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1、潜水泵自动化控制系统一、概述潜水泵站综合自动控制系统采用自动控制、计算机信息网络、实时在线检测、数据库及专家智能软件等先进技术组成，系统软件使用恒大自控集团开发的HD智能控制软件平台，配套使用恒大自控自主研制的潜水泵专用综合保护仪HD-200SB，配合视频电视监控系统，使泵站运行做到“无人值班”，实现对矿井泵站运行过程自动优化控制、安全联锁保护和综合信息管理。二、系统结构和配置泵站自动化控制系统由地面中央控制（调度）室监控上位机操作站（工程师站）、大屏幕投影拼接墙系统、网络设备、井下矿用隔爆兼本安型控制器（PLC）、矿用隔爆型远程监控箱、水位传感器、压力传感器、流量计、安装附件和管线敷设设施等
2、。视频电视监控系统由工业摄像仪、视频控制主机等设备组成。1、地面中央控制（调度）室上位机操作站、大屏幕投影拼接墙系统等布置在矿调度室（控制室）内。系统设上位机操作站两套，实现双机互备，其中一套可兼做工程师站，另2套操作站设置在矿长室。大屏幕系统拼接墙由6套50”的Visionpro C-DGC60X2+投影单元、1套Digicom Ark1200多屏处理器系统、1套LED显示屏及控制管理软件、视频矩阵、RGB矩阵等附属的外围组成。显示单元规格如下： 单屏面积：1000mm (宽) 750mm (高) 0.75m2整屏面积：1000mm (宽) 3 750mm (高) 2=3000mm (宽)
3、1500mm (高) 4.5m22、井下峒室井下矿用隔爆兼本安型控制器（PLC）、矿用隔爆型远程监控箱安装在井下峒室内。系统设矿用隔爆兼本安型控制器1套、矿用隔爆型远程监控箱1套，矿用隔爆型远程监控箱上设有控制按钮和LCD显示屏，实现对水泵的控制及各类参数的显示；矿用隔爆兼本安型控制器包括PLC、网络设备、串口服务器等，除完成水泵的控制和参数采集功能外，还可以实现与HD-200SB潜水泵保护仪、高爆开关综保等设备的通讯。3、水仓水仓设投入式液位计1只，实时监测水仓水位；潜水泵出口设压力变送器1只，监测出水口压力，出水管设超声波流量计1台，监测潜水泵排水流量。4、视频监控在水仓及峒室各安装红外本
4、安摄像机1台，视频信号通过视频服务器压缩后经光纤传输到地面调度室。三、主要功能1.参数监测：泵站运行参数（水位、流量、扬程、电流、电压、功率、功率因数）、设备和系统状态参数（运行/停止、正常/故障、手动/自动/远程）的自动采集监视。2.优化控制：潜水泵机组及泵站其它电动设备运行的自动智能控制（根据实时水位和水位变化趋势、涌水量和涌水速度确定运行/停止水泵机组台数；根据水泵机组运行累计时间和故障记录确定运行/停止水泵机组编号，轮值控制；在满足对水位要求的前提下，避峰填谷，确定最优运行控制水位）。3.安全保护：潜水泵机组及泵站其它电动设备、电控装置、自动化系统设备、软件系统安全状态的自动化监测和异
5、常故障状态安全联锁保护。主要保护有：（1）超温保护：水泵温度过高，停机并报警。（2）缺水保护：潜水泵电机出现漏水现象报警，严重缺水时，联锁停机报警。（3）流量、压力、水位保护：水泵启动后，出口流量、压力异常，停机并报警；水泵进水环境水位偏低，报警并按规程处理。（4）故障保护：水泵等设备工作电流、电压不正常，立即报警并按规程处理。4.画面显示：画面显示是泵站控制系统的主要功能。画面调用将允许自动及召唤方式实现。自动方式指当有事故发生时或进行某些操作时有关画面的自动推出，召唤方式指操作某些功能键或以菜单方式调用所需画面。画面种类包括单线图、泵站布置图、棒形图、曲线、各种语句、表格等。 5.信息管理
6、：泵站运行参数信息、设备和系统状态信息、故障信息等的采集、处理、存储和上传，历史和实时数据库建立，历史和实时数据统计、查询，报表自动生成、打印。6.运行监视和故障报警：（1）运行实时监视：控制系统可以使运行人员通过操作站对全站各主设备的运行状态进行实时监视。所有要进行监视的内容包括当前各设备的运行及停运情况，并对各运行参数进行实时显示。（2）参数越限报警记录：控制系统将对某些参数以及计算数据进行监视。对这些参数量值可预先设定其限制范围，当它们越限及复限时要作相应的处理。（3）故障顺序记录：当水泵机组发生故障造成跳闸动作等情况时，控制系统立即以中断方式响应并自动显示、记录和打印故障名称及时间；记
7、录和打印相关设备的动作情况，自动推出相关画面，做故障原因分析及提示处理方法。（4）故障状态显示记录：系统定时扫查各故障状态信号，一旦发生状变将在显示器上即时显示出来，同时记录故障及其发生时间，并可用语音报警。7.远程通讯：具有标准接口，与上级管理调度系统、办公自动化系统、第三方控制系统、矿井综合自动化系统进行通讯，数据交换，网络管理。四、控制原理控制系统对水位进行自动检测，根据水位情况设置有高高限、高限、低限、低低限、报警及连锁功能。对泵出口压力及总管压力进行自动检测，设置压力高高限、高限、低限、低低限报警及连锁功能。根据水位、压力及泵工作工况对泵进行自动控制，按照设定的程序自动控制水泵的轮值
8、运行。当水位升至某一设定的水位值时，PLC系统将自动按次序依次开启一台至多台水泵投入运行，计算水位变化速率，改变水泵的运行台数，直到水位能保持在正常范围内为止。控制器根据记录的每台设备运行的时间数及运行状况，优先启动运行时间较少故障率较小的泵。反之，当水位降至某一设定的水位值时自动减少水泵的运行台数。优先停运行时间较长的泵。同时，系统累积各个水泵的运行时间，自动轮换启停，保证各水泵累积运行时间基本相等，使其保持在最佳运行状态。水泵轮值时保证在轮值水泵启动正常的情况下，才可以令当前运行水泵停止工作。当水位降至低水位时，自动控制全部水泵停止运行。控制器启动备用泵的原则是选择运行时间最少的泵机组，停
9、机的原则是停运行台时最长的泵机组，这样能做到每台泵机组运行时间大致相同，避免有的泵机组长期不运转而受潮损坏。控制器保证泵机组的开、停次数不频繁。控制器检测到超限水位，并有上升趋势，同时泵机组均处于运行状态时，控制器送报警信号到中央计算机，并在操作站CRT上弹出操作窗口，提示值班人员采取应急处理措施。系统根据用户水位要求、现场实际条件情况以及电网负荷和供电部门的规定，以“避峰填谷”原则确定合理水位设定值，优化开、停水泵时间，从而合理地利用电网信息，使水泵机组最大限度在低电费区间运行，降低运营费用提高矿井的水泵运行的经济效益。 系统根据水位和涌水量信息，自动投入和退出水泵运行台数，合理地调度水泵运
10、行。五、运行控制方式控制方式可分为：远程自动、远程手动、就地手动控制方式。（1）远程自动：在上位机上选择此方式，水泵根据液位自动起动，即恒液位控制。（2）远程手动：在上位机上选择此方式，鼠标选择相应水泵点击起动再确认。（4）就地手动：每台水泵配置就地控制箱，在就地控制箱上选择此方式，按下就地控制箱相应设备起、停按钮，直至完成水泵开、停。就地控制优先于远程控制，手动控制优先于自动控制。设备清单序号名称型号规格单位数量原产地及品牌一、中央控制室（调度室）1操作站计算机酷睿2.4G/2G/320G/22”液晶套4联想2激光打印机HP1005台1HP3智能控制应用软件平台HD-2000套1恒大4监控软
11、件套1恒大5大屏幕投影拼接墙系统套1威创包括：50显示单元 C2系列套6多屏处理器套1大屏控制管理软件套1控制主机等套1投影单元底座套3音视频矩阵套1全套线缆套16LED显示屏LED显示屏（200*3000）套17视频解码器DS-6304D台1海康威视8网络交换机EDS-208A-S-ST套1MOXA9操作台3000*1200*800套1恒大二、井下中央泵房配置1矿用隔爆兼本安控制器KXJ-0.5/1140(660)台1万泰2矿用隔爆型远程监控箱KXB127（A）台1合肥恒大3矿用隔爆兼本安超声流量计LCZ-803台1唐山大方4本安压力传感器KGY50台1鞍山东方5水位传感器（含800m专用电
12、缆）KGU9套1常州天地6流量计电源线MKVV-2*1.5米100天津万博7矿用控制电缆MKVVRP-2*1.0米200天津万博8矿用控制电缆MHYVR 4*1.0米100天津万博9矿用控制电缆MKVV-8*0.75米100天津万博10矿用网线MHYV 4*2*0.5米100天津万博11接线盒个2三、视频部分井下1矿用本安红外摄像机KBA169台2沈阳院2本安电源箱KJFY-2B台2沈阳院2视频服务器KXS127台2沈阳院3交换机KJJ121台1沈阳院4矿用视频电缆MSYV 75-5米200天津万博5视频电源线MKVV-3*1.5米200天津万博井上6硬盘录像机DH-DVR套1大华7视频控制主机酷睿2.4G/2G/320G/22”液晶台1联想8视频分配器TC-2116套1大华9视频电缆SYV 75-5米100天康6
