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1系統(tǒng)組成

1.1系統(tǒng)采集的監(jiān)控信號。

（1）開關(guān)量輸入信號

這一信號主要是對水泵的開關(guān)進(jìn)行控制，如果出現(xiàn)任何故障狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。而且每一個閥門的開關(guān)狀態(tài)都可以通過相關(guān)的指令來完成，相關(guān)的檢修指令是相對比較重要的構(gòu)成部分，還可以實(shí)現(xiàn)控制指令，檢修指令，對液位的報警情況進(jìn)行控制。

（2）開關(guān)量出輸出信號

輸出信號主要是對水泵電機(jī)的啟動和停止來進(jìn)行控制，不僅可以對電動閘的開關(guān)進(jìn)行控制，還可以對真空信號進(jìn)行監(jiān)控?？梢姡敵鲂盘栆彩遣豢扇鄙俚男盘栴愋椭?。

（3）模擬量輸入信號

從這一類型的信號可以看出，水倉水位、水泵抽水真空度負(fù)壓等。另外，對于電機(jī)的軸承、溫度以及排水的流量等都可以進(jìn)行監(jiān)控。

1.3系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。

從這一系統(tǒng)來看，其基本的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個方面的內(nèi)容：第一，要選擇性能較高的可編程邏輯控制器來進(jìn)行控制，然后借助以太網(wǎng)的通訊模塊來對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地處理。這種方式的實(shí)時性比較突出，而且數(shù)據(jù)處理工作也比較快。第二，可以檢測到水倉中其他工況的設(shè)置情況，還可以促進(jìn)水泵管路的分布更加均勻。減少故障的出現(xiàn)頻率。第三，在整個系統(tǒng)中具有各種不同的可靠性措施，為了應(yīng)急預(yù)案，采取的維護(hù)量比較少，達(dá)到無人值守的目的。第四，可擴(kuò)展性比較強(qiáng)，可以隨著根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要在增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

2系統(tǒng)功能

2.1自動控制功能。

（1）通過對水位進(jìn)行自動檢測來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而達(dá)到自動控制的標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理地調(diào)度和輪換工作，最終達(dá)到報警的目的。自動控制功能的實(shí)現(xiàn)效果比較明顯。

（2）在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，自動控制功能還表現(xiàn)在對超聲波水位儀以及傳感器結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的配套工作

同時還可以應(yīng)用PLC來對程序進(jìn)行編制，減少水位傳感器故障現(xiàn)象的出現(xiàn)，通過實(shí)時報警來對水文進(jìn)行監(jiān)測，提升自動控制的作用和價值。

（3）可以對水泵的運(yùn)行程度進(jìn)行自動控制

水泵投入使用之前需要檢查相關(guān)的水位，同時還需要對供電參數(shù)進(jìn)行明確。另外，水泵循環(huán)使用的相關(guān)記錄還包括管網(wǎng)的壓力檢測以及負(fù)壓檢測等工作，只有這些參數(shù)全部符合標(biāo)準(zhǔn)才能夠進(jìn)行運(yùn)行。

（4）可以對水倉中水位的變化情況進(jìn)行控制

在高水位開啟的情況下，水位如果達(dá)到了上限，對多臺水泵可以進(jìn)行及時地排水，進(jìn)行低限時性停泵，可以實(shí)現(xiàn)水泵設(shè)備的自動開停。

（5）控制程序的運(yùn)行就是對水泵的開啟和停止的次數(shù)以及相關(guān)的運(yùn)行時間來進(jìn)行記錄

并且根據(jù)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)自動啟停。這樣不僅可以提升水泵使用率，還可以直接找到故障泵，實(shí)現(xiàn)水泵的輪換，對故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和處理。提升礦井工作環(huán)境的安全性。

（6）如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題，可以通過查看監(jiān)控畫面的形式來提升系統(tǒng)的報警功能

以便施工人員能夠及時地采取措施來進(jìn)行解決。

2.2半自動控制功能

根據(jù)礦井工作的需要可以對運(yùn)行方式進(jìn)行切換，達(dá)到半自動控制的方式，在這種情況下，操作人員可以完全地操控水泵和其他設(shè)備的啟停。

2.3就地控制功能

就地控制功能也是不容小覷的，當(dāng)設(shè)備工作方式切換到就地位置時，就可以實(shí)現(xiàn)人工方式來對控制設(shè)備的啟停進(jìn)行控制，同時還可以隨時對設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)?？梢姡偷乜刂乒δ苁?a href="http://www.emerson-ct.cn/lunwen/gygclw/kzxtlw/201508/788010.html" target="_blank">自動控制系統(tǒng)的重要功能之一。

2.4保護(hù)功能

從保護(hù)功能上看，主要包括超溫保護(hù)、電機(jī)保護(hù)以及電動閥門保護(hù)等等。第一，超溫保護(hù)主要是就是當(dāng)水泵或者是電機(jī)軸承達(dá)到最高溫度時，超過了警戒線就會自動進(jìn)行報警。相關(guān)的工作人員就可以通過這一報警信號來采取解決對策。第二，電機(jī)保護(hù)就是對通過電機(jī)的電流和電壓等進(jìn)行監(jiān)測，還包括對水倉水位的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行控制，對電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行功能進(jìn)行保護(hù)。第三，電動閥門保護(hù)就是對閥門的故障信號以及水泵的連鎖控制系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，同時對電動閥門的相關(guān)信息進(jìn)行檢測。

3經(jīng)濟(jì)效益與社會效益

針對本次所研究的系統(tǒng)來說，在安裝該系統(tǒng)后，每天每班可減少水泵房司機(jī)2人，每工按100元計(jì)算，每年可節(jié)約用工資金365×2×3×100=21.9萬元。系統(tǒng)保護(hù)齊全，運(yùn)行安全可靠，減少了事故的發(fā)生，同時降低了水泵工的勞動強(qiáng)度，改善了工作條件，使水泵工的工作由重體力勞動向輕體力、腦力勞動轉(zhuǎn)變。

4結(jié)語

如今，我國在煤礦井下排水的優(yōu)化、排水系統(tǒng)的控制、改造設(shè)備及管道的合理布局方面得到了較好的效果，還有一些研究人員在排水系統(tǒng)的控制方面使用了智能控制，將模糊控制及一些先進(jìn)算法應(yīng)用到排水方案中，優(yōu)化了煤礦排水系統(tǒng)的控制策略，使得礦井排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)控、故障診斷、報警記錄、信息顯示和水泵輪換工作等。

作者：劉冰濤 單位：冀中能源股份有限公司東龐礦