目前,沒有進行泵房自動化系統改造的煤礦水泵房使用的仍然是傳統的人工操作排水系統,以離心式水泵系統為主。這種排水系統的操作以離心式水泵的工作特性為基礎,泵站的起停時間判斷,完全依賴于工人的經驗和已有的操作規程。當水倉水位到達設定的高水位時,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。真空度達到要求后,起動水泵機組,使水泵運轉。當水泵出水口壓力表讀數達到要求時,開起閘閥進行排水,同時關閉抽真空的射流泵(或真空泵)。
停泵過程要進行相反的操作。當水倉積水降至低水位時,先將閘閥關死,再停水泵機組。
根據現場涌水量的不同,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。這種排水系統的工作流程完全由手工完成,工人按部就班的完成各個執行件的操作。另外,對水位、涌水量大小等現場數據的判斷依賴于工人的經驗。作業過程比較復雜,要求工人具有很強的責任心,否則可能出現誤操作,甚至發生大的事故。
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,以便在發生異常情況時,及時報警檢修。
煤礦泵房自動化控制系統采用“PLC主站+顯示屏+操作按鈕箱”模式架構,實現“地面主控、井下輔控”控制模式。系統采用自動、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。根據液位變化,運行或停止設定的水泵數量。無需人工干預。
檢修方式:由人工操作按鈕、旋鈕進行控制所有設備,解除互鎖關系,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、由于采用了光纖環網通訊技術取代了原來的總線傳輸技術使得數據傳輸更加快捷、可靠。
2、對于多級提升的礦井排水系統可以通過安裝多級自動化排水設備做到由地面調度中心根據各級泵房水倉容量及液位統籌調度,實現高效、經濟地運行。同時在發生透水事故時可以做到統一動作、統一指揮。
3、本系統遵循礦井綜合監控系統標準子系統接口規范使得該系統可以非常容易地并入礦井綜合監控系統中,與其它子系統實現數據的共享。
4、水泵前軸預裝溫度、振動一體化傳感器,即保證的測試精度,同時又為設備維護創造了方便的條件。
5、與其它系統的接口:本系統除地面監控中心的數據接口外還提供了豐富的與電力等系統的接口,例如與高壓開關柜及軟啟動柜之間的開關量報警接口、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,以實現對電機啟動的更加全面的監視。
6、對所有報警信息分為一般性預警及報警兩種等級。
一般性預警指的是非致命性故障或不致影響系統運行的報警,例如系統檢測的參數與正常運行的標準值有偏差,但還沒有達到報警的閥值時系統會發出一般性預警。報警信息指的是系統檢測到已經影響系統正常運行的故障信息。