目前,沒有進行泵房自動化系統(tǒng)改造的煤礦水泵房使用的仍然是傳統(tǒng)的人工操作排水系統(tǒng),以離心式水泵系統(tǒng)為主。這種排水系統(tǒng)的操作以離心式水泵的工作特性為基礎(chǔ),泵站的起停時間判斷,完全依賴于工人的經(jīng)驗和已有的操作規(guī)程。當(dāng)水倉水位到達設(shè)定的高水位時,工人打開射流泵(或真空泵),為水泵抽真空,同時觀測真空表的讀數(shù)。真空度達到要求后,起動水泵機組,使水泵運轉(zhuǎn)。當(dāng)水泵出水口壓力表讀數(shù)達到要求時,開起閘閥進行排水,同時關(guān)閉抽真空的射流泵(或真空泵)。
停泵過程要進行相反的操作。當(dāng)水倉積水降至低水位時,先將閘閥關(guān)死,再停水泵機組。
根據(jù)現(xiàn)場涌水量的不同,工人還要判斷同時投入幾臺水泵工作,以便于既能及時排出積水,又能使泵站合理使用,避免過度頻繁的起停。
其存在的問題有如下幾點:
1.效率低、可靠性差。這種排水系統(tǒng)的工作流程完全由手工完成,工人按部就班的完成各個執(zhí)行件的操作。另外,對水位、涌水量大小等現(xiàn)場數(shù)據(jù)的判斷依賴于工人的經(jīng)驗。作業(yè)過程比較復(fù)雜,要求工人具有很強的責(zé)任心,否則可能出現(xiàn)誤操作,甚至發(fā)生大的事故。
2.工人勞動強度大。人工操作無法避免高強度的勞作。尤其是閘閥的操作,勞動量最大。而且,水泵房要時時有人值守,以便在發(fā)生異常情況時,及時報警檢修。
煤礦泵房自動化控制系統(tǒng)采用“PLC主站+顯示屏+操作按鈕箱”模式架構(gòu),實現(xiàn)“地面主控、井下輔控”控制模式。系統(tǒng)采用自動、檢修、手動、遠程四種控制模式。
自動方式:由PLC控制箱自行完成水泵的啟動、停止過程。根據(jù)液位變化,運行或停止設(shè)定的水泵數(shù)量。無需人工干預(yù)。
檢修方式:由人工操作按鈕、旋鈕進行控制所有設(shè)備,解除互鎖關(guān)系,一般是在PLC故障時使用此方式。
手動方式:由人工選擇開啟某臺泵時,按下一鍵啟動;當(dāng)選擇停止某臺泵時,按下一鍵停止鍵。由PLC控制箱自動完成開泵、停泵過程。
遠程方式:在地面由上位機遠程進行啟停。
1、由于采用了光纖環(huán)網(wǎng)通訊技術(shù)取代了原來的總線傳輸技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷、可靠。
2、對于多級提升的礦井排水系統(tǒng)可以通過安裝多級自動化排水設(shè)備做到由地面調(diào)度中心根據(jù)各級泵房水倉容量及液位統(tǒng)籌調(diào)度,實現(xiàn)高效、經(jīng)濟地運行。同時在發(fā)生透水事故時可以做到統(tǒng)一動作、統(tǒng)一指揮。
3、本系統(tǒng)遵循礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準子系統(tǒng)接口規(guī)范使得該系統(tǒng)可以非常容易地并入礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)中,與其它子系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。
4、水泵前軸預(yù)裝溫度、振動一體化傳感器,即保證的測試精度,同時又為設(shè)備維護創(chuàng)造了方便的條件。
5、與其它系統(tǒng)的接口:本系統(tǒng)除地面監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接口外還提供了豐富的與電力等系統(tǒng)的接口,例如與高壓開關(guān)柜及軟啟動柜之間的開關(guān)量報警接口、可以輸入0-100V及0-5A的模擬量輸入接口。還提供了可以接入RS485通訊口的智能接口,該接口可以接入高壓電機液阻啟動器或低壓電抗啟動器,以實現(xiàn)對電機啟動的更加全面的監(jiān)視。
6、對所有報警信息分為一般性預(yù)警及報警兩種等級。
一般性預(yù)警指的是非致命性故障或不致影響系統(tǒng)運行的報警,例如系統(tǒng)檢測的參數(shù)與正常運行的標(biāo)準值有偏差,但還沒有達到報警的閥值時系統(tǒng)會發(fā)出一般性預(yù)警。報警信息指的是系統(tǒng)檢測到已經(jīng)影響系統(tǒng)正常運行的故障信息。