管网监控系统系统_设计方案

管网监控管理系统设计方案江苏中谷工控科技有限公司二零一一年一月目录前言.......................................................3企业简介....................................................4一、管网监控系统设计..........................................51.1系统概况...............................................51.2设计原则及依据标准.....................................51.2.1设计原则...........................................51.2.2依据的标准.........................................61.3系统主要设备技术参数...................................71.3.1GPD5000F负压传感器................................71.3.2GPD10压力变送器...................................81.3.3KGU5B型矿用智能超声物位仪.........................91.3.4LCZ-803流量计....................................101.3.5GLY30流量计......................................12二、技术支持与服务..........................................172.1安装服务................................................172.2保质期内服务............................................182.3保质期后服务............................................18前言本方案设计过程中始终遵循系统应具备可靠性、先进性、稳定性、实用性原则，满足现代化矿井对井下管网通过信息化手段管理的实际需要，最终为安全生产、调度指挥、科学管理提供可靠的现代化手段。企业简介江苏中谷工控科技有限公司位于徐州南郊风景区内的高新技术创业中心、留学生创业园。下分电力事业部和煤炭冶金事业部。江苏中谷工控科技有限公司长期从事自动化、通信工程、计算机等领域的研究开发工作，在光纤通信、计算机网络、企业信息化、矿井综合自动化、矿井安全监测监控及生产调度指挥系统等的研究与应用，位居全国前列，获得多项省部级科技成果奖。经过十多年的发展，在吸收、消化、引进技术的同时，加强科技攻关，先后开发、研制、生产了煤矿井上/下光纤工业电视系统、大屏幕显示系统、煤矿智能综合调度系统、自动化软硬件主导产品和系统集成工程，广泛应用于全国100多个大中型煤矿及企事业单位，质量、信誉获得广大用户的高度评价。公司几年来通过众多的合作项目，为煤矿矿井现代化建设项目打下了良好的基础。因此，江苏中谷工控科技有限公司有能力，也有信心完成此次项目。展望未来，我们将继续加强与厂矿企业的合作，以可靠的质量保证和良好的技术支持，竭诚为广大用户服务，共同致力于信息、计算机、自动化技术的研究和发展。公司秉承“卓越品质，诚信服务”的理念，构建“互相支持、紧密配合、和谐发展”的团队，坚持“客户导向、应用为本”的策略，凭借“和谐、参与、激情”的文化，与客户和合伙伙伴齐心协力一起成长，和谐共赢。一、管网监控系统设计1.1系统概况管网监控系统的主要目的是解决矿井对供水和压风各监测点的数据采集和监控。系统由监控中心和现场监测分站、监测仪表、电动阀门等组成，各个监测点的数据采集终端可监视和采集压力、流量、阀门状态数据，可对各使用点用水用气量自动计量，提高工作效率，保证管网可靠运行，满足矿井安全生产的需求。管网调度监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、流量的数据传送及电动阀门开关的自动控制，降低了故障率和加快了对系统的反应速度。便于及时迅速的了解及控制远端管道阀门，降低故障率和检修的时间，减少停水、停风次数。各管源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、流量的实时数据、开关状态，信息传输到监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到故障点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复系统，提高了系统可靠度，实现了矿井给水供气的信息化、现代化。1.2设计原则及依据标准1.2.1设计原则（1）所有设备符合《煤矿安全规程》（2009版）相关要求和矿生产实际需要。（2）系统中电气产品均采用工业级设计，并通过电磁兼容试验（静电放电抗干扰4级、射频电磁场辐射抗干扰度3级、电快速瞬变脉冲群抗扰度4级、浪涌冲击抗扰3级、工频磁场抗扰度5级等试验），适应煤矿恶劣环境下工作。（3）系统功能完全达到矿方对监控管理系统的要求，系统运行可靠，人机界面友好，操作简单易用，控制灵活、可靠。（4）充分利用现有资源，在技术先进的基础上，做到系统简单，经济实用。（5）系统选用设备符合以下几个原则：标准化：接入设备从设计、技术和设备的选择，为确保不同PLC厂家设备、不同应用、不同协议连接，在最终接入工业以太网时支持国际标准的网络接口和协议，以提供高度的开放性。高可靠性：接入设备本身不应对通讯网络（PLC总线、工业以太网络）的可靠性产生影响。可升级和可扩展性：随着技术不断发展、新的标准和功能不断增加，接入设备可以进行固件升级，已提供更先进、更多的功能。接入设备不应造成网络通信的瓶颈。系统采用动画图形对设备进行描述，当设备是停止状态时，代表该设备的图形是静态的，当设备是运行状态时，系统就会以动画的形式对设备进行模拟、效果形象逼真、富有动感；图中也可以以不同的颜色表示设备的不同运行状态，不填色表示设备未投入运行；红色表示设备故障；所有的流程采用不同的线条进行描述。1.2.2依据的标准GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”GB4208-1993外壳防护等级（IP代码）MT209-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT210-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT211-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品质量检验规则MT/T899-2000煤矿用信息传输装置MT/T1007-2006矿用信息传输接口《煤炭工业矿井设计规范》GB50215--2005《国际串行通讯标准》EIARS-232-C《国际现场总线标准》ISODIS11898《工业计算机系统安装环境条件》ZBN18-001《远动终端通用技术条件》GB/T13729-92《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》GB/T13730-92《煤矿安全规程》（2009版）1.3系统主要设备技术参数1.3.1GPD5000F负压传感器1、防爆型式矿用本质安全型，标志为“ExibⅠ”。2、基本功能（1）显示功能传感器具有4位数码管显示功能，其分辨率为0.01kPa。（2）传感器具有声光报警功能：a)报警点应能在测量范围内任意设置，报警点与设定值的差值应不大于±0.05kPa；b)声信号响度在距其1m远处应不小于80dB（A），光信号应能在20m远处清晰可见。（3）传感器具有断电控制信号输出功能，断电点应能在测量范围内任意设置，断电点与设定值的差值应不大于±0.05kPa，输出信号为高电平拉出电流为2mA时电压幅度大于3V，低电平小于0.5V。（4）传感器具有采用遥控器调校的功能，具体见传感器使用说明书。3、电气性能（1）供电电压及功耗a）工作电压：DC18V；b）工作电流：≤100mA；c）供电范围：DC（12～24）V；（2）主要技术指标基本误差：±2%。测量范围：0kPa～5kPa。输出频率模拟量信号：a)频率范围200Hz～1000Hz；b)在整个频率范围内其正脉冲和负脉冲宽度均不得小于0.3ms。c）有源输出高电平电压应不小于3V（输出电流为2mA时），有源输出低电平电压不大于0.5V（输出电流为2mA时）；传输电缆单芯截面积不小于1.5mm2时，传感器到分站之间的传输距离应不小于2km，基本误差符合要求规定。1.3.2GPD10压力变送器1、防爆型式矿用本质安全型，标志为“ExibⅠ”。2、电气性能主要技术指标：（1）测量范围：(0～10)MPa；（2）基本误差：±2%FS；（3）输出信号a)范围200Hz～1000Hz；b)脉冲宽度大于0.3ms，高电平状态时的电压不小于3V，低电平输出状态时的电压小于0.5V；c)传输距离2km时，传感器的基本误差应不超过4.3.1.2的规定。(采用煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙稀护套通信软电缆MHYVR：分布电阻≤12.1Ω/km，分布电容≤0.06µF/km，分布电感≤0.8mH/km)。（4）额定供电电压:直流18V。（5）工作电流：不大于60mA。1.3.3KGU5B型矿用智能超声物位仪一、产品概述KGU5型智能超声物位仪系列适用于测量液体，粉沫和固体物，被测介质几乎不受限制，并适用于测量,控制恶劣环境下的物位和液位。仪器安装使用方便，可靠性高，寿命长，安装后几乎不用维护而且不仅适用于单个物位测量，还适用于多个物位集中控制，并具有与上位机组网通讯的标准接口，配上计算机和通讯适配器可自成物位测量控制系统对多达64点物位物位实施集中测量控制，并可联网。二、技术参数1．精度：±1%(满量程,镜面反射)2．波束角：6～8o3．工作频率：16～25KHz4．超声换能器：-20～+150℃5．二次仪表：-10～+50℃6．防护等级：IP547．输入电源：AC220V、50Hz、40W8．模拟输出：⑴电流输出：4～20mAR≤250Ω⑵频率输出：200～1000Hz/5～15Hz⑶控制输出：继电器，高限和低限常开9．外形尺寸及质量：⑴物位仪箱体：（360mm*224*78mm3kg）⑵换能器：（250mm*250mm*200mm约3kg）1.3.4LCZ-803流量计产品概述：LCZ-803矿用隔爆兼本质安全型超声波流量仪表是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可安装在煤矿井下、工矿企业有防爆要求的场所。产品特点：◆独特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。◆无机械传动部件不容易损坏，免维护，寿命长。◆电路更优化、集成度高、功耗低、可靠性高。◆智能化标准信号输出，人机界面友好、多种二次信号输出，供您任意选择。◆防爆转换器选用磁力感应式键盘操作，不用打开机箱，即可实现对仪表的操作。◆防爆传感器分外夹式和插入式两种。◆插入传感器无滴漏、可不停产带压安装、精度高、免维护、工作更可靠。(专利产品)◆外夹传感器捆绑在管路外侧，不影响液体流态，安装和维护不需停水，适用于任何压力管道。性能参数：性能参数插入式外夹式测量液体充满被测管道的水、污水及其它均质液体，悬浮物含量小于10g/L，粒径小于1mm。管路材质钢管、铸铁管、非金属管可焊接或压接的管材料准确度±1.0%±1.5%重复性±0.5%±0.8%流速范围±0.3m/s~±12.0m/s管径范围DN80mm~DN2000mmDN80mm~DN2000mm传感器材质1Cr18Ni9Ti(不锈钢)传感器承压能力管内部分2MPa，管外部分0.3MPa（带压安装应在管内压力1MPa以下）与管内压力无关（传感器浸水深度不超过3m）工作环