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首页无人值守煤矿排水泵站自动化控制系统设计:提升效率与节能
本文主要探讨了"煤矿井下无人值守排水泵站自动化控制系统设计"这一主题,针对中国煤矿井下排水系统存在的诸多问题,如自动化程度较低、运行效率不高、人力资源浪费、电力资源消耗过大以及可靠性不足,研究者提出了一个创新的解决方案。该系统采用西门子S7-300可编程逻辑控制器(PLC)控制技术,结合组态王软件和先进的通信技术,旨在提升系统的智能化水平。 系统的核心功能包括实现泵站的无人值守,通过精确监测水位和其他关键参数,自动调整泵的运行模式,如根据电网负荷变化执行"峰谷平"轮换调度策略,从而有效降低电力成本。此外,远程监控功能使得管理人员能够在地面实时掌握泵站的工作状态,提高了运营效率和安全性。系统的设计目标是提升设备的稳定性和故障率降低,确保整个煤矿排水系统的高效运作。 论文作者陈广达和冯殿义,分别作为硕士研究生和教授,对这个领域的改进具有深厚的专业背景。他们基于2014年6月30日收到的稿件,于2015年4月在辽宁工业大学学报(自然科学版)发表了他们的研究成果。文章被归类为自然科学领域,引用了DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2015.02.003。 经过实际生产环境的验证,该自动化控制系统显示出良好的性能,不仅设计合理,而且运行安全可靠,显著减少了故障发生,同时通过优化电力管理,实现了明显的节能效果。因此,这项技术对于改善煤矿井下排水系统的整体效能具有重要的现实意义和推广价值。
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第 35 卷第 2 期 辽宁工业大学学报(自然科学版) Vol.35, No.2
2015 年 4 月 Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) Apr. 2015
收稿日期:2014-06-30
作者简介:陈广达(1990-),男,辽宁大连人,硕士生。
冯殿义(1961-),男,辽宁锦州人,教授,硕士。
DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2015.02.003
煤矿井下无人值守排水泵站
自动化控制系统设计
陈广达,冯殿义
(辽宁工业大学 机械工程与自动化学院,辽宁 锦州 121001)
摘 要:针对国内煤矿井下排水系统自动化程度低、运行效率低、人力资源浪费、电力资源消耗高、可靠性
差等问题,设计了一种无人值守煤矿井下排水监控系统;该系统应用 S7-300PLC 控制技术、组态王技术、通信
技术,通过检测水位和其他参数,实现了泵站无人值守、“峰谷平”轮换调度、远程监控等功能,保证了煤矿排
水系统的安全。通过生产实践证明,该系统设计合理、运行安全可靠、故障率低、节电效果明显。
关键词:无人值守;“峰谷平”;控制;泵
中图分类号:TD679 文献标识码:A 文章编号:1674-3261(2015)02-0079-03
Design of Automation Control System in the Unattended
Underground Coal Mine Drainage
CHEN Guang-da, FENG Dian-yi
(Mechanical Engineering & Automation College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China)
Abstract: Aiming at so many problems of coal mine drainage systems in China, such as the low
automation, low operation efficiency, waste of human resources, high consumption of power and poor
reliability, the unattended system of coal mine drainage is designed. S7-300 PLC control technology,
Kingview technology and communication technology were applied to the system. By detecting the
water levels and other parameters the pump station was unattended, ―Peak, Valley and Flat time‖ was
implemented, the rotation scheduling, remote monitoring and other functions were realized, improving
the safety of the coal mine drainage system. The practice has proved that the system is reasonable in
design, the operation is safe and reliable, failure rate is low and the power-saving effect is obvious.
Key words: unattended; ―peak, valley and flat time‖; control; pump
煤矿井下排水系统的安全性是矿井安全生产
的重要保障,国内的很多矿井还采用传统的继电器
手动控制为主,不能够高效合理地调度水泵,产生
能耗大、效率低等一系列问题。为了解决这些问题,
设计了一套无人值守的井下排水控制系统。可实现
根据水仓水位自动控制水泵的启停和按时间“峰谷
平”轮回调度 6 台泵,并且可以在地面实时显示井
下泵站运行情况、水泵各种参数及报警信息。
1 系统控制对象
煤矿井下排水系统采用 6 台离心泵并联射流排
水,以 1 个泵站系统为例,每台泵都有 1 个射流阀、
1 个出水阀、2 个压力传感器(1 个是检测真空度,1
个是检测出口压力)、7 个温度传感器(电机前后轴
温度传感器,水泵前后轴温度传感器和电机三相温
度传感器)、2 个水泵前后轴振动传感器。控制对象
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