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利用矿井监控系统优化自动化排水装置

发布时间:2019-04-17  

 要:本文介绍了利用煤矿在用KJ90型监控监测和视频监控系统优化自动化排水装置监控功能,实现远程实时监控排水设施完好状况及控制采区小型水泵的功能。

关键词:自动化排水   监控系统   优化  

1 引言

煤矿井下条件较差,涌水及生产过程产生的废水大多呈酸性,对水泵、排水管等排水设施破坏性较大。目前大多数矿井下主排水系统采用自动化控制,在管理过程中,维护人员过于依赖自动控制系统,未认真做好排水系统的巡检工作,导致排水时段水泵无法正常运行。我矿主排水泵房距离矿井调度室较远,自动化控制室未设置在调度室信息中心,在管理过程中监管难度较大,利用矿井在用监测监控系统和视频监控系统的部分功能,实现其他电脑和手机远程查看泵房图像、射流水压、水仓高水位报警及控制采区小型水泵的功能。

2 自动化排水存在问题

我矿主排水自动化控制系统采用湖南山源安自控系统有限公司开发配置的软件和设备,实现主排水泵自动化控制,具有上水压力、流量、真空度、温度、水位、阀门到位、电机启动状态、故障状态实时显示功能,并做为历史记录进行存储,便于故障时查阅、分析。实现无人值守后,在实际使用中存在以下问题:一是自动化控制室离矿区较远,不便于管理人员实时查阅,遇到突发水,水仓高水位时,调度室及主管部门无法快速的收到报警信号;二是无射流水压监测,当射流管路故障时,无法及时采取措施,导致排水时段水泵无法正常运行;三是采区泵房小型水泵未实现自动化控制,抽水时需要派专人抽水。

2.1解决办法

    利用矿井在用监控系统,实现射流水压、水仓高水位报警和控制采区小型水泵功能,通过监控系统局域网,实现射流水压、水仓水位数字信号,及故障报警传至矿井调度室信息中心,提醒值班领导和主管部门采取措施。矿井其他管理人员、主管部门可在其他电脑和手机随时查阅排水系统设施有关参数,确保排水系统安全运行。

2.2利用监测监控系统远程监控射流水压及实现水仓高水位报警

利用煤矿监测监控系统具有气体含量监测和超限报警功能,通过安全监控系统的监控主机、KJJ46接口、通讯电缆、KJ90-F8监控分站0703型主板、DC24V 0-10mA直流压力传感器、DY2-96K型全自动数字液位器组合使用,实现射流水压监控及水仓高水位报警。同时配合QJZ2型矿用隔爆型启动器,可实现远程控制水泵开停。

2.2.1利用监测监控系统远程监控射流水压工作原理

在泵房射流管路控制总阀后端安装DC24V 0-10mA直流压力传感器,提取射流水管压力信号,将信号接入监控监控分站,信号经过分站处理后传输至地面主机上。利用KJ90-F8监控分站0703型主板K3模拟通道接口接DC24V 0-10mA直流压力传感器,提取射流水管水量压力数字信号,然后数字信号通过监测监控系统模拟通道传送到监控主机,水仓水位以数字的形式(如:1.8MPa)显示在监控中心屏幕上。同时在监控主机上设置报警值,报警值的设置以排水垂高设置,如排水垂高为180m时,设置的报警值为1.6Mpa。当射流水管因漏水,水管水量减少,射流管中的压力下降,压力低于1.6Mpa时,监控主机发出报警信号,提示射流水压不足,及时采取措施。压力传感器信号线接入监控分站主板模拟通道时,应串接1只24V继电器,防止线路出现短路故障时烧损分站。

2.2.2 监测监控系统实现水仓高水位报警工作原理

利用监测监控系统分站K2模拟通道接口接DY2-96K型全自动液位器,提取水仓水位数字信号,数字信号通过监测监控系统传送到监控主机,水仓水位以数字的形式(如:1m)显示在监控中心屏幕上,当水仓水位在设置报警上线的高水位时,DY2-96K型全自动液位器数字信号传入监控分站,分站数字模拟信号输送至地面调度信息中心监控主机,发出报警信号,提醒采取排水措施。

2.3监测监控系统远程控制采区小型水泵工作原理及操作方法

我矿采区各区段已采取潜水泵自动抽水拦截措施,流至采区水仓水量较小,采区泵房安装小型水泵进行排水,通过监测监控系统对采区水仓水位进行监测,每星期派专人抽水1次。利用监测控系统分站控制通道接口的“断开”、“接通”命令,远程控制QJZ2型矿用启动器的起动和停止,实现远程控制小型水泵的功能,节约的采区抽水人工成本。

2.3.1监测监控系统远程控制采区小型水泵工作原理

利用监测监控系统分站K1控制通道接口的“断开”、“接通”命令,控制水泵的启动和停止。K1通道接口接QJZ2型启动器远控1#、9#接线柱,当水仓水位处于排水水位时,监控主机发出报警信号。调度值班室人员点击安全监控系统操作对应的分站“接通”,K1接口常开点闭合,KA1线圈得电,KA1-1常开点闭合,QBZ2-80启动器起动和电动射流闸阀开启,水泵开始工作。当水仓水位处于排至低水位时,操作对应的分站接口“断开”,断开K1接口,KA1线圈断电,KA1-1断开,启动器断电,水泵停止工作。若在低水位调度人员忘记停止水泵时,此时浮球下浮的拉力断开常闭点,启动器断电,水泵停止工作。同时利用矿井视频监控系统,在水泵真空表、上水压力表前方安装摄像头,真空表、压力表指示图像输送至调度室信息中心,水泵起动时便于操作人员观察上水情况。

2.3.2监测监控系统远程控制采区小型水泵操作方法

第一步:点击监控系统中心软件控制菜单→操作→手动控制→在用户登录界面输入密码“1”→进入手动控制→选择对应控制水泵的分站→手动断电选择3→点击断电执行→点击控制执行→水泵启动。

第二步:选择分站号007→点击快速多控→手动断电点击“2”→点击断电执行→控制执行→启动水泵。 

 

 

当水排至低水位时,停止水泵的操作方法:点击安装分站号007(控制305采区)→点击快速多控下方2和3→点击取消手控→点击控制执行。

2.4 监测监控系统远程射流水压监控工作原理


  

2.5.利用网络功能实现远程监控排水系统

我矿主排水泵房排水口和泵房地面变电所离调度信息中心约4km,若自动化控制室设置在调度室信息中心,自动化控制系统控制线和通信线传输距离较远,不利用自动化控制系统的稳定性和安全性。利用矿井在用的监控系统,实现对主排水设施进行实时监控。

2.5.1 利用TeamViewer远程控制软件实现其他电脑监控排水系统

在网络上下TeamViewer局域网的远程控制软件,利用矿井监测监控系统局域网,在监控主机和其他办公电脑上安装TeamViewer,可实现监控主机的远程控制、桌面共享和文件传输功能。管理人员和主管部门在薄弱时段可实时查看排水设施运行状况。从teamviewer官网上下载软件后,在监控主机和其他电脑上安装软件,监控主机上的teamviewer软件第一次启动后会自动生成伙伴的ID和密码,在另一台电脑中的teamviewer登入窗口输入监控主机的伙伴ID,即可建立连接。同时为了防止其他人员利用软件修改监控主机参数,管理者可设置teamviewer的控制密码,确保软件使用安全。

第一步:在监控主机上安装teamviewer

  

第二步:在监控主机上安装运行teamviewer

 

 

 

第二步:在监控主机上安装teamviewer

 

 

第三步:在其他电脑上开启teamviewer,输入监控主机ID即可

  

第四步:其他电脑连接监控主机,实现桌面共享,查看排水系统状况

  

 

2.5.2利用海康威视远程控制软件实现手机监控排水系统

利用矿井视频监控系统局域网,分别在地面调度室视频监控主机、泵房视频监控系统主机和手机上安装海康威视软件,可实现调度监控主机或手机远程查看排水系统视频图像,管理人员可随时随地监控排水设施实时情况。在远控操作的主机上安装海康威视软件,在软件上添加硬盘录像机添加矿井办公IP地址,登录海康威视进行注册申请登入账户和密码,即可远程打开视频监控画面。

3 利用矿井监控系统优化自动化排水装置的使用效果

3.1实现射流水管水压监测,射流水管因故障导致射流水量不足时,调度信息中心监测监控系统触发报警信号,提醒值班领导和主管部门及时采取措施。

3.2实现管理人员采用其他电脑查阅排水系统实时参数,便于管理。

3.3实现管理人员随时采用手机查阅排水系统实时图像,便于排水系统运行薄弱时段管理。

3.4实现采区小型水泵自动化控制,节约排水人工成本。

4 结束语

利用矿井的监测监控和视频监控系统的部分功能,实现远程监控排水设施,投入成本低,操作简单,监控效果好,在矿井排水系统维护中取到一定的作用。

1、《煤矿安全规程》  煤炭工业出版社

2、《KJ90NB监测监控说明书  重庆煤炭科学研究院

3、《KJ90-F8监测监控分站说明书  重庆煤炭科学研究院



(永安煤业有限责任公司半罗山煤矿    王尚斌)


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