矿井泵房远程监控系统的设计

煤炭工程２０１２年第８期矿井泵房远程监控系统的设计张海涛１，孟国营１，翟字１，孙凯２（１．中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，北京１０００８３；２．潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治０４６０００）摘要：为了解排水设备运行状态，实现排水系统的集中控制和管理，文章提出了矿井泵房远程监控系统，分析了系统的工作原理，介绍了系统的结构组成，利用组态软件进行监控软件设计，该系统的应用对于实时监控井下排水设备的运行状态，保障排水设备的高效安全运行具有重要意义。关键词：泵房；远程监控；排水设备；ＰＬＣ中图分类号：ＴＤ７６文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１—０９５９（２０１２）０８－０１２８－０３矿井水灾一直是困扰煤矿生产的问题之一，一旦矿井透水且涌水量超过最大排水能力，现有矿井主排水系统就会瘫痪，导致淹井事故。加强煤矿治水和排水的管理，提升煤矿排水设备的可靠性和先进性对于保障煤矿生产安全具有重要意义…。目前多数泵房排水监控系统设置在井下，地面工作人员不能实时了解井下排水设备的运行状态，出现故障时不能及时发现并处理，给统一调配、抢险救援造成不便旧’。通过对现有的系统进行改造，在地面实现对矿井泵房远程监控，对于提高矿井泵房的监控水平和实现矿井排水系统的集中控制和管理具有重要意义。ｌ系统结构组成矿井泵房远程监控系统由泵房操作台、泵房监控分站、井下监控总站和地面监控总站组成¨Ｊ，系统结构如图１所示。就地操作台和井下监控分站以ＥＴ２００ＩＳＰ分布式Ｉ／Ｏ为核心，就地操作台配备操作面板和指示灯，系统各类传感器和电动阀直接接入井下监控分站。井下监控总站基于西门子ＰＬＣ开发，并配有显示屏。地面监控总站主要由工控机、液晶显示器和打印机等硬件组成。系统采用４８５通信协议进行通信。１．１系统工作原理启动水泵时，首先由地面监控总站发送抽真空操作指令，井下监控总站接收到指令后，启动射流泵进行抽真空操作。真空度达到设定值时，系统控制电机启动。当出水压力达到规定值后，地面监控总站发送指令，控制井下监控总站选择管路进行排水。停止水泵时，地面监控总站直接控制电机停止运转。真空度、出水压力等工况参数由布置在水泵和管道上的传感器采集得到。系统监控分站将各类工况参数通过４８５总线上传给井下监控总站和地面监控口占趱紫地面井下液位传感器渊理箱４８５总线井下配电室４８５总线重井卜．监控总站４８５总线审监控分站?审监控分站：审募菇。缈缈缈总站，监控总站通过控制电动阀、井下配电室实现对排水设备的控制。当遇到紧急情况时，可以通过泵房操作台对监控分站进行就地控制，起到辅助控制的效果。１．２系统各部分的功能井下监控分站实时采集现场的温度、压力、振动、流量和水位传感器信号，模数转换后通过４８５总线上传至井下监控总站。井下监控总站读取井下监控分站的数据和泵房操作台的操作信号，能够实时显示水泵和电机运行的工况参数和运行状态，一旦设备发生故障能够及时报警；同时将设备监测数据和设备控制命令发送给地面监控总站，接收地面总站指令，控制抽真空操作和排水管路选择。地面监控总站接收井下监控主站的工况数据和设备控制命令，发出抽真空操作或管路选择的命令；显示、存储矿井主排水系统工况参数、操作信息、设备运行状态等；对数据进行显示、存储和故障报警。收稿日期：２０１１一１２—２２作者简介：张海涛（１９８６一），男，湖北恩施人，２００９年毕业于中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，现主要研究方向为矿用机电设备监测监控。１２８一千位感别咀懈憾怕懈泵操台万方数据