井下排水远程监控系统技术协议

红卫矿业公司沈家湾煤矿 -300 水泵房井下排水远程监控系统 技 术 协 议 2010 年 5 月 1 甲方： 红卫矿业有限公司 乙方： 长沙浩腾实业有限公司 红卫矿业有限公司（以下简称“甲方” ）与长沙浩腾实业有限公司（以 下简称“乙方” ）本着诚信协商原则，就甲方设计建设 的沈家湾煤矿-300水 泵房井下排水远程监控系统 的有关技术问题，达成如下协议。 本协议为正式合同的附件，与合同具有同等法律效力。 1 项目概况 沈家湾煤矿隶属于红卫矿业公司，年设计生产能力 10 万吨，沈家湾煤矿 井下有-140、-300、-400三个泵房，本次建设的-300泵房现有四台型号为 200D43X5矿用高扬程耐磨多级离心泵，另有一台型号为 150D43X5矿用高扬程 耐磨多级离心泵根据矿上计划也将更换为 200D43X5矿用高扬程耐磨多级离心 泵， 本次项目建设内容即是针对-300水泵房改造完成后的所有五台水泵进行远 程监控系统的建设。 煤矿井下排水远程监控系统是根据煤矿矿井的实际情况，在原来的设施基 础上进行自动化改造，以使设备实现自动运行和自我诊断的一套系统。通过工 业计算机对设备的运行状态、运行过程进行远程监测和控制，从而达到有效地 节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的。 2 建设内容 针对沈家湾煤矿对-300水泵房远程监控系统的具体要求，本次建设内容 为：  -300水泵房井下排水远程监控系统建设 3 设计规范 此项目中控制系统的硬、软件及其它各类设备满足以下标准： 《煤矿安全规程》（2006年 7 月 1 日起施行） 《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215--94 2 《计算机软件开发规范》GB8566 《计算机软件产品开发文件编制指南》GB8567-88 《可编程逻辑控制器编程语言标准》IEC61131-3 《国际可编程控制组态语言标准》IEC1131-3 《工业控制用软件评定准则》GB/T13423----1992 《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》GB/T13926-92 《可编程序控制器》GB/T15969 《计算机软件质量保证计划规范》GB/T 12504-90 《煤矿监控系统总体设计规范》 4 方案及技术要求 4.1 现场情况 沈家湾煤矿-300水泵房参与监控的水泵情况： 序号 水泵型号 流量 扬程 转速 电机功率 电机型号 1 200D43*5 288 204.0 1480 250KW YB400M1-4 2 200D43*5 288 204.0 1480 250KW YB400M1-4 3 200D43*5 288 204.0 1480 250KW YB400M1-4 4 200D43*5 288 204.0 1480 250KW YB400M1-4 5 200D43*5 288 204.0 1480 250KW YB400M1-4 表4-1 -300 泵房水泵技术特征表 除以上 5 台水泵外，另还有3 个水仓，以及为5 台水泵排真空 注水的射流系统。 -300水泵房排水系统结构图如下： 3 图4-1 -300 水泵房排水系统结构图 4.2 系统结构 红卫矿业公司的沈家湾煤矿井下排水远程监控系统主要由三部分组成：地 面控制中心，工业以太网和泵房监控系统。 地面控制中心设置在调度控制中心，设置两台操控站，操控站选用高性能 工控机，通过操控站对井下泵房相关设施进行集控和监视。 工业以太网作为水泵房监控系统的信息传输平台，以光纤为传输介质，是 泵房与地面控制中心数据交换的信息通道。 水泵房监控系统是井下排水远程监控系统的重要组成部分，由控制单元、 现场数据采集设备（传感器）等组成。 系统整体结构如图所示： 4 图4-2 系统整体结构图 4.3 水泵房监控系统 4.3.1 阀门改造 排水管路改造： 把总排水管路以及每台泵出水口的手动阀门改成电动闸阀， 每个泵出水口加装一个压力传感器； 排空管路系统的改造：把排空主管路以及每台水泵的射流手动阀改成电动 球阀，并在每台水泵的管路上加装一个真空度传感器； 5 4.3.2 控制器配置 在井下-300水泵房配置 2台 KXJ-24隔爆兼本质安全型可编程控制箱，用 来实现对各传感器信号的采集，同时实现对水泵启动器、电动闸阀、电动球阀 等设备的开停控制。 1. 控制单元 矿用隔爆兼本安型控制箱以 PLC 作为控制核心， 并配备相应的智能型数据 采集模块进行数据采集和传输，完成水位的监测、温度、压力、流量等水泵运 行工况的监测和水泵的开停及各阀门的开合，同时配备以太网接口模块，方便 地接入工业以太网传输平台。整个系统性能可靠，易于扩展，方便维护。 2. 系统的数据检测与采集 根据水泵远程监控系统的要求，水泵控制系统需要实时对以下各状态进行 检测和采集：  运行操作方式：远程自动控制、远程单机控制、就地手动控制 3种操 作方式的监测。  水泵、电机状态及相关电气参数：具体包括水泵电机启停状态、水泵 的前、后轴温度；电机的电压、电流、功率等参数。  排水管路状态：泵出水口压力、真空度，主排水管流量，各电动闸阀、 电动球阀的开关状态。 水位状态：选用投入式水位计，可连续测量实时水位。 3. 控制方式 系统具备远程自动控制、远程单机控制、就地手动控制 3 种操作方式。 远程自动控制：在地面控制中心对水泵进行自动控制。 远程单机控制：由控制中心操作员进行单机开停控制。 就地手动控制：和现有工作方式类似，由现场人员控制开停。 以上控制方式的优先级方案为：就地手动控制——远程单机控制——远程 自动控制。 6 4.4 地面控制中心设计及系统功能 井下控制箱有直接的以太网接口，可直接通过工业以太网与地面控制中心 进行数据交换；同时本系统支持国际通用的标准协议，适用大部分组态软件， 可方便的进行组态，和其他系统一起共享数据， 实现在线互锁和联机同步保护。 井下排水远程监控系统的建设后，系统可实现如下功能： 1. 显示功能 1) 工况图：动态显示井下泵房运行的工况，以及水流量的大小。 2) 故障及保护显示：实时显示个水泵中各种传感器的工作状态，对低 电压、过电流、真空度、流量、轴承温度、水位等故障类型进行诊断显示。 2. 控制功能 根据实际水位情况，自动控制水泵的开停，水泵的倒换。 3. 报表功能 把需要的工况数据如电流、温度等各类数据做成矿上需要的报表的格式， 供操作人员查询参考。 4. 报警管理 方便、灵活、可靠、易于扩展的报警系统可提供多种报警管理功能，包括： 报警区管理、基于事件的报警、报警优先级、报警过滤功能。 5. 历史数据 配置软件具有自动采集、存储、显示历史数据，分析过程趋势，为事后的 查询提供相应的文档依据。 6. 备份和恢复 软件的备份和恢复专家方便了用户管理工程文件，用户可以手动指定文件 备份并压缩，之后手动恢复到需要的软件平台节点上。 5 设备清单 一、监控室 序 号 设备名称 规格型号 单 位 数量 厂家 7 1 操控站 IPC610H 台 1 研华 2 液晶显示器 22 英寸 台 1 三星 3 水泵控制系统软件 njbestway 套 1 南 京