煤矿主排水机电设备监测管理系统结构设计

3.0 闻远设计 2023-03-19 147 4 16.26KB 4 页免费

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煤矿主排水机电设备监测管理系统结构设计

　　摘要：结合某矿井下排水系统实际情况，设计主排水机电设备监测管理系统整体结构，

分析传感装置的布设方案，并且针对一些重要功能设计工作加以探讨，最后对所设计的系统

进行测试，通过测试得出系统性能良好，而且后期的实践应用也证明该系统能够安全、可靠

地运行。

　　关键词：矿井；排水系统；机电设备；管理系统；

Abstract:

According to the actual situation of the underground drainage system in a coal mine, the whole

structure of the monitoring and management system of the main drainage and electrical equipment of a

coal mine was designed. The layout scheme of the sensing device was analyzed, and some important

functions were discussed. Finally, the designed system was tested and the test was obtained. The

system performance is good, and the later practice application also proves that the system can run

safely and reliably.

Keyword:mine; drainage system; mechanical and electrical equipment; management system;

0引言.................................................1

1井下排水系统.................................................2

2主排水机电设备监测管理系统结构设计.................................................3

3传感装置的布设.................................................4

4矿主排水机电设备监测管理系统功能设计.................................................5

4.1 上位机功能设计.................................................6

4.2 系统监控功能设计.................................................7

4.3 系统报警功能设计.................................................7

5系统可靠性测试.................................................8

6结束语.................................................0

文内图表.................................................10

图1某煤矿主排水机电设备监.................................................11

测管理系统结构示意图.................................................11

图2.上位机功能示意图.................................................12

图3系统监控功能实现流程.................................................12

表1井下主排水机电设备监测管理系统报警限值数据.................................................12

表2传感装置测量误差.................................................12

参考文献.................................................13

　　 0　引言

对于煤矿企业而言，排水系统是煤矿开采中非常关键的一个组成部分，其主要的功能是负责

将矿井之中所出现的涌水及时排出井外，井下排水系统的运行情况，和煤矿安全开采存在的

极大关联性。若是煤矿排水系统出现一定的故障问题，会导致煤矿的正常生产受到一定影响，

严重时也会导致井下巷道被涌水所浸没，对于井下作业人员人身安全到来较大的威胁[1].而在

对井下排水系统进行控制的过程中，不少煤矿企业依旧是借助于继电器设备对井下排水系统进

行控制，此种方法还需要依靠人工的操作，并且在针对井下水位监测的过程中不够及时，而

且准确性对应也较差，尤其是在井下出现涌水量突然增加的情况下，极易导致安全隐患的出

现。也有不少煤矿企业已经应用了自动化控制系统，不过，自动化系统所拥有的功能相对来

说较少，无法达到煤矿井下排水系统运行中的各项需求，并且，控制系统也较易出现故障问

题，这对于煤矿企业开采作业的安全管理工作会造成不利影响[2]. 所以，要求进一步开发更为

完善与健全的管理系统，以确保煤矿企业能够稳定发展。

　　 1　井下排水系统

矿井已在副斜井井底设主排水泵房，矿井涌水经敷设于副斜井井筒中的两趟排水管路排至地面

工业场地井下水处理站水池。主排水泵房安装有 3台MD155-30×3 型多级耐磨离心泵（配

YBK2280S-4 型电机，功率 75kW ）.该设计主排水设备将继续利用。

在三采区西部边界处设三采区水泵房及水仓，在二采区西部边界处采区水泵房及水仓。二采区

排水由二采区水泵房经 8煤二采区胶带下山、二采区辅运斜巷、11 煤西翼集中运输下山至三采

区水仓；三采区排水由三采区水泵房经西翼集中运输下山、11 煤集中辅运大巷、辅运暗斜井 I

至井底主水仓，再经主排水泵将全矿井涌水沿副斜井井筒敷设的主排水管路排至地面"井下水

处理站".

主排水泵房水泵配套矿用隔爆型低压电动机，选用矿用隔爆型真空电磁起动器控制水泵启停。

吸水管底部安装有底阀，水泵正常运行后，取掉底阀阀芯，通过射流泵引水，水泵无底阀运

行，射流泵以排水管中的压力水作为能源，以洒水管中的压力水作为备用能源，两种能源之

间装有切换阀门隔离；取掉阀芯后底阀的总过流面积大于等于吸水管口面积的2 倍，减小了管

路吸程损失。水泵出口处安装有微阻缓闭式止回阀，防止水锤对水泵造成破坏。排水管路及附

属设施按照相关规范进行防腐处理[3].

　　 2　主排水机电设备监测管理系统结构设计

在针对某煤矿主排水机电设备监测管理系统进行设计的过程中，是通过利用上位机与下位机相

互结合的两级网络结构实现相关操控工作。系统之中上位机便是安装在地面位置的监控中心，

其包含有工业计算机设备、组态系统以及数据库等不同的部分。而下位机则是被安装在井下水

泵房之中，下位机包含有现场操作台装置、传感装置、电控箱装置以及各种指令执行部件等不

同部分。在对井下主排水设备进行监测的过程中，采用的传感装置所输出信号分为模拟信号以

及数字信号两种类型[4].采用的指令执行机构也包含有高压启动执行机构以及远程电动执行机

构。即便是系统之中 PLC 装置发生了故障问题，同样能够借助于就地控制的方法对井下排水

系统进行有效控制。系统的整体结构示意图如图1所示。

图1 某煤矿主排水机电设备监测管理系统结构示意图

模拟量传感装置以及数字传感装置分别针对井下排水系统之中各个机电设备不同的部件以及参

数加以监测，然后再分别借助于模拟量输入模块以及数字输入模块针对所收集的相关信息进一

步转化，并把转化之后的信息输入至CPU 模块之中进行数据分析以及处理， CPU 模块将根据

相应的分析结果，做出一定指令，并且以控制信号的方式输出至各个执行机构之中，确保指

令得及时的执行。

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摘要：

煤矿主排水机电设备监测管理系统结构设计　　摘要：结合某矿井下排水系统实际情况，设计主排水机电设备监测管理系统整体结构，分析传感装置的布设方案，并且针对一些重要功能设计工作加以探讨，最后对所设计的系统进行测试，通过测试得出系统性能良好，而且后期的实践应用也证明该系统能够安全、可靠地运行。　　关键词：矿井；排水系统；机电设备；管理系统；Abstract:Accordingtotheactualsituationoftheundergrounddrainagesysteminacoalmine,thewholestructureofthemonitoringandmanagementsystemof...

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