地面集中监测监控，井下减员，减少井下人员伤亡的可能性；改善工作环境，提高安全系数，保障职工人身安全；数据共享，报警联动，减少由于矿井灾难所造成的损失；3、实现无人值守和定期巡检，有效降低人员成本；实现设备自动控制，减少工人劳动强度；减少岗位用工，提高全员效率；南阳矿业前进矿井下水泵无人职守远程控制系统设计方案湖南星奥信息技术有限公司地址：长沙市张公岭雄天路1号隆平高科技园金丹科技大厦电话：0731-884219950731-8842199613507319065邮箱：[e-mail]44、减少人工操作失误，延长设备使用寿命；提高对设备的故障分析和判断能力，减少停机事故；加强对运输的调度和管理，提高运输能力；5、为矿井自动化系统提供一个高速、安全、可靠的管理平台；提高整体集成水平，发挥自动化系统的综合管理效益；实现煤矿管控一体化，提高煤矿的安全生产管理调度水平。2.1用户需求分析煤矿井下水泵是煤矿生产的主要设备之一，实现井下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,一组工作、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。2.2系统功能及特点1、实时在线监测水仓水位，当水位达到上限时能够报警，自动开启水泵；当水位达到下限时，发出声光信号，自动停泵；2、实时在线监测水泵各工况参数，包括水位、流量、电压、电流、压力、功率、温度、真空度、闸阀开启度等；3、具有数据分析功能，对水泵的效率、电耗、工况点等进行分析，确保经济运行；4、当水泵出现故障时，能够及时报警，并能够自动开启备用水泵，不能满足排水能力时，根据涌水量情况自动确定开启水泵台数。系统应具有以水仓水位为主，结合分时计费和避峰填谷原则，确定开停水泵时间。同时根据水位控制原则自动实现水泵的轮换工作；5、具有远程、就地启动、停止功能；6、可现场、远程编程，完善修改系统功能；7、水泵房现场以计算机图形界面结合现场操作，最大程度简化操作与状态显示；8、集中控制器采用三菱公司的FX2N系列PLC及先进的过程控制软件，实现井下排水监控系统的最优控制策略；南阳矿业前进矿井下水泵无人职守远程控制系统设计方案湖南星奥信息技术有限公司地址：长沙市张公岭雄天路1号隆平高科技园金丹科技大厦电话：0731-884219950731-8842199613507319065邮箱：[e-mail]59、井下排水监控系统的报警，信息显示，报表统计处理能够全部融入整个矿井监控系统的数据系统；10、具备完善的系统保护功能；11、控制系统可以通过以太网接入矿井工业以太干网，实现水泵监控子系统与全矿井的自动化监控系统信息共享；12、具有较强的兼容性和扩展性，为下一步综合自动化集中控制做好扩展接口；13、具有实时现场工况监控功能，并能将现场运行状况图像保存，可随时查看各时间段设备的运行状况3.系统设计原则和依据3.1设计依据（1）设计方案根据前进煤矿安全生产泵房自动化监控实际要求而做出。（2）系统设备符合前进煤矿生产环境条件，符合《煤矿安全规程》相关要求。3.2设计原则（1）、安全可靠性1）、拥有远端控制及就地控制两种控制方式，当集中控制柜与远端监控平台通讯中断时，自动转入就地控制方式。就地控制方式又可分为就地集中控制及就地手动控制。2）、全方位监控电机、水泵、启动柜、真空系统等各环节，对系统出现的异常能够提前给出预警。3）、严格规范地按照规定的程序对水泵进行自动启、停。4）、选用可靠的控制原器件，水泵房控制核心选用三菱公司的可