煤矿水系统集中监控系统.pdf

《煤矿水系统集中监控系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿水系统集中监控系统.pdf（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、矿井水集中调度管理系统矿井水集中调度管理系统如何采用经济合理且集中高效的方法来处理和利用高矿化度矿井水，是目前煤炭企业普遍关注的问题。据目前前期调研的情况来看，国内矿井水净化处理技术，自 80 年代初开始以来已有二十年的历史，工艺方面已经比较成熟。然而将整个矿井中的井下水泵房、水源井、矿井水及污水处理站、日用消防泵房等参与整个矿井水采集、处理、利用的多个部门集中整合在一起，由中心站实现全过程的调度、监控的情况是比较少的，且均未实现系统的通用化。总之，国内煤矿中关于矿井水综合管理调度系统还未见报道。几年,我们针对国投新集能源股份有限公司板集矿井开发了板集矿井水集中调度管理系统。基于实时数据采集与

2、监控技术，高精度、智能化的仪表，准确无障碍的通讯手段快速传输数据，以及高效的分析处理系统，使整个矿井水采集、处理和利用过程高度自动化、集成化。集中调度管理系统的基本组成包括矿井水调度管理中心系统、井下中央水泵房控制分站、矿井水及污水处理自动监控系统、水源井控制分站、日用消防泵房控制分站、雨水泵房控制分站等，其中调度管理中心系统与数个水源井控制分站之间通过无线数传电台 MDS 通讯，而与其他分站系统间通过光纤通讯。系统的拓扑结构图如下所示：矿井水及污水处理自控监控系统可根据矿井水进水水质和水量的变化，通过 PLC 系统和变频系统实现自动加药、自动排泥、自动反冲洗和全过程在线监控。工艺技术参数可在

3、工控机或触摸屏上进行修改；在线监控主要包括进水和出水水质、水温、处理流量、加药流量、水池液位和加药设备液位等，各液位和水泵、电动阀门等动力设备实现联锁控制，自动开停设备，自动报警。将整个处理过程中的各种运行参数以图形及文字方式动态显示在工控机或触摸屏上，操作界面非常直观。主要项目：含悬浮物矿井水处理技术；含盐矿井水（苦咸水）处理技术；酸性矿井水处理技术；矿井水处理自动化控制技术。处理后的水质根据用户的需求达到生活饮用水、锅炉用水、洗浴用水、电厂用水、井下防尘用水等矿井水调度管理中心系统采集、比较、分析各子系统信息，包括水量、耗电量等，并对这些信息进行存储、检索、汇总、分析、结果输出的处理，可以

4、提供生产现场工况实时信息的查询和显示，通过对现场状态的三维可视化模拟，为管理人员提供决策支持、动态模拟、统计分析、预测预报等服务。并且通过数据分析，中心系统能及时给出报警信息或向各个分系统发出控制指令，以达到整个矿井水系统的合理调度。由于整个系统可实现信息的逐级传输和系统的逐级控制，各个子系统/站点又具有独立的工作能力，因此系统的灵活性和可靠性较高，适合煤矿企业现行的管理模式。1、关键技术a a 监控子系统的开放性及无缝集成监控子系统的开放性及无缝集成开放性是用户对控制系统的普遍需求。随着计算机和网络技术的发展和应用的普及，人们越来越需要过程控制系统与管理信息系统交互信息，从而实现管理与控制一

5、体化。目前矿井水系统的各子系统均单独招标施工，各控制系统生产厂家在现场控制器通讯协议有可能不完全开放或通用，故矿井水集中调度管理系统的主机与各分控制系统之间的通讯是需要研究的重点。b.b.调度管理中心系统与子系统的无线通讯调度管理中心系统与子系统的无线通讯由于水源井泵房内通常只有一口号或两口井，系统对一台或两台泵的控制点数很少，对于管网测压点也很少。因此为了降低系统造价，控制系统需要小型化、低成本的具有集成无线通讯功能的控制器。调度管理中心系统具备无线数传电台、全向天线等，与各水源井分站之间采用无线方式通讯。中心系统为主动站，水源井分站为被动从站，该系统采用无线电管理委员会给定的数据频率，以一

6、点对多点的方式与从站通讯，监控中心为全向天线，各副站为定向天线。从站中 PLC 与电台通讯：PLC 基本单元提供一个 RS-485 接口，为了与无线信道的数传机（电源、数传电台）相连，需要专门设计 RS-485 接口的专用 Modem，并采用光电隔离技术，使二者在电气上完全独立，避免相互干扰。由于数传机发射时需要 RTS 信号，而RS-485 接口又不提供 RTS 信号，解决这个问题有两处方法。其一，由无线 Modem 根据 PLC 的发射信息产生 RTS 信号，这就要求该Modem 必须智能化，同时 PLC 在发送信息之前需先与 Modem 通信，让其输出 RTS信号，并回送RTS已产生信息

7、，然后PLC 再发送现场信息。其二，采用 PLC 的某一 I/O 输出点，产生 RTS信号，由 PLC在发送信息前现接通该点，控制数传机发射，延时一段时间后（电台建立载波时间），再发送信息。后一种方法简单、实用，较好的解决了无线通信的接口问题。系统的抗干扰设计亦是需要关注的关键点。为提高系统的可靠性，现场终端、数传机、PLC、直流温压电源及部分变送器装于一个控制柜内，各部分相对独立，便于维护。PLC 开关量输入、输出与现场之间加继电器隔离，模拟信号采用信号隔离器和配电器隔离，电源采用隔离变压器供电，以减小电源“噪声”，同时系统需设置良好的接地。分站的终端 PLC 软件为提高其抗干扰能力，设计中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和可靠性。程序设计采用模块化、功能化结构，便于维护、扩展。