煤矿井下综合防水控制系统的应用研究

发布时间：2021-11-06 11:30

　　针对现有防水控制系统因设计不合理、可靠性差而无法实现紧急情况下安全排水的情况,提出了一种新的综合防水控制系统。该系统采用了分段式的排水方式,提升了排水的安全性和效率,实现了对井下防水控制的可视化、智能化,有效提升了煤矿井下综合防水的安全性,具有较大的应用推广价值。 

【文章来源】：机械管理开发. 2020,35(06)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

煤矿井下分段式排水结构示意图

根据目前排水系统所存在的控制流程复杂、反应速度慢的缺陷，结合新的分段式的排水系统控制要求，提出了一种新的煤矿井下智能排水控制系统。其采用了分布控制的理论[2]，各点之间的控制具有相对独立性，维护方便，可靠性高，该控制系统主要包括地面监控单元、中央控制单元、机现场操作控制单元三个部分，以两段式排水系统结构为例，其整体结构如下页图2所示[3]。由图2可知，该井下排水智能控制系统采用了CAN数据总线系统，将各个水泵单元连接成为一个整体，各个水泵单元之间均可以实现数据通信。上位机系统主要用于对整个排水系统运行情况的监测，煤矿排水水泵调度系统主要用于实现对各个水泵组的最优调度，确保系统在各种工况下的运行稳定性，井下水泵控制单元则主要用于接收上位机和水泵调度单元的控制指令。该系统中各个数据单元相对独立，单个系统故障不影响其他单元的正常运行。能够实现对各个排水单元运行情况的实时监测，实现对水仓水位报警的自动调控。3 智能排水系统的功能设计

多运行模式切换主要是指该控制系统为了满足不同工况下的运行稳定性需求，分别设置了自动控制、人工控制和远程控制三种模式，在不同的工况下可以实现系统的自动切换，当出现紧急状态时，以人工控制可以实现直接优先控制，满足紧急控制需求。可视化控制主要是指在各个排水区域均设置有远程视频监控单元，能够实现对排水区域情况的远程监测，便于工作人员在监控中心实时的掌握井下排水系统运行情况，确保排水系统的运行正常。系统保护模块是指对系统中的水泵、电机、控制阀等进行安全保护，防止出现电机电流过大、漏电等导致的系统运行异常。自动轮换工作机制是指系统根据各水泵的工作时间自动进行轮换工作，确保各个水泵运行时间的均衡性，提升系统运行稳定性和各排水设备的使用寿命。数据信息采集单元是智能排水控制系统的核心，用于对系统中各排水设备运行状态的监测和数据分析，同时实现对井下排水单元的远程控制，实现排水系统运行的智能化和自动化控制。4 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC的井下排水自动控制系统设计研究[J]. 郝玉辉.  山西能源学院学报. 2018(06)
[2]基于模糊控制的矿井排水控制系统优化研究[J]. 宋绍楼,姚净千.  控制工程. 2017(10)
[3]煤矿井下排水系统自动化改造及控制策略优化[J]. 徐卫峰,杨建旗,陈霈,吴佳胜,牛洪海.  煤炭技术. 2017(02)

硕士论文
[1]基于最优控制理论的自动化排水系统研究与应用[D]. 刘震.西安科技大学 2017



本文编号：3479756