水泵監(jiān)控器的數(shù)據(jù)采集:

(1)數(shù)據(jù)采集的形式。

主要分為兩類:模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

模擬測試的數(shù)據(jù)主要包括:電機(jī)運(yùn)行功率、電壓、電流、泵軸溫度、電機(jī)溫度、軸承溫度、排水管流量、泵吸水管真空度和泵出口壓力；數(shù)字測試的數(shù)據(jù)主要包括:泵高壓啟動(dòng)柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動(dòng)閥的工作狀態(tài)和啟閉位置、開度顯示、真空泵的工作狀態(tài)和電磁閥的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)自動(dòng)采集主要由PLC實(shí)現(xiàn)。PLC模擬輸入模塊通過傳感器連續(xù)檢測水倉水位，采集電機(jī)電工參數(shù)、水泵軸溫、電機(jī)溫度、排水管流量等傳感器和變送器，主要用于監(jiān)測水泵和電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。PLC數(shù)字輸入模塊采集各種開關(guān)信號(hào)作為邏輯處理的條件和依據(jù)，控制排水泵的啟停。

(2)自動(dòng)輪換。

為了防止電機(jī)和電氣設(shè)備因備用泵及其電氣設(shè)備或備用管道長期不使用而受潮或其他故障未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)工作泵出現(xiàn)緊急故障需要投入備用泵時(shí)，不能及時(shí)投入，甚至影響礦井安全。該系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)了多臺(tái)泵的自動(dòng)輪換工作控制，控制程序自動(dòng)記錄和累計(jì)泵的啟停次數(shù)、運(yùn)行時(shí)間、管道使用次數(shù)和流量等參數(shù)。系統(tǒng)根據(jù)這些運(yùn)行參數(shù)按一定順序自動(dòng)啟停泵和相應(yīng)的管道，使每個(gè)泵及其管道的利用率分布均勻。當(dāng)一臺(tái)泵或其閥門出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，并在觸摸屏上動(dòng)態(tài)閃爍，記錄事故。同時(shí)，故障泵或管道會(huì)自動(dòng)退出輪換工作，其余泵和管道會(huì)繼續(xù)按現(xiàn)有順序自動(dòng)輪換工作，以達(dá)到早發(fā)現(xiàn)、早處理故障，避免影響礦井安全生產(chǎn)的目的。

(3)自動(dòng)控制。

系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)采用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-300PLC作為控制主機(jī)，由PLC機(jī)架、CPU、數(shù)字I/O、模擬輸入、電源、通信等模塊組成。根據(jù)水倉水位的高低，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)合理調(diào)度水泵，自動(dòng)準(zhǔn)確地發(fā)出啟多臺(tái)泵的運(yùn)行。

為了保證井下安全生產(chǎn)和系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，水位信號(hào)是水泵自動(dòng)化的一個(gè)非常重要的參數(shù)。因此，系統(tǒng)設(shè)置了兩套水位傳感器、模擬量和機(jī)械液位傳感器，兩套傳感器都設(shè)置在水倉的排水配水倉中。PLC將接收到的模擬量水位信號(hào)分為幾個(gè)水位段，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量。同時(shí)檢測井下供電電流值，計(jì)算用電負(fù)荷率。根據(jù)礦井的涌水量和用電負(fù)荷，控制低用電高峰和一天低電價(jià)時(shí)開啟水泵，高用電高峰和電價(jià)時(shí)停止水泵運(yùn)行，達(dá)到避峰填谷、節(jié)能的目的。

(4)動(dòng)態(tài)顯示。

采用德國西門子TP-270觸摸式工業(yè)圖形顯示器(觸摸屏)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬顯示，系統(tǒng)通過圖形動(dòng)態(tài)顯示泵、真空泵、電磁閥和電動(dòng)閥的運(yùn)行狀態(tài)，通過改變圖形顏色和閃爍功能進(jìn)行事故報(bào)警。直觀顯示電磁閥和電動(dòng)閥的開閉位置，實(shí)時(shí)顯示泵的真空和壓力值。

用圖形填充和趨勢(shì)圖、棒狀圖和數(shù)字形式準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地顯示水倉水位，并在啟停泵的水位段發(fā)出預(yù)警信號(hào)和低段、超低段、高段、超高段分段報(bào)警，以不同的音響形式提醒工作人員注意。

采用圖形、趨勢(shì)圖和數(shù)字形式直觀顯示管道流量，動(dòng)態(tài)顯示井下用電負(fù)荷、電機(jī)電工參數(shù)和泵負(fù)荷、泵軸溫度和電機(jī)溫度，超限報(bào)警，自動(dòng)記錄故障類型、時(shí)間等歷史數(shù)據(jù)，提醒工作人員及時(shí)維修，避免泵和電機(jī)損壞。