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
2、、安装附件和管线敷设设施等。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： 1单屏面积：1000mm (宽 ) 750mm (高) 0.75m2整屏面积：1000mm (
3、宽 ) 3 750mm (高) 2=3000mm (宽) 1500mm (高) 4.5m 22、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
4、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。22.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
5、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
6、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。 35.信息管理：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
7、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
8、管压力进行自动检测，4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
9、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
10、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。5（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。6设备清单序号 名称 型号规格 单位 数量 原产地及
11、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 1 HP3 智能控制应用软件平台 HD-2000 套 1 恒大4 监控软件 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 1 6 LED 显示屏 LED 显示屏（200*3000） 套 1 7 视频解码器 DS-6304D 台 1 海康威视8 网络交换机 EDS-208A-S-ST 套 1
12、MOXA9 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79 矿用控制电缆
13、 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
