主排水泵自動控制系統(tǒng)論文

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1系統(tǒng)組成

1.1系統(tǒng)采集的監(jiān)控信號。

（1）開關(guān)量輸入信號

這一信號主要是對水泵的開關(guān)進行控制，如果出現(xiàn)任何故障狀態(tài)可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。而且每一個閥門的開關(guān)狀態(tài)都可以通過相關(guān)的指令來完成，相關(guān)的檢修指令是相對比較重要的構(gòu)成部分，還可以實現(xiàn)控制指令，檢修指令，對液位的報警情況進行控制。

（2）開關(guān)量出輸出信號

輸出信號主要是對水泵電機的啟動和停止來進行控制，不僅可以對電動閘的開關(guān)進行控制，還可以對真空信號進行監(jiān)控?？梢?，輸出信號也是不可缺少的信號類型之一。

（3）模擬量輸入信號

從這一類型的信號可以看出，水倉水位、水泵抽水真空度負壓等。另外，對于電機的軸承、溫度以及排水的流量等都可以進行監(jiān)控。

1.3系統(tǒng)的基本特點。

從這一系統(tǒng)來看，其基本的特點主要表現(xiàn)為以下幾個方面的內(nèi)容：第一，要選擇性能較高的可編程邏輯控制器來進行控制，然后借助以太網(wǎng)的通訊模塊來對數(shù)據(jù)進行高效地處理。這種方式的實時性比較突出，而且數(shù)據(jù)處理工作也比較快。第二，可以檢測到水倉中其他工況的設(shè)置情況，還可以促進水泵管路的分布更加均勻。減少故障的出現(xiàn)頻率。第三，在整個系統(tǒng)中具有各種不同的可靠性措施，為了應(yīng)急預(yù)案，采取的維護量比較少，達到無人值守的目的。第四，可擴展性比較強，可以隨著根據(jù)系統(tǒng)運行的需要在增加節(jié)點數(shù)量。

2系統(tǒng)功能

2.1自動控制功能。

（1）通過對水位進行自動檢測來實現(xiàn)各項參數(shù)的標準性和準確性，進而達到自動控制的標準

實現(xiàn)科學(xué)合理地調(diào)度和輪換工作，最終達到報警的目的。自動控制功能的實現(xiàn)效果比較明顯。

（2）在系統(tǒng)運行的過程中，自動控制功能還表現(xiàn)在對超聲波水位儀以及傳感器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)設(shè)備的配套工作

同時還可以應(yīng)用PLC來對程序進行編制，減少水位傳感器故障現(xiàn)象的出現(xiàn)，通過實時報警來對水文進行監(jiān)測，提升自動控制的作用和價值。

（3）可以對水泵的運行程度進行自動控制

水泵投入使用之前需要檢查相關(guān)的水位，同時還需要對供電參數(shù)進行明確。另外，水泵循環(huán)使用的相關(guān)記錄還包括管網(wǎng)的壓力檢測以及負壓檢測等工作，只有這些參數(shù)全部符合標準才能夠進行運行。

（4）可以對水倉中水位的變化情況進行控制

在高水位開啟的情況下，水位如果達到了上限，對多臺水泵可以進行及時地排水，進行低限時性停泵，可以實現(xiàn)水泵設(shè)備的自動開停。

（5）控制程序的運行就是對水泵的開啟和停止的次數(shù)以及相關(guān)的運行時間來進行記錄

并且根據(jù)運行的相關(guān)參數(shù)來實現(xiàn)自動啟停。這樣不僅可以提升水泵使用率，還可以直接找到故障泵，實現(xiàn)水泵的輪換，對故障進行發(fā)現(xiàn)和處理。提升礦井工作環(huán)境的安全性。

（6）如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題，可以通過查看監(jiān)控畫面的形式來提升系統(tǒng)的報警功能

以便施工人員能夠及時地采取措施來進行解決。

2.2半自動控制功能

根據(jù)礦井工作的需要可以對運行方式進行切換，達到半自動控制的方式，在這種情況下，操作人員可以完全地操控水泵和其他設(shè)備的啟停。

2.3就地控制功能

就地控制功能也是不容小覷的，當設(shè)備工作方式切換到就地位置時，就可以實現(xiàn)人工方式來對控制設(shè)備的啟停進行控制，同時還可以隨時對設(shè)備進行檢修和維護?？梢?，就地控制功能是自動控制系統(tǒng)的重要功能之一。

2.4保護功能

從保護功能上看，主要包括超溫保護、電機保護以及電動閥門保護等等。第一，超溫保護主要是就是當水泵或者是電機軸承達到最高溫度時，超過了警戒線就會自動進行報警。相關(guān)的工作人員就可以通過這一報警信號來采取解決對策。第二，電機保護就是對通過電機的電流和電壓等進行監(jiān)測，還包括對水倉水位的相關(guān)參數(shù)進行控制，對電機的系統(tǒng)運行功能進行保護。第三，電動閥門保護就是對閥門的故障信號以及水泵的連鎖控制系統(tǒng)進行保護，同時對電動閥門的相關(guān)信息進行檢測。

3經(jīng)濟效益與社會效益

針對本次所研究的系統(tǒng)來說，在安裝該系統(tǒng)后，每天每班可減少水泵房司機2人，每工按100元計算，每年可節(jié)約用工資金365×2×3×100=21.9萬元。系統(tǒng)保護齊全，運行安全可靠，減少了事故的發(fā)生，同時降低了水泵工的勞動強度，改善了工作條件，使水泵工的工作由重體力勞動向輕體力、腦力勞動轉(zhuǎn)變。

4結(jié)語

如今，我國在煤礦井下排水的優(yōu)化、排水系統(tǒng)的控制、改造設(shè)備及管道的合理布局方面得到了較好的效果，還有一些研究人員在排水系統(tǒng)的控制方面使用了智能控制，將模糊控制及一些先進算法應(yīng)用到排水方案中，優(yōu)化了煤礦排水系統(tǒng)的控制策略，使得礦井排水系統(tǒng)實現(xiàn)了實時監(jiān)控、故障診斷、報警記錄、信息顯示和水泵輪換工作等。

作者：劉冰濤 單位：冀中能源股份有限公司東龐礦