矿用泵房排水无人值守系统由矿用隔爆兼本安型可编程控制箱、电动闸阀、电动球阀、超声波液位传感器、本安型压力传感器、本安型负压传感器、本安型流量传感器等设备组成，构建井下泵房排水自动化系统，在地面监控室建立监控中心，实现对井下水泵房机电设备的远程监测控制，实现无人值守。

监测功能：实现对水仓水位、水泵轴温、电机轴温、电机定子温度、水泵排水压力、负压（真空度）、振幅、水泵流量、电机电压、电流、功率、水泵运行效率、工况等参数的实时监测。
控制功能：系统具备灵活多样的控制方式（包括就地检修、井下集控、远程集控、自动控制），可根据实际需要灵活设置各水泵的运行状态。
控制网络：控制系统内部采用高可靠现场总线网络，实现控制参数及控制指令的可靠交换，方便接入工业以太网平台，实现设备远程监控及管理。
故障保护功能：逻辑控制器根据系统运行参数判断水泵运行状态，出现异常情况（如：超温、空转、水泵扬程不够、电机过流、欠压、超压、运行逻辑出错等）及时采取停机保护措施，避免设备的故障影响扩大。

1）实现就地控制
泵房水泵电机电气配电设备实现执一对一监测控制。
2）远程控制
井下就地控制实现后，在PLC控制软件中并入远程控制点，远程控制终端通过OPC下发的控制指令实现远程控制，同时现场监测数据通过OPC上传至远程监控终端的实时数据库。
3）自动控制
半自动控制运行可靠后，进行全自动控制逻辑的调试。软件投入后，实现了水泵机组的自动控制，水泵按照水位、均匀磨损等因素自动启停，并根据累积运行时间实现均匀磨损。

①自动注水环节：
水泵只有在其叶轮完全淹没于水中的情况下，泵体内部才能造成必要的真空度实现正常排水，因此，启动前的注水是水泵工作的重要操作项目之一。排水泵的灌注引水方式采用水环真空泵或ZPBG型喷射泵，由真空表监测真空度。
②矿用电动液控闸阀环节：      
本系统各闸阀均为矿用电动液控闸阀。电动液控闸阀采用矿用隔爆型闸阀控制箱来配电和控制。阀门可采用手动操作杆/手动按钮/自动三种方式控制，在自动状态下，通过PLC对阀门进行集中控制和监视。
③水位自动监控环节
水位自动监控环节的任务是根据水位的高低自动准确发出开、停水泵命令。本系统采用超声波液位传感器。
④参数传示环节
在触摸屏上可模拟显示水仓水位、水泵压力及电动机、电磁阀和液压闸阀的各种工作状态。所有的检测参数及工作状态均可由井下PLC通过传输网络传送给地面计算机，由计算机分析处理，在显示器上模拟显示，以利于地面管理人员作出正确判断，向井下可编程控制器发出控制命令。
⑤故障保护环节
电动机故障：PLC监视水泵电机欠压、过流、短路等故障，由高压隔爆开关的综合保护器提供，并参与控制。
闸阀故障：由各闸阀厂家提供故障型号并参与控制。
⑥电动机的自动控制环节
该环节是排水设备综合自动化控制系统的中心环节。它由PLC、中间继电器、接触器等组成，以上环节最终都要与本环节配合，根据水位情况自动开停水泵。
为了防止因备用泵长期不用而使电机受潮或有其它故障而未被发现，当紧急情况需要投入而不能投入以至影响矿井安全，本环节按“轮换工作制”来控制，以达到有故障早发现、早处理，以免影响矿井安全的目的。系统根据水泵的开启次数自动按一定顺序轮换开启水泵。当某台或其所属阀门故障或检修时，该泵退出轮换，其余各泵仍按轮换工作制运行。

山东中煤电器有限公司

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