泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)研究

王保利

（開灤集團(tuán)唐山礦業(yè)分公司設(shè)備科，河北 唐山 063000）

1 泵房排水系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)

1.1 為了保障水泵能夠安全、穩(wěn)定、有效的運行，就要對水泵運行過程實行自動化運行管理。水泵自動運行控制系統(tǒng)主要是包括數(shù)據(jù)采集、水泵進(jìn)行自動更換、水泵能進(jìn)行自動控制、顯示運行狀態(tài)、對出現(xiàn)的故障進(jìn)行報警提醒、對數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳等等。其中對數(shù)據(jù)的采集主要是對電流和電機(jī)、電機(jī)的溫度、水泵的溫度、開閘閥、進(jìn)出水口、水位、排水的流量、電機(jī)的運行狀態(tài)、電機(jī)出現(xiàn)的故障等進(jìn)行檢測。

1.2 其中數(shù)據(jù)主要是利用傳感器采集信息放入plc中進(jìn)行有效地處理，在通過錄入的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理過程，當(dāng)出現(xiàn)操作上的執(zhí)行命令以后，再將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。

1.3 為了避免水泵和電氣設(shè)備因為受潮不能正常的做好排水工作，泵房排水系統(tǒng)開始進(jìn)行輪換自動工作，程序會根據(jù)泵房排水的特點和運行的時間進(jìn)行自動的記錄統(tǒng)計，排水系統(tǒng)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)自動開停水泵，這樣有利于泵房排水有規(guī)律的運行，如果泵房排水的過程中出現(xiàn)了故障，系統(tǒng)就會自動的停止工作，這時排水系統(tǒng)就會明確新的排水方向，水泵在排水的過程中會自動進(jìn)行工作轉(zhuǎn)換，如果故障很明顯，系統(tǒng)還能發(fā)出故障報警的信號，這樣就有利于及時處理故障。

1.4 泵房排水系統(tǒng)主要是將plc作為控制的主站，主要是一種模塊性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，主要是由數(shù)字量、模擬量以及通訊設(shè)備組成。這種方式是實現(xiàn)泵房排水自動化的主要方式，能夠?qū)λ坏母叩瓦M(jìn)行及時掌握和處理，同時還可以利用用戶安排的時間來完成模型，科學(xué)合理的調(diào)整水泵運行模式，利用自動化處理方式，調(diào)整水泵的運行狀態(tài)和運行規(guī)律。

1.5 對泵房排水系統(tǒng)故障情況采用動態(tài)顯示的方法進(jìn)行，主要是利用系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)以及檢測系統(tǒng)報警信號，對泵房排水系統(tǒng)的工作狀態(tài)等進(jìn)行檢測，利用圖形和數(shù)字的形式對排水的流量自動記錄出現(xiàn)故障的基本類型，同時還能夠記錄時間，對每一臺水泵的功率以及流量進(jìn)行記錄，這樣做以便于及時修復(fù)破損的水泵。

1.6 利用plc與操作面進(jìn)行通訊，把水泵日常工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)參數(shù)傳送到操作面，通過搜集數(shù)據(jù)，掌握水泵的工作狀態(tài)，當(dāng)參數(shù)傳輸?shù)降孛?，就會顯示出一些圖形和數(shù)字，這些圖形和數(shù)字是一種直觀的界面形式，利用地面上的監(jiān)控系統(tǒng)，對煤礦的安全性生產(chǎn)實行自動化控制，并形成一定的控制網(wǎng)，這樣方便實際操作人員對排水設(shè)備的管理，并且檢測排水設(shè)備的數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)，同時可以利用排水系統(tǒng)的自動化控制掌握相關(guān)信息，實現(xiàn)井下排水的安全性生產(chǎn)過程。

1.7 對水泵的控制分為主站控制與分站控制兩個部分，其中控制主站主要是由兩個plc彩色的顯示界面、顯示一定的工作狀態(tài)等組成的，主要是對界面狀態(tài)進(jìn)行及時記錄，同時，通過水泵工作狀態(tài)以及傳送的指令，實行遠(yuǎn)距離的自動化控制方式。

2 泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特點

2.1 有利于管理。泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用在線監(jiān)控管理的形式，能夠及時發(fā)現(xiàn)水泵運行狀態(tài)是否完好，有利于檢測，這樣省去了人工對泵房的看管問題，利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對泵房排水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測管理。

2.2 在控制上比較靈活。在實際的工作中可以根據(jù)完全不同的環(huán)境，根據(jù)水位的運行狀態(tài)，當(dāng)遇到故障的時候，可以通過手動的方式進(jìn)行維修，在控制上比較靈活。

2.3 能使水泵的壽命延長。依據(jù)水泵控制的基本原則，對水泵進(jìn)行更換，這樣做有利于水泵長期使用，通過選擇不同的排水方式，減少水泵經(jīng)常啟動而導(dǎo)致積水繁多，對水泵進(jìn)行科學(xué)合理使用，這樣做能夠使水泵的壽命得到延長，也方便使用。

3 泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求

3.1 要具有防爆的能力。泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)，如果遇到特殊的環(huán)境，要考慮煤礦生產(chǎn)安全的基本要求，要了解其主要的控制系統(tǒng)一定要具有防爆的能力，只有這樣做才能保障煤礦生產(chǎn)的安全性。

3.2 要適時顯示水位檢測情況。泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要工作就是要對水位信號進(jìn)行控制，同時還要了解水位的變化情況。在日常的工作環(huán)境下，檢測系統(tǒng)要對水位進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)遇到危險的時候就要及時發(fā)現(xiàn)和處理。

3.3 注意水泵啟停的平穩(wěn)度。在工作中水泵的啟停有個平穩(wěn)的過程，要將水泵平穩(wěn)的打開，平穩(wěn)的關(guān)閉，在剛啟動的過程中，要參照運行的參數(shù)進(jìn)行，如果沒有按照系統(tǒng)運行的參數(shù)進(jìn)行，那么系統(tǒng)就不能達(dá)到最佳的運行狀態(tài)。

3.4 水泵要適時更換。由于泵房水泵是在一起進(jìn)行工作的，期間有著密切的聯(lián)系，但是從使用的性能上來說，經(jīng)常用一個水泵，會閑置了其他水泵的使用，水泵運行過程中如果出現(xiàn)了問題，那么就應(yīng)該有備用的水泵進(jìn)行及時更換調(diào)整。因此，泵房排水系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)合理的運用水泵設(shè)備，避免水泵長時間的被閑置。

3.5 優(yōu)化并且控制水泵的運行狀態(tài)。

優(yōu)化并且控制水泵的運行狀態(tài)，能夠提高水泵的運行效果，我們要根據(jù)煤礦生產(chǎn)的基本特征以及水泵水量的大小，同時還要杜絕很多水泵一起進(jìn)行開啟的過程，要在很大程度上從煤礦生產(chǎn)的安全性方面進(jìn)行考慮。

4 與以往傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)相比具有的優(yōu)越性

4.1 效率高，可靠性強(qiáng)。泵房排水系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化的過程，在具體的工作中不會依賴人工來進(jìn)行完成整個工作的狀態(tài)，省去了很多勞動力。對水位、水量的大小進(jìn)行判斷不用人工進(jìn)行操作了，實行了自動化的監(jiān)控方式，具體的工作環(huán)節(jié)與以往的相比變得非常簡單。

4.2 工人工作強(qiáng)度小。泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)避免了人工操作不能完成的勞動強(qiáng)度。在傳統(tǒng)的泵房排水系統(tǒng)中依賴更多的勞動力，幾乎每個工作環(huán)節(jié)都會涉及到大量的勞動力。泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)每個工作狀態(tài)都是進(jìn)行自動化的控制，每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差錯都會很快的收到報警信號，在最短的時間里對系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。

結(jié)語

煤炭的生產(chǎn)和發(fā)展是我國重要的產(chǎn)業(yè)之一。伴隨著我國對煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，煤炭生產(chǎn)的安全性受到國家的高度重視，一旦安全問題經(jīng)常出現(xiàn)，將阻礙煤炭產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)的研究提高了煤礦產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的安全性，這種系統(tǒng)提高了自動化的程度，通過科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步和泵房排水自動化監(jiān)控系統(tǒng)的研究，延長了水泵使用的壽命，在工作中具有著可行性。

[1]賈平.煤礦排水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造[J].陜西煤炭，2001(3)：37-38.

[2]萬小清.談煤礦井下排水的處理與利用[J].煤炭工程，2003(1)：15-17.