矿井主排水泵自动化控制系统的研究思路探索

摘 要 随着我国社会生产力水平的提升，经济步伐的推进，我国的煤矿事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。在煤矿生产的过程中，排水也是一项非常重要的工作，其排水系统的流畅性以及自动性对于煤矿整体运行效果以及工作量的减少都具有重要的意义。文章就矿井主排水泵自动化控制系统的研究思路进行一定的研究探索。

关键词 矿井主排水泵；自动化控制系统；研究思路探索

中图分类号：TD442 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0061-01

在我国现今的煤矿井下排水泵系统中，其管理方式都较为传统、落后。而对于这种控制方式来说，其则具有单位人员费效比低、设备维护水平低、人力消耗大以及浪费情况较为严重等问题。而为了能够对这部分问题进行妥善的解决，从而进一步使企业的综合管理水平能够得到提升，就需要我们能够在我国目前网络技术以及计算机、数据库等技术基础上针对煤炭企业的特点以及需求来开发出一套矿井主排水泵自动化控制系统。

1 自动系统初设

对于煤炭企业的特点来说，在本系统的设计中决定以双环自愈光端机这项具有多节点、可靠的通讯产品作为我们的主系统。而在这个网络之中，其中的每一台光端机中都具有一个RS-485或者RS-232设备，而这个双环的概念也正是根据光端机中所具有的独立光口逐一串联的形式组成不同的光纤环路。同时，这个环路也具有自愈性的特点，当其中某一个环路发生故障时，就会对其进行自动的切除工序。而与此同时，另外一个环路系统也会在这个过程中进行即时的替换，从而使系统能够在掉电、端纤情况发生时自动对其进行切除，并在故障问题得到解决之后自动再次投入到使用当中，而这也将会很大程度的提升了此项系统的监控可靠性。

同时，这种具有数字化特点、借助互联网为基础的泵房自动化监控系统也具有非常先进的设计理念，其通过具有真空、电路以及流量等多种保护信号，则能够在借助网络的力量下使远程控制功能得到良好的实现。同时，系统所具有的这种自运行的方式也会使井下泵房可以真正的实现自动化的控制，从而使此系统能够在具有便于维护、简单可靠特点的同时也具有高度的自动化。另外，此系统也具有较强的扩展性，其能够通过互联网良好的接入煤矿企业的数字智能系统，从而能够具有更好的完善性以及可靠性，具有较好的发展前景。

2 项目实施方案

在此项目之中，其最为重要的技术就是其使用了一种具有更高性能、更可靠产品双环自愈光端机，从而以这种形式较大程度的提升了监控系统的稳定性。而在该方案之中，其也将原有非常单一的开泵方式改造成了以PLC为主要控制的远程控制系统。同时，系统中也将原有的手动闸阀变更为了手、电两用的闸阀，并且在保留真空射流手动闸阀，再与其并联一路真空射流电动闸阀，从而以此来使电动闸阀即使在使用的过程中出现了损坏的情况也不会对手动开泵造成影响，从而较大程度的提升了系统的安全性。

在该自动化控制系统中，其主要由操作台、触摸操作屏、控制箱、智能数字仪表以及PLC控制柜等设备所组成。其中，在系统的控制核心以及系统部门所使用的是四门子高性能PLC，而在其中的检测部分来说则主要分为以下两部分：首先，是模拟量检测部分。该部分主要由高压柜综合单元、负压变送器、压力变送器以及水位传感器等多部分所组成，而该部分的作用则是主要负责泵房中排水系统相关参数的实际检测。其次，则为系统的开关量检测部分，在该部分中，其则将高压启动柜中的电动球阀、真空断路器的工作状态等接入到PLC之中，从而以此种方式对系统的运行状态进行检测。而在该系统的执行部分中，则主要由下位机和其控制对象所组成，其则主要负责对于电动闸阀、电动球阀以及水泵等不同设备的控制功能。

在该系统中，其主要是以文字、图形以及数据等方式来更为形象、直观的对系统实时的水仓水位、工作状态以及各部件运行的温度、电流等参数进行反映，而通过系统中通讯协议、通讯接口以及以太网交换机的应用，则会借助环形矿用光纤的传播将系统的实时运行参数以及工作状态等等都从地面传至控制中心的主机之中，从而以此对其中不同数据进行动态化的显示。同时，操作人员也能够通过地面中心指挥的形式将不同的操作指令传达给井下交换机，来对水泵的运行状况进行控制。另外，在这个过程中，系统的地面调度中心以及泵房也会根据网络系统来将水泵的运行状态进行实施的掌控，从而能够在水情出现异常的情况下能够在不同的区域对其进行远程控制。

另外，在该系统中，其所使用的双环冗余以太网交换机以及PLC，能够将水泵的运行分为远程、手动以及自动等三种不同的形式，从而能够从泵房的电控室中就能够对这几种不同的运行方式进行实时的切换，进而进一步保证系统能够以可靠、安全的形式运行。其不仅可以从水泵进控箱进行操作，也可以从操作台进行操作。其中，在远程的形式中，其能够从地面上通过网络的形式根据实时收取到的画面对水泵进行一系列的操作。而在自动方式中则是由系统中的OLC对其进行控制，并通过超声水位传感器的应用对水泵进行调节，从而能够更为准确的发出水泵的相关命令，并保证水泵能够正常、顺序的运行。而在水泵正常运行的过程中，不同的水泵也会由程序对其进行控制，从而能够自动的进行工作上的轮换。而当水仓水位过高时，则会自动的启动备用水泵来控制水位。

3 结束语

总的来说，在我国矿井生产的过程中，矿井主排水泵自动化控制系统具有积极的意义，需要我们充分的重视。在上文中，我们对此系统的研究思路进行了一定的探索，而在实际设计的过程中，我们也应当能够充分联系企业实际，从而使系统能够更好的符合企业生产状况。

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