泵房自动化及机器人巡检系统的研究与应用

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电气自动化在泵站中的应用分析

电气自动化在泵站中的应用分析

电气自动化在泵站中的应用分析发布时间:2022-07-21T08:11:30.755Z 来源:《工程建设标准化》2022年6期作者:陈雄伟[导读] 目前,随着对自动化技术的研究越来越深入,电气自动化技术也开始广泛应用于我国的各个行业。

陈雄伟广西科源工程咨询有限责任公司,广西南宁 530023摘要:目前,随着对自动化技术的研究越来越深入,电气自动化技术也开始广泛应用于我国的各个行业。

在泵站工程中应用电气自动化技术,能够大大降低工程的管理成本,提高管理效益,具有十分明显的技术优势。

所以,我们应该积极研究电气自动化技术在泵站中的运用,推动水利水电工程设施的发展。

关键词:泵站;电气自动化;应用1导言泵站是水利工程的重要组成部分,主要作用有防洪防涝、农田灌溉、生活用水调度等,泵站的合理运行能够促进水利工程的运行,提高水资源的利用率。

泵站的运行不同于其他水利建设工程,对周边自然环境的影响较小,能耗小。

近年来,相关部门越来越重视防洪防涝、农业灌溉工作,加大了泵站改造和规范管理的力度,有效保证了排灌工作的正常运转。

尽管如此,管理不到位、基础设施年久失修、专业人员较少等现实矛盾也越来越尖锐,这些都需要根据具体情况制定相应的对策,而应用电气自动化技术来运行和管理泵站是目前的趋势。

2泵站中应用电气自动化的重要性对于泵站而言,应用电气自动化有以下几方面的积极意义。

2.1实时监控工作人员能够通过计算机系统对泵站系统设备运转的全过程监控,并且保障泵站的正常运转,一旦发现设备运转出现的问题,会及时报告给计算机系统,同时,借助CCTV视频监控系统监控室管理人员即可及时发现系统运转过程中出现的各种可视性故障点,再由工作人员进行排查和故障排除。

更重要的是,在泵站运转过程中应用电气自动化系统进行设备监控还能够避免泵站由于系统故障、设备运转故障而无法正常运转,进而保障社会公众的正常生产生活。

2.2提高效率在早期的管理过程中的运行数据及故障点很大程度依赖管理人员的出勤率及巡视的周期性,往往是想看数据时设备没运行或者故障点没有发现,设备要运行时不清楚设备上一次的运行状况,不便做出趋势性分析或者预判。

智能巡检机器人的研究与应用

智能巡检机器人的研究与应用

智能巡检机器人的研究与应用第一章介绍随着科技的不断进步,越来越多的机器人开始应用在不同的领域中,其中智能巡检机器人成为了一种新的趋势。

智能巡检机器人的发展在不同领域中发挥着重要的作用,如能源、工业、安全等等。

本文将介绍智能巡检机器人的研究和应用。

第二章智能巡检机器人的研究智能巡检机器人的研究主要涉及到机器人的设计、控制和感知等方面。

目前,智能巡检机器人的设计主要有以下几种:1. 轮式巡检机器人轮式巡检机器人通常采用轮子来移动,控制简单,容易维护,可以在平坦的地面上移动。

同时,轮式巡检机器人还可以与其他设备或机器人进行协作,实现更大的巡检范围和更高的效率。

2. 蜘蛛式巡检机器人蜘蛛式巡检机器人以蜘蛛为原型设计,可以在复杂的环境中自由移动。

它们通常采用六条腿来运动,可以完成爬、行等多种运动方式,可在狭窄的空间和障碍物中自由移动。

3. 空中巡检机器人空中巡检机器人通常采用旋翼机构来提供升力,可以在空中快速移动,并拥有更广阔的巡检范围。

这种机器人通常用于大型建筑物、桥梁和其他需要高空巡检的地方。

除了机器人的设计,智能巡检机器人还需要控制和感知,以实现自主控制和智能化运作。

目前,智能巡检机器人的控制和感知技术主要涉及到以下几个方面:1. 图像识别智能巡检机器人通常需要检测和识别不同的目标物体,如瑕疵、缺陷、异物等。

这就需要机器人具有图像识别能力,能够自主检测和识别目标物体。

2. 姿态控制智能巡检机器人需要具备姿态控制能力,可以实现平稳运动和精确定位。

这需要机器人具备良好的运动控制能力和精准的定位技术。

3. 健康监测智能巡检机器人需要实时监测自身的健康状况,及时发现问题并进行修复。

这需要机器人具有自我诊断和修复能力。

第三章智能巡检机器人的应用智能巡检机器人广泛应用于各个领域,如能源、工业、安全等等。

具体应用如下:1. 能源领域智能巡检机器人在能源领域广泛应用于电力、石油和天然气行业。

它们可以在输电线路、油井、管道等环境中进行巡检、检测和维护。

浅谈自动化监控系统在泵站运行中的应用

浅谈自动化监控系统在泵站运行中的应用

浅谈自动化监控系统在泵站运行中的应用【摘要】泵站是水利枢纽工程的主要设施,泵站设施为城市防洪排涝和农村引水排灌以及农田灌溉起到了关键作用。

随着经济的发展,供水行业的生产任务日益加剧,人工检测已经不能满足供水泵站运行的需要,自动化监控的发展已经成为趋势。

文章主要以宁夏吴忠市利通区扁担沟扬水站为例,对泵站的自动化监控系统进行分析和探讨!【关键词】自动化;供水泵站水利行业是一个历史十分悠久的行业,也是信息十分密集的行业。

而采用新技术、新设备对水利工程项目的设备与管理进行现代化改造和智能化建设是历史发展的必然趋势,对社会主义建设和水利行业的发展前景有着深远的意义。

水利泵站作为水利系统最基层的工程之一在防洪、保护工农业生产和人民生命财产安全以及环境保护等诸多方面都发挥了巨大的积极作用。

为了进一步发挥水利泵站的综合利用效益,尽可能减少洪涝灾害的损失,提高调度管理的决策水平,建设水利泵站综合自动化监控信息系统是必不可少的。

一、工程概况宁夏吴忠市利通区扁担沟扬水站始建于1978年,是从东干渠引水的四级扬水泵站,距吴忠市区南32公里,现有10座泵站,共装机23台套,工程总装机容量17590KW,总设计流量10.5m3,承担着扁担沟镇、白土岗子乡、孙家滩地区19.71万亩农田的灌溉任务及人畜饮水工作,为利通区的经济发展发挥了巨大效益。

二、存在问题宁夏吴忠市利通区扁担沟扬水站自投入运行以来,为推动当地经济社会快速发展,解决利通区南部山区干旱缺水,促进移民扶贫开发,维护区域稳定做出了突出贡献。

由于受建站时经济技术条件限制,工程建设标准低,配套不完善,加上泵站已运行30多年,大部分机组超期服役,设备老化失修严重,安全运行得不到保障,已无法满足灌区经济社会发展的需要。

1、机电设备陈旧。

宁夏吴忠市利通区扁担沟扬水站机电设备采用的是早期生产的老型号,有的早已被改型淘汰,例如电器设备,大都采用老型号产品,封闭性差,很难购置维修配件,加上有些机组运行时间不是很频繁,大多时间闲置,造成接线脱落,部件锈蚀,给运行管理带来很大隐患;启闭设备由于长期暴露在外,壳体普遍锈蚀,且闸门止水橡皮均有损坏,门体漏水锈蚀严重。

智能机器人巡检技术在油田无人值守机房的应用研究

智能机器人巡检技术在油田无人值守机房的应用研究

智能机器人巡检技术在油田无人值守机房的应用研究随着信息技术的快速发展,长庆油田已迈向数字化管理模式,實现了办公系统的自动化、生产指挥的信息化、远程控制的数字化。

这些应用系统背后强大的支撑平台就是通信网络,通信网络的运行质量,是油田数字化管理的关键。

为了确保通信网络畅通,通常情况下通信机房实行24小时值守,并定时对机房环境安全和各设备运行进行巡检。

传统的机房巡检依靠人力完成,容易出现纰漏,随着智能机器人的出现,由智能机器人进行巡检,实现通信机房无人值守,不仅提高了巡检效率,同时还节省了人力。

本文对机器人巡检技术的应用进行分析研究,为无人值守机房实现机器人巡检提供可行性方案。

标签:无人值守机房;智能机器人;巡检1 引言现代通信技术发展日新月异,长庆油田在数字化管理方面与时俱进。

近年来随着生产规模的不断扩大,人员紧缺矛盾日益突出,智能化管理在长庆油田显得尤为重要,通过智能化管理模式,减少日常设备运维的工作量进而减少对用工的需求,是缓解人员减少的一种有效措施。

安全巡检是保障通信机房正常运行的重要手段,传统模式依靠人力进行巡检,由于技术水平、责任心、工作经验、工作环境因素,特别是夜间,很容易发生巡视不到位、不定时、漏巡漏检等现象,当通信机房出现环境安全隐患[1]或设备运行故障时不能及时发现,给企业造成一定的损失。

随着智能机器人的诞生,由智能机器人对通信机房进行巡检已经成为现实,智能机器人不仅提高了巡检效率,同时能及时发现潜在安全隐患,及时发现通信设备运行故障,为通信系统的安全、稳定运行奠定基础。

本文对如何利用机器人巡检技术进行研究,为无人值守机房的建设提供参考。

2 机器人巡检的必要性(1)信息技术发展的需求。

随着现代信息技术的发展,通信规模及网络环境不断扩大,对机房的配套设施也提出了更高的要求,基于现代信息技术的生产调度指挥和办公自动化系统,一旦发生故障,其后果将十分严重。

人工值守存在巡检不及时、巡检不到位,无法及时发现所存在的潜在隐患等诸多弊端。

基于智能移动机器人智慧巡检管理系统研究科技方案

基于智能移动机器人智慧巡检管理系统研究科技方案

一、项目概述随着发电行业技术发展,建设“智慧型电厂”是我国电厂发展大趋势,所谓智慧型电厂主要指以物理电厂为基础,在现有技术、管理水平的基础上,通过对局部或个分系统的科技含量和管理内涵等资源进行深入挖掘和全面梳理后,用系统性理论和新技术应用配置最优的理念,重新对内部资源应用价值再认识、再整合,并融合现代先进技术和先进管理所形成的新型电厂。

国家能源局电力安全监管针对安全生产问题发布相关文件,明确高风险作业现场,必须安装具有记录功能的摄像头,以达到随时监控现场情况。

现针对高危区域,人员很难进行实时监控,可采用智能机器人系统进行设备巡检,并将视频、红外测温等数据上传后台,同时发现异常可做到实时报警,供厂级和集团进行实时共享。

通过智能机器人方案有效满足随时监控现场的目标,并且减少布置多个摄像头和红外测温仪所带来的成本。

基于智能移动机器人智慧巡检管理系统进行研发,可实现无人化巡视,提升应用区域设备的可靠感知、虚拟再现、即时响应、业务协同、管控决策。

通过采用智能机器人监督管理系统,可达到将电厂建设成为安全、高效、绿色、创新和可持续发展的智慧型电厂。

智慧巡检管理系统综合智能移动机器人获取的海量数据(包括红外温度数据、高清图像数据、声音数据、气体检测数据等)通过智慧巡检综合管理平台,对大数据进行分析处理,实现数据有效预判,进行设备健康状态精准判断,并依据相关险情进行及时预警,与电厂DCS系统、工业电视系统以及声光报警机制联动,及时将预警信息通知相关人员,第一时间进行隐患排除。

保障人员安全,以及设备安全运行,真正意义上达到智慧巡检综合管理,为决策层提供有效决策依据,提升电厂智慧化水平。

三、项目实施计划2017年3月30日前完成技术方案的审批、#7炉磨煤机及#22煤仓间机器人实施。

四、项目的主要内容及涉及范围4.1主要内容智能机器人能够巡视全部户外一次设备(人工无法直接巡视的除外),满足全覆盖的要求;智能机器人实现设备全部表计的数字识别,巡检的角度和位置要满足测量精度要求,设备视频、图片及各类表计等的读数清晰。

巡检机器人的调研报告

巡检机器人的调研报告

上海电力学院关于巡检机器人的调研报告院(系部)自动化工程学院专业名称: 电机与电器****: *****: **2013 年 12 月目录1 巡检机器人的发展状况 (1)2 巡检机器人的应用 (3)2.1 高压线路巡检机器人 (3)2.2.1 机器人仿真 (4)2.2.2 巡检机器人越障 (5)2.2 变电站巡检机器人 (7)2.3 校园巡逻机器人 (8)3 总结 (11)参考文献 (12)1 巡检机器人的发展状况目前巡检机器人已在多个领域中应用,它的智能化推动着它在应用领域的市场前景将是越来越广,尤其是在电力行业。

它在多种场合发挥着作用,如变电站,高压线路中等等。

2013年12月9号中山供电局经过三个多月的试运行,该局将“智能巡检机器人”正式投入到500千伏桂山巡维中心使用,开创南方电网公司首例无轨化设备巡视工作。

传统的机器人需要铺设类似于火车轨道那样的磁轨,机器人就只能沿着磁轨作运动。

而最新投入使用的机器人实现了无轨化运作,不需要铺设任何轨道,也无需进行任何基建工程,机器人就可以直接在日常的路面上运作,既省下基建施工的时间,又节约了投入成本。

凭靠机器人配备的四驱越野底盘,还可以爬上30度的陡坡。

该机器人上配备了激光扫描设备,可将站内的设备位置,道路扫描为地图,我们在后台为它规划好巡视路径后,它就可以按照指示去工作了。

机器人巡线最大的优点则是,无论白天黑夜还是刮风下雨,它都可以在没有人看管的情况下能自动自觉并出色完成一般日常巡视所包含的工作内容。

这样一来,机器人不但减轻了工作量,而且在遇到严重故障或者恶劣天气时,它还可以降低工作人员的安全风险。

智能机器人还具有自动续航功能,当蓄电池电量低于设定值时,它将自动驶入存放室进行充电。

据悉,中山供电局通过对智能巡检机器人进行了三个月的试用,已经收到不错的成效。

此次正式投入使用,在南方电网公司尚属首例。

2013年11月11日上午,在国家知识产权局与世界知识产权组织举办的第十五届中国专利奖颁奖大会上,由国网山东电力科学研究院申报的外观专利“变电站巡检机器人”荣获外观专利金奖,成为5个金奖之一。

关于泵站自动化控制的研究

关于泵站自动化控制的研究

关于泵站自动化控制的研究xx年xx月xx日contents •引言•泵站自动化控制系统概述•泵站自动化控制系统硬件设计•泵站自动化控制系统软件设计•泵站自动化控制系统应用案例分析•结论与展望目录01引言泵站自动化控制技术改造传统泵站,提高泵站运行效率和管理水平。

针对传统泵站存在的一系列问题,提出泵站自动化控制解决方案。

研究背景与意义研究内容研究泵站自动化控制系统设计、控制算法优化、远程监控及故障诊断等相关问题。

研究方法结合理论分析、仿真计算和工程实践,对泵站自动化控制系统进行深入研究。

研究内容与方法创新点提出一系列泵站自动化控制算法,实现泵站运行状态监测与控制一体化。

不足受限于实际运行环境和实验条件等因素,部分研究成果尚待现场运行验证。

研究创新点与不足02泵站自动化控制系统概述泵站自动化控制系统是一种采用自动化设备、传感器、计算机软硬件等技术,对泵站进行全面监控和管理的系统。

定义泵站自动化控制系统具有高效性、节能性、可靠性、远程监控性等特点,可以大大提高泵站的管理效率和运行效果。

特点泵站自动化控制系统的定义与特点组成泵站自动化控制系统主要由传感器、数据采集与处理系统、控制系统、远程监控系统等组成。

功能泵站自动化控制系统可以实现泵站的自动化控制,包括泵的启停控制、流量控制、压力控制等功能,同时可以实时监测泵站的运行状态,及时发现故障并进行报警。

泵站自动化控制系统的组成与功能1泵站自动化控制系统的发展趋势23未来的泵站自动化控制系统将更加注重智能化,采用更加先进的算法和传感器技术,提高系统的智能化程度。

智能化泵站自动化控制系统将与互联网深度融合,实现远程监控和管理,提高管理效率。

互联网+泵站自动化控制系统将更加注重节能和环保,采用更加高效的设备和控制算法,降低能耗和减少环境污染。

节能环保03泵站自动化控制系统硬件设计传感器与执行器的选择传感器量程根据泵站实际运行工况和参数确定;传感器类型压力、流量、液位、温度等;传感器精度根据实际需求和成本控制考虑;执行器性能参数根据泵站实际运行工况和调节精度要求选择。

水泵房自动化使用说明

水泵房自动化使用说明

水泵房监测监控是矿井建设的重中之重,水泵监测监控系统是能保证煤矿安全的重要系统之一,随着时代的发展和技术的进步,越来越多的煤矿都或者多或者少地配置了各种监测监控系统,系统能代替传统的人工操作,提高了安全性和稳定性。

水泵监测监控系统是通过对传感器数据的采集,经井下监控分站处理后,数据通过专线电缆或者光缆传输(或者采用工业以太网进行数据传输),由上位机进行接受并处理,再返回泵房对水泵进行控制。

上位机控制程序由组态软件进行编写,软件界面灵便,便于操作,可以进行逼真的动画效果显示。

如下进行系统建设策略介绍。

(1)生产信息化:通过对监测数据进行转换、整理;管理系统对生产状况进行综合性动态分析和数据管理。

(2)使操作人员从繁杂的手工事务性劳动中解脱出来,以便处理其他的事情。

(3)实现对网络的集中管理,对网络上的各种设备进行监控和处理,对网络的正常运行提供保障。

(4)能够有效的实现生产、安全管理和综合查询等功能,使其成为一个综合性系统工程。

通过对系统的整体规划设计,使系统达到以下要求:(1)监视系统内设备的运行状态以及所需的生产和安全参数。

(2)设备的监视和控制均可在集控室进行,实现水泵的管控一体化。

(3)在生产调度中心能对联网的各水泵控制系统按照其工艺的要求进行划分,便于控制和调度。

(4)根据上述要求建立一个快捷的网络系统,此系统充分安全、先进、可靠。

(5)设备选型符合有关国家标准和行业标准。

泵 系 统至地面调度指挥中心通讯(控制)分站总线(工业 以太网)2 路 排 水 管 流 量2 个 水仓、 2 个吸 水井水位 检测1# 泵系统2# 泵系统电 机 配电 系 统 手动 操作 控制通讯总线操 作 屏显 示 屏。

电机温 度等 流量、真空电机开停射流开关阀门开关水泵状 态阀门状 态○1控制系统具有集控/就地、半自动和全自动控制方式;○2系统稳定可靠,保证生产连续性,可长期工作。

○3采集有关设备的有效数据,显示真空度、压力、温度等数据。

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泵房自动化及机器人巡检系统的研究与应用完成单位:冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿中信重工开诚电气有限公司一、项目承建单位基本状况冀中能源峰峰集团梧桐庄矿位于河北省邯郸市磁县境内,井田面积39.6km2,地质储煤4.36亿吨,可采储量1.4亿吨,主采煤层为低灰、低硫、低磷、高挥发分、高发热量、高粘结度的优质肥煤。

矿井于1989年4月始建至2003年10月1日正式投产,设计年生产能力120万吨,扩建后核定年产300万吨。

该矿以科学发展观为指导,坚持“数字化、智能化”矿山研究与建设,先后建成地面压风系统自动化控制、矿井主通风系统自动化控制、矿井井下供电网络自动化控制、立井提升系统自动化控制等远程监控自动化控制系统,并建有地面集控中心。

二、项目实施概况1、项目背景随着工业自动化技术和信息化技术的发展,两化融合已成为推动企业发展的重要战略之一。

“机械化减人、自动化换人”成为了煤矿机电发展的重要方向之一。

推行无人值守的自动化控制,不仅能够将职工从井下高温度、高湿度、高噪声的工作环境中解放出来,而且也是使煤炭企业减少从业人员数量、改善安全生产条件、节约人工成本的主要途径之一。

梧桐庄矿属于水文地质极复杂矿井,井田内煤层埋深较大,煤系地层基底的中奥陶系灰岩含水层,富水性强,且局部与开采煤层间的隔水岩层完整性差,严重威胁着矿井安全生产。

井田内奥灰含水层与外界的循环交替很微弱,处于一种相对封闭和滞流的水文地质环境,矿井排水是井田内奥灰含水层的主要排泄方式。

梧桐庄矿中央泵房始建于2001年5月,共安装有7台型号为MDF450-90*8的离心式卧泵,水泵流量为450m3/h,扬程为720m,配套电机功率为1400kW。

有内外两个水仓,采用射流+真空两种灌泵装置进行取水。

采用集中控制和人工巡检相配合的方式来保证排水泵房的正常运行。

近年来我矿结合生产厂家对井下主排水泵房实现无人值守的自动化控制系统进行了大量的调查研究。

由于煤矿主排水泵房均承担着全矿井的排水任务,对设备安全、稳定运行的要求很高。

传统的水泵监控系统存在不能直观获取水泵运行机械数据、设备安装繁琐、系统复杂容错率低、系统稳定性差等问题,并不能真正实现可靠的无人值守。

且所有数据的获得均需要安设传感器和摄像装置,施工量、维护量都很大。

2、项目目的和意义(1)通过立项寻求一种结构相对简单,安装、使用方便,能够代替巡检人员对泵房内设备进行巡检的装置。

(2)巡检装置除了能够通过传感器完全取代巡检人员的视觉、触觉、听觉、嗅觉的功能外,巡检装置必须能够实现自动行走、自动充电、门限报警等功能以便于地面监视人员操作,真正实现“自动化换人”的目的。

(3)所有的监视、控制、调整、数据采集均能在地面远程控制,以便在事故发生后能够快速定位故障原因并尽快排除故障恢复排水系统的运行。

(4)研究一种可与现有排水泵房远程监控系统相结合、互补的自动巡检装置,切实实现减人提效的目的,实现安全效益和经济效益双丰收。

同时,对现场安装条件要求的,具有实用性、推广性,以便于应用于其他需要巡检的固定机房硐室,有利于提升梧桐庄矿乃至整个峰峰矿区矿井在自动化控制方面的科技水平。

3、项目基本情况矿井正常涌水量738 m3/h,最大涌水量1362 m3/h,根据2001年5月首采工作面开采至今涌水量观测,矿井正常涌水量为330 m3/h,最大涌水量1050 m3/h。

井下采用直接排水方式,副井底设有内、外2个水仓,内水仓容积3424m3,外水仓容积3705m3,合计水仓容积7129 m3。

现矿一470 m水平安装有两套排水系统,即中央泵房排水系统和潜水泵排水系统。

中央泵房安装有7台KD450-90×8水泵,1-2台工作,4台备用,1台检修。

水泵额定流量450 m3/h,扬程720 m。

配套电动机型号Y500-10-4,功率1400 kW,电压6kV,转速1487 r/min,采用串电抗器方式启动。

排水管路选用三趟D426无缝钢管,安装于副井筒内。

矿井水直排地面,排高666m.泵房现有唐山开诚一套主排水电控系统,产品设计按照自动化运行标准来设计,在矿井恢复生产期间,临时安装调试使用,现场7台电动闸阀的开关到位及过转矩信号均无法引出,造成阀门无法执行远控,现场现有的真空泵为SZ-2型排气量3.4m³/h,使用真空泵时,无法满足使用要求。

目前所有压力传感器及压力没有安装蛇形弯管,如果阀门关闭不严密的时候停泵,会造成真空表及负压传感器的损坏,现场真空表已经损坏多块,已安装的负压传感器可能已经损坏。

三、项目实施需要解决的关键问题。

1、硬件问题①采用PLC可编程控制器为核心;②外围设备性能可靠;③应急措施齐全;④模块化灵活性高;⑤组网功能强大;⑥液晶显示屏人机界面 (HMI) 直观⑦诊断功能⑧口令保护⑨ PLC具有多种不同的通讯接口多种通讯处理器用来连接MPI接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统,通讯处理器用来连接点到点的通讯系统;多点接口(MPI和PROFIBUS) 集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

⑩远程和现场都编程2、软件问题①无人值守减员增效将本机工作方式转为“地面控制”或“自动控制”时,各水泵由地面主机或PLC根据自身程序以安全为第一的标准进行控制,最终达到无人值守。

②避峰填谷降低成本地面计算机根据每天矿井的用电负荷情况,确定用电高峰、低谷时间,并将参数传给本机,使水泵运行在最经济的时间。

③曲线式水位自动控制水位监测一直是矿井排水参数中最重要的参数之一,往常把水仓水位分为五档低水位、正常水位、高水位、上限水位、危险水位,通过水位传感器的监测反馈判断水位所处于哪个档,然后执行相应的控制动作。

经过长时间的摸索和实际经验现将固定档位式水位控制更改为曲线式控制,式PLC控制“IQ”更高。

④涌水量增大早预警根据水仓加装的水位传感器实时监测水仓水位,以时间、容积、水位相结合的方式测算出单位时间的涌水量,达到突发事故早发现、早预警、早排水的目的。

⑤设有用水量监测通过模拟量水位传感器监测单位时间内的上涨速度,测算出矿井的涌水量并结合水位高度确定泵控制动作,可提前了解事故情况为紧急事故提前预知提前进入紧急排水状态。

⑥一键起停操作简单在井下操作台和地面调度室可以实现一键起停功能,系统将按设备顺序自动启动自动监测各个设备数值最后达到自动排水。

大大降低了操作难度减小了误操作的发生概率。

⑦故障直观易于维护在现场触摸屏上可汉字显示各故障信息并报警,在地面控制站上可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录当运行的水泵出现轴承超温、高压开关故障、流量不够、正压过低、电流不正常时自动停止运行,并能确切的显示故障位置和类型且有声光报警。

四、项目创新点:水泵监控系统有自动、远程、手动、一键启动四种工作方式,控制模式以“井下优先”的原则可以进行手动切换,在特殊条件下也可以进行自动切换,根据水位控制原则,自动实现水泵的轮换工作,可实现水泵房的无人值守。

通过检测水仓进水量的变化率,对透水事故进行预警,在确认进入紧急状态模式后,以最快速度将所有水泵开启,以最大排水量进行排水。

增设一套可往复在水泵房行走的机器人巡检装置一套。

采用轨道自行走方式,轨道吊挂泵房,用于对水泵设备的移动的巡检巡查,及时发现运行过程中,电机、水泵、闸阀的各种清理,巡检机器人本体上不少于2台高清网络摄像仪,同时具备红外温度的采集,负责采集泵体及电机的外壳温度以及泵房的环境温度,巡检机器人本体安装拾音头可清晰的听到井下泵房设备的运转声音,巡检机器人本体安装了烟雾报警传感器,实时监测井下泵房的烟雾报警情况,巡检机器人在井下实现充电,避免了井下更换电池,巡检装置通过无线网络进行信号传输,无线终端通过网线连接到井下交换机上,在地面集控室可以通过IE浏览器操作、查看到巡检机器人的各种巡检状态,可连接至大屏显示。

五、项目实际应用情况及效果分析梧桐庄矿泵房自动化及机器人巡检系统的设计采用集中控制、分布采集。

在井下泵房放置带有PLC的集中控制柜,每台水泵配置就地控制柜。

水泵所有相关信号采集至对应的就地箱。

巡检机器人由终端控制设备及前端移动体两大部分组成。

通过对终端控制设备的操作实现对前端机器人的控制,使之能快速到达相应观测点进行观测。

系统适用于多种工作设备进行观察的场合,特点如下:1、点位预置功能:可对相应观测点进行预设置。

2、移动累积误差自动调节功能:当前端移动机器人运行相应长度后会产生累积误差,此时系统可根据设定自动复位至原点。

3、位置记忆功能:此功能用于突然断电情况下记忆断电前装置位置。

4、障碍物探测功能:对移动机器人行进方向障碍物进行探测,如发现障碍物存在实现即时制动(多用于保护人身安全方面)。

5、伴随照明功能:前端移动机器人配有两台摄像镜头,每台摄像镜头伴随一台照明装置。

通过终端控制设备可对照明装置的光强进行相应调节以适应观测需要。

6、巡检机器人满足10 h连续运行,快速2h充电完成的执行。

井下泵房的自动化控制系统和机器人巡检系统的研究与实施,在技术上已经很成熟,但由于应用环境的复杂性在具体的应用过程中会经常遇到一些突发性的问题。

现梧桐庄矿的自动化系统在装备上已经达到了国内的先进水平,巡检机器人更是在国内领先。

该项目2016年初立项,2016年8月在峰峰集团梧桐庄矿实施完成,运行至今,状况良好。

1、经济效益:该系统通过整合硬件资源,达到减人增效的目的:以原泵房水泵工每班3人、一天三班工作制计算,可缩减人员每班2人,共节省8人,每人年工资约10万元,共计节约80万元;该系统可通过编程实现避峰填谷,节约电费,每天按避峰填谷8个小时计算,每天可节约电费8h*1400kw*0.5元/kw.h=5600元,每年节约5600*365=2044000元,每年总计节约284.4万元。

2、社会效益:通过泵房自动化和机器人巡检系统的应用,大大的降低了人工成本,并使信息能通过更少的环节更快的上传到指挥系统中心,减少了事故的发生率;智能控制水泵开停时间,实现用电避峰填谷的功能特性,减少了大量电费的使用。

六、适用推广范围本项目是面向煤矿安全生产的智能装备,能集中的控制水泵情况并及时掌握矿井的涌水等情况,实现水泵排水自动化巡检无人化。

提升管理水平,节省采购成本和运作成本,从经济上、安全管理上都适用于各煤矿。

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