煤礦井下無人值守自動化泵房的設計分析

胡文博 周利剛

(鄭煤集團超化煤礦，河南 新密 452385)

煤礦井下無人值守自動化泵房系統是一種無需人為干預，由下位機自動控制，根據水位自動啟、停水泵，自動實現水泵的輪換工作，做出合理調度的智能排水系統。這個系統保留了設備原先手動控制方式，手動控制具有優先控制權，保證了即使系統出現故障，也可以在手動控制下實現水泵的正常工作;系統的實時性好，對各設備的運行工況能夠實時監測、實時控制;可以隨時查詢、打印實時趨勢及任意時間段的歷史趨勢;人機界面顯示的內容豐富、形象、直觀，操作簡單、易懂;軟件中嵌入了大量的控制策略，可以根據實際情況做出不同的決策，大大提高了系統的自動化程度和智能程度;根據不同時期的具體情況，可以對軟件的運行參數進行調整，以適應復雜的情況，提高了系統的適應性;系統能夠進行遠距離監控，并且可以無限擴展。

1 自動化泵房的構成

1.1 數據采集和檢測

數據采集由智能模塊完成，模塊檢測傳感器狀態，并將數據通過通訊模塊傳送至控制計算機。采集的數據要經過專業系統的分析，對數據中出現的不正常部分進行處理，保證整個系統運作的穩定。一旦系統出現問題，就會顯示在采集的數據當中，就可以讓人及時的發現，并作出相應的處理。

1.2 現場監測與控制

現場監測與控制部分由控制CPU、管理控制軟件、手動集中操作面板組成。計算機控制的部分主要是對數據的收集、匯總和處理，將數據及時的反饋到操作人員的面前，并且做出一些簡單的處理、分類。所以這些工作就必須要用到控制CPU和管理控制的相關軟件，由它們對數據進行處理，這樣就大大的減輕了控制人員的工作量，還降低了工作的難度。而手動控制面板則是針對那些電腦軟件無法處理的問題，由工作人員根據實際的情況，進行相應的調控，保證整個系統正常的排水。兩者相互結合，在很大的程度上，提高了整個系統的穩定性，對排水工作的正常進行也提供了保障。

1.3 遠端監控指揮

遠端監控指揮部分由計算機、管理軟件、網絡傳輸部分組成，通過計算機網絡，同步顯示現場工況。這樣的方式，就避免了人員到施工的現場，降低了施工的風險，還大大的節約了相關的花費。遠端監控具有開放的接口，還可以擴展功能或接入其他系統。

2 系統的功能

2.1 數據的收集和處理

自動化泵房使用的是先進的計算機控制技術，由預先設計好的各種軟件，對整個排水的過程進行全程的監控。而這些監控則主要是通過對數據的收集、整理、分析和處理來完成的。首先，由各種安裝在各個部位的儀器對現場的溫度、水位、流量等數據進行測量，測量好的數據由相應的輸送網絡輸送到中央控制系統當中。收集好的數據由各個軟件進行分類、匯總，然后再由處理軟件來進行相關的處理。一旦發現數據有異常，系統就會作出相應的處理，并將其顯示在控制界面上。經過收集整理的數據，系統軟件還會將它們自動儲存到數據庫當中，作為以后的數據參考。

2.2 實時監控

在整個無人值守自動化泵房當中，采用的是智能監控的方式來對排水的進行進行控制的。通過在施工的現場安裝攝像頭，控制人員可以在控制臺對整個排水的過程進行監控，不需要花費精力到現場實時的監管。一旦排水現場發生事故或問題，控制人員也可以不必趕往現場，只要在控制室通過聯絡工具進行指揮，派出相應的處理人員就行了。將指揮的過程完全放在指揮室來進行，可以減少指揮人員，也減少了相應的花費，還提高了指揮的效率，避免多點指揮的繁瑣。

2.3 遠程遙控

整個無人值守泵房系統主要是由控制系統和管道輸送系統組成，管道系統主要的作用就是對地下水進行輸送。而整個系統當中，管道系統是很龐大的，如果完全靠人工對各種開關、裝置進行調節，就加大了管理的難度，提高了成本，并且效率還不高。所以，無人值守泵房系統采用的是遠程遙控系統，通過遠程遙控裝置對輸送管道的各個部位進行調整，使地下水順利的排出。在那些人難以達到的部位，采用這種遙控的方式，將大大的節約調整的時間，提高系統整體的工作效率。

2.4 管道輸送

傳統的井下排水基本上是采用全人工來完成的，這樣的方式不光成本高，還不能得到理想的排水效果。而無人值守泵房系統則是靠的管道對地下水進行運輸，通過抽水機將地下水收集起來，然后統一的用管道按照預先的路線進行輸送。這樣，就避免了人工輸送時的收集、運輸費用。

3 注意事項

整個無人值守泵房系統由硬件系統和軟件系統組成，硬件就是指的輸送管道、開關、數據傳輸線路……而軟件則是那些管理、處理信息的計算機軟件。所以在實際的操作當中，注意的部分也是從這兩個方面產生的。因此要加強對硬件、軟件維護和管理，防止問題的產生。

4 結語

無人值守泵房系統在煤礦開采當中的運用，將大大提高工作效率，降低生產的成本，對能源物質的供應作出貢獻。

［1］劉安良，程善鵬.淺析煤礦井下無人值守泵房設計［A］.科技信息，2010(32)

［2］熊樹.煤礦井下排水泵機組無人值守自動化系統的設計［B］.煤炭工程，2007(11)

［3］劉洵文.煤礦井下無人值守自動化主排水泵房設計探討［A］.內蒙古科技與經濟，2005(2)