CN111305897A - 一种矿井自动化排水控制系统 - Google Patents
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- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
Abstract
本发明公开了一种矿井自动化排水控制系统,包括地面集控室与多个泵房,所述集控室内安装有上位机,所述上位机包括两套工控机,所述泵房包括若干内水仓与外水仓,外水仓与内水仓中均设置有水泵、超声波流量计、矿用压力传感器、负压传感器、液位传感器,所述泵房内设置有监控站,实现单台/多台水泵的手动/自动控制功能,同时具备完善的水位、压力、流量、温度等的监测保护和报警功能。优点在于:本发明的系统采用二级网络拓扑结构;虽然地面系统采用的了双冗余备份系统,但是系统自身还是设计了井下与地面中断应急机制,一旦系统出现问题,井下‑130泵房1号主站,自动接管负责整个系统的控制与分析权限,保证整个系统的抗风险能力较强。
Description
技术领域
本发明涉及矿井安全监控技术领域,尤其涉及一种矿井自动化排水控制系统。
背景技术
矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致,水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水、采空区水及开采作业用水。在我国煤炭的原煤开采中,平均每年将有20-40亿立方米的地下水需要由排水设备抽排到地面。如果不能将矿井水及时排出矿井,不仅制约矿井开采,更会造成人员伤亡、设备财产损失、矿井坍塌等灾难性的后果。
早年技术较差,随着社会的不断进步,很多老矿井中的排水系统均出现明显的故障,为提高矿井的安全性能,提出一种能够有效改造现有的主排水泵房的自动化排水系统尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中老矿井的排水性能较差的问题,而提出的一种矿井自动化排水控制系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种矿井自动化排水控制系统,包括地面集控室与多个泵房,所述集控室内安装有上位机,所述上位机包括两套工控机;
所述泵房包括若干内水仓与外水仓,外水仓与内水仓中均设置有水泵、超声波流量计、矿用压力传感器、负压传感器、液位传感器;
所述泵房内设置有监控站,实现单台/多台水泵的手动/自动控制功能,同时具备完善的水位、压力、流量、温度等的监测保护和报警功能;监控站通过矿用光端机/工业以太环网将信息上传至地面上位机,同时接收上位机的控制信息,实现地面遥控井下水泵系统;
所述泵房内还设置有总线主站和总线从站,所述总线主站和总线从站均选用KXJ127型号的矿用隔爆兼本安型可编程控制机,每个矿用本安型可编程控制机均对应一台矿用本安型可编程控制机。。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,所述泵房包括-130泵房,所述-130泵房还包括中水仓,所述-130泵房内设置八台水泵,八台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7、8号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,4、5、6号水泵工作于中水仓,7、8号水泵工作于外水仓;
所述-130泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为1、2、3、4号KXJ127控制机,1号KXJ127控制机作为总站主站及系统主站,用于控制内水仓中的1、2号水泵;2、3、4号KXJ127控制机均为系统从站,其中2号KXJ127控制机用于控制3、4号水泵,3号KXJ127控制机用于控制5、6号水泵,4号KXJ127控制机用于7、8号水泵;所述-130泵房内的矿用本安型可编程控制机均选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,且对应总线主站的就地控制机负责现场一键启停及应急集中手动控制;
所述-130水泵中还包括矿用压力传感器12台、矿用负压传感器8台、超声波流量计2台、液位传感器3台。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,所述泵房包括-280泵房,所述-280泵房内设置七台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7号水泵,其中1、2、3、4号水泵工作于外水仓,5、6、7号水泵工作于内水仓;
所述-280泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为5、6、7、8号KXJ127控制机,5号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;6、7、8号KXJ127控制机均为系统从站,其中6号KXJ127控制机用于控制3、4号水泵,7号KXJ127控制机用于控制5、6号水泵,8号KXJ127控制机用于7号水泵;
所述-280水泵中还包括矿用压力传感器14台、矿用负压传感器7台、超声波流量计2台、液位传感器2台;
5、6、7号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,8号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KHP140-Z的就地控制机;
1~6号水泵由1台KXJ127负责集中控制,1台KXH0.8/18P负责现场一键启停及应急集中手动控制。7号水泵单独由1台KXJ127负责集中控制与远程控制,1台KHP140-Z负责现场一键启停及应急集中手动控制。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,所述泵房包括-450泵房,所述-280泵房内设置七台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,4、5号水泵工作于外水仓,6号泵为直排泵,7号泵为冷却泵不参与系统控制;
所述-450泵房内设有三台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为9、10、11号KXJ127控制机,9号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;10、11号KXJ127控制机均为系统从站,其中10号KXJ127控制机用于控制3、6号水泵,11号KXJ127控制机用于控制4、5号水泵;
所述-450水泵中还包括矿用压力传感器12台、矿用负压传感器6台、超声波流量计3台、液位传感器2台;
9、10、11号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机;
每2台水泵由1台KXJ127控制机负责集中控制与远程控制,1台KXH0.8/18P就地控制机负责现场一键启停及应急集中手动控制。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,所述泵房包括-700泵房,所述-280泵房内设置五台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,5、6号水泵为直排泵;
所述-700泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为12、13、14号KXJ127控制机,12号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;13、14号KXJ127控制机均为系统从站,其中13号KXJ127控制机用于控制3号水泵,14号KXJ127控制机用于控制4、5号水泵;
所述-280水泵中还包括矿用压力传感器10台、矿用负压传感器5台、超声波流量计2台、液位传感器2台;
12、14号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,13号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KHP140-Z的就地控制机;
1、2、4、5号水泵分别由2台KXJ127负责集中控制与远程控制,2台KXH0.8/18P负责现场一键启停及应急集中手动控制。3号泵由1台KXJ127控制机负责集中控制与远程控制,1台KHP140-Z负责现场一键启停及应急集中手动控制。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,所述上位机采用两套台湾研华工控机及工业组态软件组成,用以实现水泵控制系统的地面监控与数据上传功能,2台主控机实现互为备份;
上位机向上通过环网及组态软件自带的OPC Server软件接口向综合自动化平台提供实时数据,向下通过环网及OPC Client或光端机(光纤)与井下监控站进行实时通讯;未来采区子水泵房的接入,上位机留有接口,可无缝连接。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,KXJ127型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱具有自动/遥控功能,手动方式下通过配合KXH0.8/18P或KHP140-Z自身的转换开关实现单台水泵的起/停控制,KXJ127型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱实现单台水泵的,自动控制和遥控,
KXH0.8/18P型矿用本安型可编程控制机具备现场集中应急手动及一键启停功能,具备进行全自动模式下,人为干预系统的权限通道,1台KXH0.8/18P矿用本安型可编程控制机同时具备控制2台水泵,1台KHP140-Z控制机具备控制1台水泵。
在上述的矿井自动化排水控制系统中,控制系统还包括有辅助控制单元,所述辅助控制单元包括辅助控制器、输入转换器、输出转换器、二次控制回路和一次控制回路、输出转换器;
所述辅助控制器连接有信号采集单元,所述信号采集单元包括模拟量转化器、信号隔离器、采集器,所述辅助控制器与模拟量转换器相连,输出转换器分别与所述辅助控制器和二次控制回路相连,且所述二次控制回路与所述一次控制回路相连,输入转换器分别与所述二次控制回路和所述辅助控制相连。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的系统采用二级网络拓扑结构,一级网络是基于矿方已有矿级工业以太网,二级子网络则在每一个泵房进行独立组网;地面与井下通讯中断应急响应机制:虽然地面系统采用的了双冗余备份系统,但是系统自身还是设计了井下与地面中断应急机制,一旦系统出现问题,井下-130泵房1号主站,自动接管负责整个系统的控制与分析权限,保证整个系统的抗风险能力较强;
2、本发明的系统采用现场参数整定功能,可以根据现场实际情况尽心修改参数:比如警戒水位,峰谷电价时间,应急排水方案,泵体及工艺延时时间,可以方便系统的以后改造及设备更换工艺(射流阀与真空阀的启动间隔时间、水泵开度与水泵启动开停时间)。
附图说明
图1为本发明提出的一种矿井自动化排水控制系统的拓扑示意图;
图2为本发明提出的一种矿井自动化排水控制系统的喷射泵真空系统管路示意图;
图3为本发明提出的一种矿井自动化排水控制系统的示意框图。
图中:1喷射泵高压注水总管道、2喷射泵高压注水支管道、3第一电动球阀、4喷射泵、5真空压力表、6喷射泵真空管道、7第二电动球阀、8喷射泵尾管。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的,而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-3,一种矿井自动化排水控制系统,包括地面集控室与多个泵房,集控室内安装有上位机,上位机包括两套工控机,两套工控机实现互为备份;
泵房包括若干内水仓与外水仓,外水仓与内水仓中均设置有水泵、超声波流量计、矿用压力传感器、负压传感器、液位传感器;
泵房内设置有监控站,实现单台/多台水泵的手动/自动控制功能,同时具备完善的水位、压力、流量、温度等的监测保护和报警功能;监控站通过矿用光端机/工业以太环网将信息上传至地面上位机,同时接收上位机的控制信息,实现地面遥控井下水泵系统
泵房内还设置有总线主站和总线从站,总线主站和总线从站均选用KXJ127型号的矿用隔爆兼本安型可编程控制机,每个矿用本安型可编程控制机均对应一台矿用本安型可编程控制机。
泵房包括-130泵房,-130泵房还包括中水仓,-130泵房内设置八台水泵,八台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7、8号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,4、5、6号水泵工作于中水仓,7、8号水泵工作于外水仓;
-130泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为1、2、3、4号KXJ127控制机,1号KXJ127控制机作为总站主站及系统主站,用于控制内水仓中的1、2号水泵;2、3、4号KXJ127控制机均为系统从站,其中2号KXJ127控制机用于控制3、4号水泵,3号KXJ127控制机用于控制5、6号水泵,4号KXJ127控制机用于7、8号水泵;-130泵房内的矿用本安型可编程控制机均选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,且对应总线主站的就地控制机负责现场一键启停及应急集中手动控制;
-130水泵中还包括矿用压力传感器12台、矿用负压传感器8台、超声波流量计2台、液位传感器3台。
泵房包括-280泵房,-280泵房内设置七台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7号水泵,其中1、2、3、4号水泵工作于外水仓,5、6、7号水泵工作于内水仓;
-280泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为5、6、7、8号KXJ127控制机,5号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;6、7、8号KXJ127控制机均为系统从站,其中6号KXJ127控制机用于控制3、4号水泵,7号KXJ127控制机用于控制5、6号水泵,8号KXJ127控制机用于7号水泵;
-280水泵中还包括矿用压力传感器14台、矿用负压传感器7台、超声波流量计2台、液位传感器2台;
5、6、7号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,8号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KHP140-Z的就地控制机;
1~6号水泵由1台KXJ127负责集中控制,1台KXH0.8/18P负责现场一键启停及应急集中手动控制。7号水泵单独由1台KXJ127负责集中控制与远程控制,1台KHP140-Z负责现场一键启停及应急集中手动控制。
泵房包括-450泵房,-280泵房内设置七台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,4、5号水泵工作于外水仓,6号泵为直排泵,7号泵为冷却泵不参与系统控制;
-450泵房内设有三台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为9、10、11号KXJ127控制机,9号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;10、11号KXJ127控制机均为系统从站,其中10号KXJ127控制机用于控制3、6号水泵,11号KXJ127控制机用于控制4、5号水泵;
-450水泵中还包括矿用压力传感器12台、矿用负压传感器6台、超声波流量计3台、液位传感器2台;
9、10、11号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机;
每2台水泵由1台KXJ127控制机负责集中控制与远程控制,1台KXH0.8/18P就地控制机负责现场一键启停及应急集中手动控制。
泵房包括-700泵房,-280泵房内设置五台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,5、6号水泵为直排泵;
-700泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为12、13、14号KXJ127控制机,12号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;13、14号KXJ127控制机均为系统从站,其中13号KXJ127控制机用于控制3号水泵,14号KXJ127控制机用于控制4、5号水泵;
-280水泵中还包括矿用压力传感器10台、矿用负压传感器5台、超声波流量计2台、液位传感器2台;
12、14号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,13号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KHP140-Z的就地控制机;
1、2、4、5号水泵分别由2台KXJ127负责集中控制与远程控制,2台KXH0.8/18P负责现场一键启停及应急集中手动控制。3号泵由1台KXJ127控制机负责集中控制与远程控制,1台KHP140-Z负责现场一键启停及应急集中手动控制。
上位机采用两套台湾研华工控机及工业组态软件组成,用以实现水泵控制系统的地面监控与数据上传功能,2台主控机实现互为备份;
上位机向上通过环网及组态软件自带的OPC Server软件接口向综合自动化平台提供实时数据,向下通过环网及OPC Client或光端机(光纤)与井下监控站进行实时通讯;未来采区子水泵房的接入,上位机留有接口,可无缝连接。
KXJ127型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱具有自动/遥控功能,手动方式下通过配合KXH0.8/18P或KHP140-Z自身的转换开关实现单台水泵的起/停控制,KXJ127型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱实现单台水泵的,自动控制和遥控,
KXH0.8/18P型矿用本安型可编程控制机具备现场集中应急手动及一键启停功能,具备进行全自动模式下,人为干预系统的权限通道,1台KXH0.8/18P矿用本安型可编程控制机同时具备控制2台水泵,1台KHP140-Z控制机具备控制1台水泵。
控制系统还包括有辅助控制单元,辅助控制单元包括辅助控制器、输入转换器、输出转换器、二次控制回路和一次控制回路、输出转换器;
辅助控制器连接有信号采集单元,信号采集单元包括模拟量转化器、信号隔离器、采集器,辅助控制器与模拟量转换器相连,模拟量转换器和主控单元相连,辅助控制器可以为可编程控制器、单片机或者工业计算机等,作为辅助控制单元的控制元件,用于将数字采集信号转发给主控单元,且根据上位机发送的控制指令生成对矿井水处理设备的数字控制信号。
输出转换器分别与辅助控制器和二次控制回路相连,且二次控制回路与一次控制回路相连,用于将数字控制信号转换成开关信号,以控制二次控制回路的接通或断开,进而控制一次控制回路的接通或断开,以控制矿井水处理系统从站中水泵的运行状态。
数字量输出转换器为将数字量转换成以二次回路中的开关信号,进而对一次回路进行控制。二次控制回路主要包括继电器、转换开关、各种按钮和指示灯等低压控制元件,作为二级控制电路,为控制矿井水处理设备的运行状态的间接控制电路;而一次控制回路主要包括断路器、接触器、启动器、保护器等高压控制元件,作为一级控制电路,受二次控制回路的控制,通过其接通或短路直接控制矿井水处理设备的运行状态。
输入转换器分别与二次控制回路和辅助控制相连,用于根据二次控制回路的接通或断开状态生成运行状态信号以发送给辅助控制器,以通过辅助控制器传送给上位机,供上位机根据运行状态信号获取水泵的运行状态信息,并显示。
采集器具体为矿用压力传感器、矿用负压传感器、超声波流量计、液位传感器,采集器生成模拟电信号经过信号隔离器后发送给模拟量转换器,通过模拟量转换器将模拟电信号转换成数字采集信号,以发送给辅助控制单元。
本发明模拟量检测的数据主要有:水仓水位、吸水管真空度(负压)、排水管压力、流量、电动闸门开度、电机温度、电流、电压、电量及功率因数等。
本发明数字量检测的数据主要有:手动、自动,远程控制方式,水泵启、停状态,水泵故障信号,水泵电机启、停状态,各闸阀的工作状态与启、闭状态,分水闸门启、闭状态等。
本发明通过数据自动采集连续检测水仓水位,控制水泵的启停和运行台数,可将系统的各种参数状态、故障及开停时间等信息记录到历史数据库中,并可统计查询。
本发明的系统能够实时动态模拟显示系统的整体运行状态和设备检测值,如水仓水位、水泵流量、排水管状态、电流、电压及电动机、电动闸阀、水仓分水闸门等的各种工况状态;可实时显示系统各设备的故障信息,并按故障级别分别发出相应报警;系统具有水位、流量、电流(客户开关设备需具备信号输出)、压力等模拟量的实时及历史曲线显示。
如图2所示,本发明的系统根据水仓水位自动开启、停止水泵的运转,对运行中的各种状态参数进行实时监控,同时通过接口将数据上传至地面上位机。
1)根据所监测的水位信号,可设定出低水位、高水位和上限水位信号及危险水位。低水位时停泵;高水位时水泵运行;上限水位时备用水泵同时运行;危险水位时起动水泵全部运行。
2)每台水泵可设置“运行”、“备用”、“检修”三种工作方式。
A、水泵系统采用射流泵抽真空上水方式启动,或者可启动备用真空泵:
当水位达到高位将自动打开射流泵入水管路阀门,同时打开射流泵真空管路阀门,当射流泵入水管路的水进入射流泵后将变成高压水经射流泵出水管路流出,此高压水会将射流泵真空管路里的空气带走,射流泵真空管路是与水泵及水泵上水管路相通,所以经过一定时间后水泵上水管路及水泵内就形成了相对的真空,此时真空压力传感器输出信号。
系统接收到真空压力传感器的信号后将自动启动水泵电机,同时关闭射流泵真空管路及射流泵入水管路阀门,阀门关闭后打开水泵出水管路电动闸阀进行排水。
若电动闸阀打开后一定时间内水泵压力未达到设定值(一般是因为水泵或上水管路漏气导致)系统将会自动停止水泵运行并关闭电动闸阀同时报警。
B、水泵系统停止运行:
当水仓水位达到低位时将先自动关闭排水管路电动闸阀,电动闸阀关闭到位后(若一定时间内未关到位则按故障方式停止)停止水泵电机。
C、系统设置低限水位、高限水位、上限水位和危险水位四种水位线。当水位达到高限水位时,系统自动启动“运行泵”;达到上限水位时,系统自动启动下一个“运行泵”;达到危险水位时起动“备用泵”。水位低于上限水位时自动停止“备用泵”;低于高限水位时停止一个“运行泵”;当达到低位时自动停止另一个“运行泵”。
3)根据实际需要也可切换到手动控制方式。此方式下操作人员可通过手动控制按扭人工手动控制各台水泵电机的起停及各电动闸阀开关。
4)当出现水位超限、开关故障、压力下降、流量下降等故障时系统将自动停止运行,并提示、报警。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种矿井自动化排水控制系统,包括地面集控室与多个泵房,其特征在于,所述集控室内安装有上位机,所述上位机包括两套工控机;
所述泵房包括若干内水仓与外水仓,外水仓与内水仓中均设置有水泵、超声波流量计、矿用压力传感器、负压传感器、液位传感器;
所述泵房内设置有监控站,实现单台/多台水泵的手动/自动控制功能,同时具备完善的水位、压力、流量、温度等的监测保护和报警功能;监控站通过矿用光端机/工业以太环网将信息上传至地面上位机,同时接收上位机的控制信息,实现地面遥控井下水泵系统;
所述泵房内还设置有总线主站和总线从站,所述总线主站和总线从站均选用KXJ127型号的矿用隔爆兼本安型可编程控制机,每个矿用本安型可编程控制机均对应一台矿用本安型可编程控制机。
2.根据权利要求1所述的一种矿井自动化排水控制系统,其特征在于,所述泵房包括-130泵房,所述-130泵房还包括中水仓,所述-130泵房内设置八台水泵,八台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7、8号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,4、5、6号水泵工作于中水仓,7、8号水泵工作于外水仓;
所述-130泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为1、2、3、4号KXJ127控制机,1号KXJ127控制机作为总站主站及系统主站,用于控制内水仓中的1、2号水泵;2、3、4号KXJ127控制机均为系统从站,其中2号KXJ127控制机用于控制3、4号水泵,3号KXJ127控制机用于控制5、6号水泵,4号KXJ127控制机用于7、8号水泵;所述-130泵房内的矿用本安型可编程控制机均选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,且对应总线主站的就地控制机负责现场一键启停及应急集中手动控制;
所述-130水泵中还包括矿用压力传感器12台、矿用负压传感器8台、超声波流量计2台、液位传感器3台。
3.根据权利要求1所述的一种矿井自动化排水控制系统,其特征在于,所述泵房包括-280泵房,所述-280泵房内设置七台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7号水泵,其中1、2、3、4号水泵工作于外水仓,5、6、7号水泵工作于内水仓;
所述-280泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为5、6、7、8号KXJ127控制机,5号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;6、7、8号KXJ127控制机均为系统从站,其中6号KXJ127控制机用于控制3、4号水泵,7号KXJ127控制机用于控制5、6号水泵,8号KXJ127控制机用于7号水泵;
所述-280水泵中还包括矿用压力传感器14台、矿用负压传感器7台、超声波流量计2台、液位传感器2台;
5、6、7号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,8号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KHP140-Z的就地控制机;
1~6号水泵由1台KXJ127负责集中控制,1台KXH0.8/18P负责现场一键启停及应急集中手动控制。7号水泵单独由1台KXJ127负责集中控制与远程控制,1台KHP140-Z负责现场一键启停及应急集中手动控制。
4.根据权利要求1所述的一种矿井自动化排水控制系统,其特征在于,所述泵房包括-450泵房,所述-280泵房内设置七台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5、6、7号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,4、5号水泵工作于外水仓,6号泵为直排泵,7号泵为冷却泵不参与系统控制;
所述-450泵房内设有三台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为9、10、11号KXJ127控制机,9号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;10、11号KXJ127控制机均为系统从站,其中10号KXJ127控制机用于控制3、6号水泵,11号KXJ127控制机用于控制4、5号水泵;
所述-450水泵中还包括矿用压力传感器12台、矿用负压传感器6台、超声波流量计3台、液位传感器2台;
9、10、11号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机;
每2台水泵由1台KXJ127控制机负责集中控制与远程控制,1台KXH0.8/18P就地控制机负责现场一键启停及应急集中手动控制。
5.根据权利要求1所述的一种矿井自动化排水控制系统,其特征在于,所述泵房包括-700泵房,所述-280泵房内设置五台水泵,七台水泵分别为1、2、3、4、5号水泵,其中1、2、3号水泵工作于内水仓,5、6号水泵为直排泵;
所述-700泵房内设有四台矿用隔爆兼本安型可编程控制机,分别为12、13、14号KXJ127控制机,12号KXJ127控制机作为总站主站用于控制1、2号水泵;13、14号KXJ127控制机均为系统从站,其中13号KXJ127控制机用于控制3号水泵,14号KXJ127控制机用于控制4、5号水泵;
所述-280水泵中还包括矿用压力传感器10台、矿用负压传感器5台、超声波流量计2台、液位传感器2台;
12、14号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KXH0.8/18P的就地控制机,13号KXJ127控制机对应的矿用本安型可编程控制机选用型号为KHP140-Z的就地控制机;
1、2、4、5号水泵分别由2台KXJ127负责集中控制与远程控制,2台KXH0.8/18P负责现场一键启停及应急集中手动控制。3号泵由1台KXJ127控制机负责集中控制与远程控制,1台KHP140-Z负责现场一键启停及应急集中手动控制。
6.根据权利要求1所述的一种矿井自动化排水控制系统,其特征在于,所述上位机采用两套台湾研华工控机及工业组态软件组成,用以实现水泵控制系统的地面监控与数据上传功能,2台主控机实现互为备份;
上位机向上通过环网及组态软件自带的OPC Server软件接口向综合自动化平台提供实时数据,向下通过环网及OPC Client或光端机(光纤)与井下监控站进行实时通讯;未来采区子水泵房的接入,上位机留有接口,可无缝连接。
7.根据权利要求2-5任一项所述的一种矿井自动化排水控制系统,KXJ127型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱具有自动/遥控功能,手动方式下通过配合KXH0.8/18P或KHP140-Z自身的转换开关实现单台水泵的起/停控制,KXJ127型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱实现单台水泵的,自动控制和遥控,
KXH0.8/18P型矿用本安型可编程控制机具备现场集中应急手动及一键启停功能,具备进行全自动模式下,人为干预系统的权限通道,1台KXH0.8/18P矿用本安型可编程控制机同时具备控制2台水泵,1台KHP140-Z控制机具备控制1台水泵。
8.根据权利要求7所述的一种矿井自动化排水控制系统,控制系统还包括有辅助控制单元,所述辅助控制单元包括辅助控制器、输入转换器、输出转换器、二次控制回路和一次控制回路、输出转换器;
所述辅助控制器连接有信号采集单元,所述信号采集单元包括模拟量转化器、信号隔离器、采集器,所述辅助控制器与模拟量转换器相连,输出转换器分别与所述辅助控制器和二次控制回路相连,且所述二次控制回路与所述一次控制回路相连,输入转换器分别与所述二次控制回路和所述辅助控制相连。
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