陕西建新煤化有限责任公司建新矿井综合自动化系统方案书
? 停电后可正常通话（48小时） ? 皮带机单启动、单停 ? 皮带机启动语言预警 ? 皮带机停机语言报警
? 皮带机沿线拉线急停及位置显示
? 胶带机跑偏、堆煤、烟雾、温度、速度等保护；传感器连线故障检
测及显示
? 系统所有检测输入信号：开关量、模拟量（1～5V；4～20mA；200～
1000Hz）由参数设定选择
? 预留RS232/485串行接口，可与全矿井监控系统无缝连接（留有接
口）
3）高压微机综保系统保护功能
? 合分闸控制：操作方式分为运行人员就地操作、调度中心远方操作。 ? 数据采集：各高压开关柜的电流、母线电压、有功功率、无功功率、
功率因数、有功功率总和、无功功率总和等。
? 对实时数据进行统计、分析、计算、开关运行时间统计；各开关分
合次数统计等。
? 画面显示：采集的数据能反应到大巷胶带机监控系统监视器上，并
能上传到矿井综合自动化系统。
? 完善的综自保护功能，短路、过负荷、负序等。 4）显示报警功能
? 状态显示：系统能在操作员终端上显示胶带机的开停状态，电源、
松闸、等信息。
? 故障报警显示：在操作员终端上可显示胶带机跑偏、闭锁、纵撕、
超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、电机故障等故障信号，并有声光报警功能。
? 模拟量显示功能：系统应能显示跑偏、闭锁、纵撕位置，电机电流、
胶带速度、加速度，驱动滚筒表面温度，胶带张紧力等。 ? 沿线信号预告功能：可实现沿线启动预告和打点信号联络。
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事件顺序记录、故障诊断报警功能。 5、系统配置图
大巷胶带机监控系统配置图
井下光纤工业以太环网 工业以太网交换机 TCP/IP 井下光纤工业以太环网 现场控制设备 按钮、仪表等 硬接线 PLC控制柜 Modbus 硬接线 高压开关柜 微机综合保护系统 KTC101 胶带机保护监控系统 CST 控制系统
二、主斜井胶带机及101胶带机监控系统 1、监控对象
主斜井胶带机及101胶带机。主斜井胶带机驱动方式：CST驱动。 2、系统设计方案
主斜井胶带机及101胶带机监控系统由业主单独招标，本方案只考虑系统接入问题。在主斜井驱动机房配置工业以太网交换机，将该系统直接接入矿井综合自动化系统的井下光纤工业以太环网上。通过井下光纤工业以太环网上传信息和下发控制指令以实现主斜井胶带机及101胶带机监控系统远程监控。在矿井生产调度指挥中心可观察到主斜井胶带机及101胶带机监控系统中的各种参数和运行状态。
第四节 井下排水监控系统方案
一、井下主排水泵房监控系统 1、监控对象
主排水泵3台，二趟排水管路，监控系统要求实现水泵“三遥”控制、水泵
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真空度检测、管路流量、水泵电机温度、轴承温度、阀门开关状态、出水压力、水仓设液位传感器连续测量等。
2、水泵PLC自动控制系统原理： A、水位实时检测：
水位信号的检测是水泵实现自动控制的一个重要的环节，井下主排水泵的启、停是根据水仓内水位的高低变化来控制的，设计采用在水仓内设一个隔爆的压力式水位传感器来检测水位的高低，水位传感器输出4～20mA模拟量信号接入模拟量输入模块中，由PLC软件编程将接收到的水位模拟量信号分成若干个水位段，当水位上升到设定水位段时，则启动水泵进行排水，并且计算出单位时间内水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，并根据现场具体情况确定需启动水泵的台数。
B、抽真空充水
离心式水泵只有在泵壳内充满水的情况下才允许启动，因此水泵启动前必须先进行抽真空，系统采用3台喷射泵射流引水启动方式，喷射泵以井下洒水管压力水或主排水管路存水为动力源，由真空度表监视真空度，电机电流、排水管流量作为监视真空度的后备参数。当真空表的读数达到设定值时，即可启动水泵。
C、水泵电机的启动与阀门操作
当水仓水位上升时，水位传感器将采集到的信号传至PLC模拟量输入模块，PLC将模拟信号转变为可识别的数字信号后，对水位进行判断，当水位超过设定水位后，PLC发出指令顺序打开真空管路阀门，启动喷射泵，同时真空度传感器将真空度信号传至PLC系统，系统判断真空度达到水泵启动条件后，顺序关闭真空管路阀门和喷射泵，启动水泵主电机，此时压力传感器将水泵出水口压力信号传至PLC系统，系统根据预设条件打开排水电动闸阀，以上流程完成一台水泵的启动过程。同时PLC系统不停检测水位信号，如果水位上升较快或水位达到另一设定水位后，启动另一台水泵，直到水位符合预设的要求。当水位下降到设定的最低位置时，水位传感器将信号传至PLC模拟量模块，PLC将模拟信号转变为可识别的数字信号后，对照设定最低水位值，数值相同时，顺序发出关闭水泵出水闸阀和关闭水泵主电机的命令，停止水泵。
D、水泵的自动轮换工作
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为了防止因备用泵及其电气设备或备用管路长期不用而使电机和电气设备或备用管路受潮或有其他故障而未经及时发现，当工作泵出现紧急故障需要投入备用泵时，备用泵不能及时投入以至影响整个矿井的安全，因此PLC采用软件编程设置3台水泵自动轮换工作，控制程序将水泵启停次数及运行时间等参数自动记录并累计，系统根据这些运行参数按一定顺序自动启停水泵和投入相应管路，使各水泵及其管路的使用率分配均匀，以达到有故障早发现、早处理，以免影响矿井安全的目的。
E、井下主排水泵的用电负荷在全矿占有很大的比重，水泵的开、停除了水位高、低这个条件外，还受到电力系统的限制。通过软件的设置，PLC控制系统根据煤矿井下的电网负荷情况和电力部门各个时段的收费标准，以“避峰填谷”大原则确定启、停水泵时间，做到尽量避免在用电高峰期启泵，合理地利用电网信息，提高矿井的电网运行质量，达到节能的目的。
3、系统设计方案
本方案在井下主排水泵房设一PLC控制站。主控装置采用GE公司PACsystem RX3i系列PLC。控制站配置Modbus通讯模块，实现PLC系统与高压微机综合保护系统的信息交换。控制站还配置一定数量的I/O控制模块，实现一些开关量、模拟量信息的采集、控制功能。控制站配置工业以太网模块，实现井下排水监控系统信息的上传功能。该控制站作为井下排水监控系统与矿井综合自动化网络的连接桥梁，将该系统接入到矿井综合自动化系统的井下光纤工业以太环网上。通过井下光纤工业以太环网上传信息和下发控制指令以实现井下排水监控系统远程监控。在矿井生产调度指挥中心可观察到井下排水监控系统中的各种参数和运行状态。
4、系统网络接入方式
该系统配置工业以太网交换机，直接接入矿井综合自动化系统的井下光纤工业以太环网上。
5、系统实现功能 ? 水泵起停控制；
? 各水泵真空度检测、出水压力、管道流量、电机电流、轴承温度、
阀门开关状态、水仓液位传感器的等信号；
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? PLC系统信息上传，在矿井生产调度指挥中心应可观察到井下排水
监控系统中的各种参数和运行状态。
6、系统配置图
井下主排水泵房监控系统配置图
井下光纤工业以太环网 工业以太网交换机 TCP/IP 井下光纤工业以太环网
Modbus 高压综保 远动接口 硬接线 PLC控制柜 现场 高压开关柜综保单元 控制设备 现场 检测仪表
第五节 矿井通风监控系统方案
一、一号回风立井通风机房监控系统 1、监控对象 监控的通风设备：
两台通风机，一台工作，一台备用。通风机采用变频控制。 监控对象包括：
? 在线监测风机的运行参数；
? 矿井通风系统环境工矿状态，主要是风量、风道负压监测和电机和前后
轴温度监测。 2、系统设计方案
一号回风立井通风机房监控系统由业主单独招标，本方案只考虑系统接入问题。在一号回风立井通风机房配置工业以太网交换机，将该系统直接接入矿井综合自动化系统的地面光纤工业以太环网上。通过地面光纤工业以太环网上传信息
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