井下泵房自動化在趙固一礦的應用

顏 彬（河南理工大學電氣工程與自動化學院，河南 焦作 454010）

井下泵房自動化在趙固一礦的應用

顏 彬
（河南理工大學電氣工程與自動化學院，河南 焦作 454010）

摘 要：煤炭特有的井下泵房，采納自動化特性的新框架。建構了PLC特有的自動管控路徑，擬定了泵房平日之中的運作流程。趙固一礦布設的這類泵房，提升了整體范疇的運行水準，縮減平日故障，凸顯更高層級的節電成效。泵房自動化這樣的新穎路徑，提升了管理特有的現代化水準，采納實時監測、運行態勢的遠程管控。協調了各時段的礦井管理，實現信息分享。

關鍵詞：井下泵房自動化；趙固一礦；具體應用

焦煤公司范疇內的趙固一礦，布設在焦作煤田固有的東部，是現代化特性的新型礦井。趙固一礦特有的根本理念，是節能降耗、采納科技設備。井下泵房特有的自動化，布設了自動運行依托的新平臺。對于細分出來的子系統，予以隨時監測。自動化特有的這種泵房，建構了一體化管控的最優框架，擬定了最適宜的泵房結構。

一、自動化的總思路

井下泵房布設的自動化架構，銜接著網絡傳輸依托的自動平臺。它管控著井下泵房細化的多重部分。現場范疇的視頻監控，經過集成匯總，反映在自動特性的平臺之中。這樣做，對于井下泵房特有的業務情形，就能隨時解析。集控中心范疇的關聯人員、專業特性的其他人員，應當擬定權限，以便妥善管控細分的多重環節，隨時監測設備。

井下泵房特有的數據搜集、平常的泵房調度、信息化態勢下的指揮，都帶有自動化的表征。這種自動體系，為泵房之中的平日管控，提供有序指引，保障各個時段的泵房運轉。

二、泵房架構的以太網

（一）以太網的特性

泵房銜接著的多重節點，建構了泵房網絡。光端機固有的電接口，布設了某規格特性的設備。雙環特有的建構方式，是依托獨立架構下的光口，串接成雙重特性的光纖環路。這樣建構的環路，帶有自愈的優勢。若某一環路凸顯了故障，則與之互通的另外環路，能夠及時更替。體系架構內的從站，自動予以切除。恢復常規之后，還可自動投入。

圖1為趙固一礦建構的井下泵房控制體系。

（二）自愈路徑的優勢

若光纖特有的鏈路帶有故障，則從站能夠斷電；等待故障恢復，才可再次投入。異步數據建構的路徑，可自動剔除特有的故障。這樣做，保障了數值傳遞之中的精準性，提升了可靠水準。泵房框架以內的光端機，被布設在不同方位。串聯著的雙重光路，信號特有的流向相反。鏈形架構特有的這種網絡，采納雙環特性的自愈裝置，緊密銜接彼此。

集中控制特有的路徑，包含控制器細分出來的邏輯單元。檢測及接續的執行，都依托布設好的復雜線路，并串聯著線纜這樣的邏輯單元。這種集中控制，耗費了偏多數目的電纜，一旦發覺故障，也很難及時去排除，增添了后續時段的修護難度。新穎情形下的集散控制，布設的接線很簡易；體系范疇的各類單元，也可獨立工作。一旦發覺事故，可及時予以化解。與此同時，平日之中的泵房維護，也添加了便利。

三、自動控制體系

（一）信息搜集檢測

泵房自動化特有的信息管控，包含初始時段的信息搜集、信息查驗檢測。泵房關涉的信號，包含水位特有的傳感信號、溫度及壓力這樣的傳感器、體系之中的開關量。

（二）自動執行

泵房體系以內的執行流程，包含電動特性的執行配件、布設的電動球閥。它們采納PLC特有的邏輯管控，隨時辨識邏輯路徑，給出邏輯范疇內的精準結果。

（三）自動管控

泵房范疇的自動管控，添加了PLC架構之內的兩類裝置。在這之中，S7-200特有的分支配件，被設定成通信依托的基站。每臺泵體都串聯著這樣的基站，它能夠查驗運行態勢下的泵房信息，并執行擬定好的邏輯指令。S7-300這樣的對應配件，被看成主控制架構中的單元，能夠綜合判別基站傳遞過來的各類數值。經過綜合比對，擬定可行程序，并設定邏輯路徑下的基站指令。

四、泵體控制特有的流程

若泵房架構內的水泵，帶有離心式這樣的特性，那么葉輪被添滿水，泵體才會凸顯最優的真空度，予以常規排水。為此，真正啟動以前，應先去注水。具體而言，泵體特有的自動化流程，包含如下層級：

（一）引水及防爆

排空射流特有的環節，緊密關聯后續時段的引水步驟。水泵特有的根本機理，包含這一層級：水泵銜接著的葉輪，只有添滿水體，才可建構最佳的真空度，才能常規排水。

為縮減初始時段的啟動功率，離心式架構的這類水泵，應當閉合固有的水閘閥，才可真正啟動。水泵銜接著的電動機，固有的精準容量，也包含合閘態勢下的空載設計。只有開啟水泵，才能漸漸去啟動這樣的閘閥。泵體停止之時，應即刻閉合這一閘閥。在這之后，才可斷掉電源，停止電動機。這樣做，能規避水錘特有的泵體沖擊。

（二）在線監測及修護

在線測定水位，是自動控制范疇的側重環節。在線查驗的價值，是辨識水倉在這一時點的精準水位。根據水位高低，擬定自動態勢下的啟停信號。水泵運轉之中，若設定好的排水量沒能達到擬定的水準，則采納流量保護，讓它停止運轉。與此同時，就地予以報警。

若發覺了嚴重的泵體漏水，在設定好的時段之中，很難添滿水，則依托真空架構下的保護配件，阻止接續的泵體啟動，以便就地報警。泵體特有的運轉環境，凸顯潮濕狀態；有著拖動特性的電動機，包含偏大容量。這種情形下，泵體銜接的主體電路、控制特性的對應電路，都應添加某規格的過流保護、配套范疇的漏電保護，以及短路保護。圖2為中央泵房。

五、應注重的事項

趙固一礦特有的井下，應當添加積水必備的沉淀池。若沒能添加這樣的沉淀池，那么累積著的偏多泥沙、堆積起來的碳沫，就會經由排水體系，排放至礦井以內。水中夾帶著的這些雜質，會阻塞電動特性的球閥，導致開關沒能閉合到位。應隨時排掉水體之中的雜質。

泵房布設的排水管路，逆止閥配件應被隨時查驗。這類配件老化，那么管路存留著的水壓，會被添加至銜接著的執行閥。開關閥表征的力矩偏大，損毀了排水特有的管路、正負壓表等。因此，逆止閥特有的原材，應當帶有高層級的抗震特性。電動執行閥銜接著的電源接線，也應搭配著相序保護器。井下泵房凸顯的性能，是自動態勢下的故障辨識、后續的診斷等。采納實時監測，辨識各時段的排水壓力、真空情形下的體系負壓、某時段的精準流量、電壓電流參數。

常見故障包含：泵體沒能上水、缺失井下壓力、排水特有的成效偏低、啟動時段的負荷偏大、體系之中的軸承偏熱。檢修閉鎖特有的新穎功能，提升了查驗及修護的效率。雙環架構下的工業以太網，便利體系拓展，且銜接著數字化特性的泵房體系。這樣做，便利了平日以內的網絡管控，有序縮減故障之中的損耗。

結語

自動化特性的泵房控制器，帶有PLC這樣的配件。投入式的、液位架構下的傳感器，能夠判別水位。井下泵房銜接著控制電路，建構了排水特有的監控體系。泵房體系以內的執行構件，整合了電動特性的執行閥門、球閥等。這些成套配件，能夠有序管控泵房。運行調研得來的數值表明，自動化特有的新式泵房，數值傳輸凸顯了精準性，平日之中的運行穩定，且能縮減能耗。

參考文獻

[1]車永軍，王成真，杜利宏.煤礦井下中央水泵房自動化排水系統研究與應用[J]. 煤礦開采，2013（05）：28-31，37.

[2]張偉.井下泵房自動化監控系統改造[J].科技信息，2010（17）：456，461.

[3]張斌昌.井下泵房自動化控制系統設計分析[J].中國新技術新產品，2010（22）：119.

[4]顧秀江.煤礦井下中央泵房自動化控制的應用[J].科技傳播，2011（24）：146-147.

[5]張闖志，張曉光，程羽，等.模糊控制在井下泵房監控系統中的應用研究[J].礦山機械，2008（17）：71-74.

[6]王章利，原志坤，呂繼峰，等.井下泵房自動化控制技術改造與實踐[J].煤礦機電，2013（03）：96-97，102.

中圖分類號：TD823

文獻標識碼：A