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      泰安市一開電氣有限公司是一家專業生產高、精、尖數字化煤礦設備與系統，涵蓋通訊、自動化控制、在線監測、井下物聯網等領域。根據煤礦行業需求與國家要求，研制開發出多套先進的數字化裝備，填補了國內外多項技術與產品的空白，擁有多項國家專利。公司設計研發的煤礦泵房排水自動控制系統實現泵房無人值守自動運行，減員增效，提高泵房運行的安全性和可靠性。地面調度室實時顯示泵房的各種運行參數，系統可根據水倉水位高低自動控制水泵啟停和水泵“輪換工作”，同時監測水泵的工作狀態，系統具有各種故障保護功能（軸承超溫保護、流量保護、電動機故障保護、電動閘閥故障保護等）。

系統概述

    KJ565型煤礦井下排水遠程自動集控系統是我公司根據煤礦井下排水系統的實際情況，結合先進的PLC技術，開發出的一套自動化控制水泵運行、采集現場數據、提供報警信息、可以在地面生產調度中心實時監控數據的高技術含量產品。該系統以西門子PLC為核心，通過各種先進可靠的傳感器、保護裝置、電動執行器等監測井下排水系統中各個設備的工作狀態，實現井下泵房排水系統的自動控制。緊急情況下可遠程操作整個泵房設備，排除水害危險，真正實現泵房無人值守，使泵房排水系統安全可靠、節能高效、經濟合理地運行，從而達到減員增效、安全生產的目的。

系統組成原理示意圖

地面監控站：

井下監控站：                                光纖

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（1）監控上位機

調度室監控上位機通過環形以太網與井下監控分站通訊，讀取現場監測數據并發出控制命令，完成排水系統和主變電所的遠程集中控制。

（2）監控分站

分站采用西門子S7-300系列PLC，通過Profibus總線與水泵監控子站通訊完成對5臺水泵的監測和管理控制，通過RS485總線讀取變電所的電氣參數和控制高壓柜的合閘、分閘，并通過環形以太網將數據傳送至監控上位機，實時監測排水系統和主變電所中各臺設備的運行參數。

（3）觸摸屏（礦用本安型操作箱）

觸摸屏通過Profibus總線與監控分站通訊，可作為就地監控上位機使用，能實時顯示排水系統和變電所的所有參數并能控制。

（4）水泵監控子站

水泵監控子站可以完成對每臺水泵的一鍵和單獨控制，并將其他監控數據傳至監控分站進行分析處理。在水泵出水口處設置壓力傳感器，檢測抽水的壓力，判斷是否正常抽水；射流管路設置負壓傳感器，判斷射流抽真空時水泵引水是否灌滿；電機三相繞組溫度和電機前后軸承溫度的測量采用電機出廠時預埋的PT100鉑電阻，當溫度超限時報警，并參與控制；電機電流和電壓值與軟件內部預定的報警值比較，如果當前檢測值大于設定的報警值，則系統輸出報警信號，也可設置聯鎖動作，停止水泵運行，避免水泵損壞。

工作原理

（1）根據水倉水位自動開啟、停止水泵的運轉，對運行中的各種狀態參數進行實時監控，同時通過接口將數據上傳至地面服務器。

a．根據所監測的水位信號，可設定出低水位、高水位和上限水位信號及危險水位。低水位時停泵；高水位時水泵運行；上限水位時備用水泵同時運行；危險水位時起動水泵全部運行。同時根據水位變化計算涌水量，當涌水量增大或突變時啟動水泵運行，以減少突水事故的發生。

b．每臺水泵可設置“一鍵”、“手動”、“檢修”三種工作方式，該方式可直接在分控站上進行設定。

（2）水泵系統采用射流泵和真空泵兩種抽真空上水方式啟動：

a．選擇射流泵方式時，當水位達到高位將自動打開射流泵入水管路閥門。同時打開射流泵真空管路閥門，當射流泵入水管路的水進入射流泵后將變成高壓水經射流泵出水管路流出，此高壓水會將射流泵真空管路里的空氣帶走，射流泵真空管路是與水泵及水泵上水管路相通，所以經過一定時間后水泵上水管路及水泵內就形成了相對的真空，此時真空壓力表輸出信號。系統接收到真空壓力表的信號后將自動啟動水泵電機，同時關閉射流泵真空管路及射流泵入水管路閥門，閥門關閉后打開水泵出水管路電動閘閥進行排水。若電動閘閥打開后一定時間內水泵壓力未達到設定值（一般是因為水泵或上水管路漏氣導致）系統將會自動停止水泵運行并關閉電動閘閥同時報警。

b．選擇真空泵方式時，當水位達到高位將自動起動真空泵。以下過程與射流方式相同。

（3）水泵系統停止運行：

當水倉水位達到低位時將先自動關閉排水管路電動閘閥，電動閘閥關閉到位后（若一定時間內未關到位則按故障方式停止）停止水泵電機。

（4）系統設置低限水位、高限水位、上限水位和危險水位四種水位線。當水位達到高限水位時，系統自動啟動  “運行泵”  ；達到上限水位時，系統自動啟動下一個“運行泵”  ；達到危險水位時起動“備用泵”  。水位低于上限水位時自動停止“備用泵”  ；低于高限水位時停止一個“運行泵”  ；當達到低位時自動停止另一個“運行泵”