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【摘要】山东东泰矿业有限公司在水泵远程控制应用过程中，对系统硬件和运行程序进行改造，该文介绍了其取得的实际使用效果。
【关键词】水泵远程控制技术；技术改造；效果
随着矿井技术的不断发展，煤矿领域的自动化技术也得到了广泛的应用。特别是与煤矿技术安全有关矿用设备，更是引起了国家安全部门和煤矿单位的重视，并且随着煤矿开采深度的加大，部门煤矿水事故的不断出现，国家要求煤矿泵房逐步采用无人值守的煤矿监控技术。目前水泵远程控制技术已经广泛在煤矿安全生产领域的到了推广应用。山东东泰矿业有限公司一井—550泵房和宝山井—32泵房采用了此项技术，取得了良好的效果。
一、水泵监控技术基本的原理
本监控系统采用了PROFIBUS DP网络对井下的水泵进行控制和相关数据采集。整个系统主要分为三个部分：一是数据采集层，二是水泵控制层，三是网络层。
首先是数据采集层，该部分主要是通过传感器对现场数据进行采集。采集数据主要包括水泵电机轴温、水泵轴温、水泵进出口水温差、进口压力和出口压力、以及水仓水位等。
其次是水泵控制层，该部分主要是为了满足地面地下开泵而加入的，同时也是该项目的重点。根据开泵的参数要求对水泵节点进行顺序控制。并最终达到井下可以使用触摸屏对水泵控制。地面调度中心可以使用电脑对水泵进行远程控制。
最后是网络层，该部分是水泵地面控制的基础。网络层主要分为三层分别为自由口数据采集层，S7-300和S7-200之间的PROFIBUS DP信息交换层，S7-300与HMI之间的通讯以及S7-300与地面电脑的通讯。具体构成方式如下图所示：
二、水泵监控技术应用过程中的改进
山东东泰矿业公司在该公司一号井井下-550水平泵房和宝山井-32水平泵房安装了水泵远程控制系统，经使用效果良好。在安装过程中结合现场实际对安装预定的方案进行了改进，既节约了支出资金，又增强了该系统的安全可靠性。现详细叙述如下。
1、对硬件部分进行了改进。
（1）对水气流控制部件进行改进，由原来ZCG高压电磁阀更换为QT型电动阀门（DN25/PN16）。更换理由，原方案与我单位的提引水装置不配套，现场安装有2套真空泵和2套射流泵互相备用，ZCG高压电磁阀为先导活塞式电磁阀，只能关闭正压不能关闭负压，经多次现场探讨和试验，最后选用了QT型电动阀门，投资持平，使用效果安全、可靠、运行良好。
（2）利用-550泵房原来安装的电动闸阀控制箱进行线路改接后与水泵远程控制系统电控箱对接。节省了3件带有远程控制输出功能的电动闸阀控制箱，节约资金2.1万元。
（3）在原方案基础上增加了一套不间断电源，从而增强了水泵远程控制系统的可靠性。预防了水泵远程控制系统突然失电而出现失控现象，避免造成电动闸阀关不住从而损坏设备的情况发生。
（4）在原方案基础上在3台泵控制分站和总站增设了带有过流过载的分合开关，从而保护各元气件，并且给维修人员的维护带来方便。
（5）减少中继器（中间信号放大器）2套，节约资金1万元。-550泵房至地面调度室需用信号线5000米，在保证信号强度的情况下，原方案计划需用中继器4件，现场中继器多故障率就会高，降低了系统运行的可靠性。通过技术改进，经试验每个中继器在保证信号强度的情况下可以输送2100米，结果在东风道车房和延深人车房安装2套中继器后一切运行正常。
2、对运行控制程序进行改进。
（1）对开泵真空度设定进行改进。原方案对开泵真空度设定一个定值-0.06Mpa，但是开泵真空度会随现场开泵的水位变化，经过几次试开泵成功率不高。经分析研究改为模拟手动开泵时的真空度进行编写程序，经过几次调试最后设定为达到-0.05Mpa后幅值摆动0.005 Mpa持续3秒钟发出启动盘启动命令，使用效果良好，截止现在没有失误出现。
（2）对电動闸阀打开命令进行改进。原方案对电动闸阀打开命令设定为启动盘启动后13秒钟发出命令开始打开电动闸阀，经过试验虽然开启水泵但有不上水的情况，为了减少不必要的开启和保障设备安全运行，经分析研究改为模拟手动开泵时观察压力表的办法进行设定，经过几次调试最后设定为水泵出口压力达到5Mpa持续2秒钟，发出打开电动闸阀命令，使用效果良好。
（3）对电动闸阀关闭命令进行改进。原来以电动闸阀关闭时所用的时间为主，到时间后发出停泵命令。正常运行中水泵出口压力达到7Mpa，若电动闸阀在规定时间内未关闭而停泵将造成损坏设备。我们将原方案改为模拟手动关泵时水泵出口压力高的情况进行编写程序，最后设定为电动闸阀达到规定关闭时间后再判断水泵出口压力达到7.5 Mpa二次，然后发出停泵命令，使用效果良好。
三、结语
综上所述，经过技术方案的改进，在节约投入资金3.1万元的同时，使该技术在使用中更具有可操作性，不仅增强了水泵远程控制系统的安全、运行的可靠性，保障了矿井排水安全，又减轻了职工操作劳动强度。满足了上级要求和《煤矿安全程度评估办法》之规定。
【关键词】水泵远程控制技术；技术改造；效果
随着矿井技术的不断发展，煤矿领域的自动化技术也得到了广泛的应用。特别是与煤矿技术安全有关矿用设备，更是引起了国家安全部门和煤矿单位的重视，并且随着煤矿开采深度的加大，部门煤矿水事故的不断出现，国家要求煤矿泵房逐步采用无人值守的煤矿监控技术。目前水泵远程控制技术已经广泛在煤矿安全生产领域的到了推广应用。山东东泰矿业有限公司一井—550泵房和宝山井—32泵房采用了此项技术，取得了良好的效果。
一、水泵监控技术基本的原理
本监控系统采用了PROFIBUS DP网络对井下的水泵进行控制和相关数据采集。整个系统主要分为三个部分：一是数据采集层，二是水泵控制层，三是网络层。
首先是数据采集层，该部分主要是通过传感器对现场数据进行采集。采集数据主要包括水泵电机轴温、水泵轴温、水泵进出口水温差、进口压力和出口压力、以及水仓水位等。
其次是水泵控制层，该部分主要是为了满足地面地下开泵而加入的，同时也是该项目的重点。根据开泵的参数要求对水泵节点进行顺序控制。并最终达到井下可以使用触摸屏对水泵控制。地面调度中心可以使用电脑对水泵进行远程控制。
最后是网络层，该部分是水泵地面控制的基础。网络层主要分为三层分别为自由口数据采集层，S7-300和S7-200之间的PROFIBUS DP信息交换层，S7-300与HMI之间的通讯以及S7-300与地面电脑的通讯。具体构成方式如下图所示：
二、水泵监控技术应用过程中的改进
山东东泰矿业公司在该公司一号井井下-550水平泵房和宝山井-32水平泵房安装了水泵远程控制系统，经使用效果良好。在安装过程中结合现场实际对安装预定的方案进行了改进，既节约了支出资金，又增强了该系统的安全可靠性。现详细叙述如下。
1、对硬件部分进行了改进。
（1）对水气流控制部件进行改进，由原来ZCG高压电磁阀更换为QT型电动阀门（DN25/PN16）。更换理由，原方案与我单位的提引水装置不配套，现场安装有2套真空泵和2套射流泵互相备用，ZCG高压电磁阀为先导活塞式电磁阀，只能关闭正压不能关闭负压，经多次现场探讨和试验，最后选用了QT型电动阀门，投资持平，使用效果安全、可靠、运行良好。
（2）利用-550泵房原来安装的电动闸阀控制箱进行线路改接后与水泵远程控制系统电控箱对接。节省了3件带有远程控制输出功能的电动闸阀控制箱，节约资金2.1万元。
（3）在原方案基础上增加了一套不间断电源，从而增强了水泵远程控制系统的可靠性。预防了水泵远程控制系统突然失电而出现失控现象，避免造成电动闸阀关不住从而损坏设备的情况发生。
（4）在原方案基础上在3台泵控制分站和总站增设了带有过流过载的分合开关，从而保护各元气件，并且给维修人员的维护带来方便。
（5）减少中继器（中间信号放大器）2套，节约资金1万元。-550泵房至地面调度室需用信号线5000米，在保证信号强度的情况下，原方案计划需用中继器4件，现场中继器多故障率就会高，降低了系统运行的可靠性。通过技术改进，经试验每个中继器在保证信号强度的情况下可以输送2100米，结果在东风道车房和延深人车房安装2套中继器后一切运行正常。
2、对运行控制程序进行改进。
（1）对开泵真空度设定进行改进。原方案对开泵真空度设定一个定值-0.06Mpa，但是开泵真空度会随现场开泵的水位变化，经过几次试开泵成功率不高。经分析研究改为模拟手动开泵时的真空度进行编写程序，经过几次调试最后设定为达到-0.05Mpa后幅值摆动0.005 Mpa持续3秒钟发出启动盘启动命令，使用效果良好，截止现在没有失误出现。
（2）对电動闸阀打开命令进行改进。原方案对电动闸阀打开命令设定为启动盘启动后13秒钟发出命令开始打开电动闸阀，经过试验虽然开启水泵但有不上水的情况，为了减少不必要的开启和保障设备安全运行，经分析研究改为模拟手动开泵时观察压力表的办法进行设定，经过几次调试最后设定为水泵出口压力达到5Mpa持续2秒钟，发出打开电动闸阀命令，使用效果良好。
（3）对电动闸阀关闭命令进行改进。原来以电动闸阀关闭时所用的时间为主，到时间后发出停泵命令。正常运行中水泵出口压力达到7Mpa，若电动闸阀在规定时间内未关闭而停泵将造成损坏设备。我们将原方案改为模拟手动关泵时水泵出口压力高的情况进行编写程序，最后设定为电动闸阀达到规定关闭时间后再判断水泵出口压力达到7.5 Mpa二次，然后发出停泵命令，使用效果良好。
三、结语
综上所述，经过技术方案的改进，在节约投入资金3.1万元的同时，使该技术在使用中更具有可操作性，不仅增强了水泵远程控制系统的安全、运行的可靠性，保障了矿井排水安全，又减轻了职工操作劳动强度。满足了上级要求和《煤矿安全程度评估办法》之规定。