煤矿自动化系统说明.doc

清水营煤矿综合自动化系统技术手册清水营煤矿综合自动化系统技术手册神华宁夏煤业集团有限责任公司清水营煤矿信息化办公室编制二二二二年一月十一日目 录第一章清水营煤矿综合自动化概述3第二章综合自动化系统网络和平台4一、 工业以太网络部分4（一）、网络及程控设备 4二、 综合自动化软件平台5第三章 综合自动化系统 11一、 综合自动化子系统组成 11（一）主煤流运输监控系统 11（二）主井驱动机房10KV变电所监控系统 19（三）井下11采区变电所监控系统20（四）井下11采区水泵房监控系统24（五）净水站监控系统 33（六）压风、制氮监控系统 38二、视频监控系统43三、集控员授权、义务及权利52第一章 清水营煤矿综合自动化概述清水营煤矿综合自动化系统按照“先进、实用、安全可靠、开放、可维护、经济”的原则进行总体设计，分两期实施，于2008年5月开始一期工程建设，至2009年12月完工。系统一期工程建设涵盖工业以太网、自动化软件平台开发、基础自动化子系统的建设和接入、自动化系统集成4个部分。其中工业环网直接担负着煤矿矿井各生产系统的联络、三遥以及信息上传和共享的重任，是实现矿井生产自动化和信息化的关键和纽带；自动化软件平台是整个系统的司令部，完成控制指令下达、实时数据采集、历史数据记录、安全控制、诊断、审计、授权、配置、报警和事件等核心工作，具有高度伸缩性、模块化，基于开放的工业标准，和自动化控制系统、信息系统紧密集成，为第三方系统提供开放接口；基础自动化系统子系统建设和接入共16个子系统。自动化系统集成采用统一的数据管理、统一的通信、统一的组态和编程软件将各种各样不同的技术在一个用户接口下，集成在一个有全局数据库的总体平台中，大大降低系统之间的接口费用也大大减少了备品备件的品种和数量。通过以上四部分的建设，清水营煤矿综合自动化系统一期工程实现了在清水营煤矿调度室对包括主煤流运输系统、井下11采区变电所供电系统、井下11采区水泵房排水系统、制氮系统、压风系统、矿井原水净水处理系统、洗选系统、主扇通风系统、锅炉系统、生活污水处理系统、副斜井提升系统、井下水处理系统、制氮车间10KV变电所监测系统、主井驱动机房10KV变电所监测系统、副立井提升系统、副立井10KV变电所等16个自动化子系统的远程监测、监控。2011年10月集团公司开始推广矿井自动化系统无人值守工作，清水营煤矿被集团公司定为三个试点单位之一。2012月3月清水营煤矿通过对原有系统改造和完善，实现在调度室集控中心对主煤流运输系统、井下11采区变电所供电系统、井下11采区水泵房排水系统、制氮系统、压风系统、矿井原水净水处理系统等6个系统进行远程监控，达到无人值守要求。清水营煤矿综合自动化系统运用现代信息、控制技术及网络理论，选用开放的网络产品、自动化产品和软件产品，构建起信息层、控制层和设备层高度集成的现代化全方位自动化体系，实现了数据采集离散化，设备控制分布式智能化，调度操作集中化，生产管理信息化，不仅实现了从生产第一线、调度、管理科室和领导办公室的层层联网及信息共享，而且保证整个系统安全可靠正常地运行，提高运行管理和维护的水平，降低运行管理费用，减轻工作人员的劳动强度，提高各种信息的传输及分析能力。并且，设计的统一的系统平台可以完成原来由多种系统搭配起来才能完成的所有功能，大大简化系统的结构，减少了大量接口部件，克服了上位机和工业控制器之间，连续控制和逻辑控制之间，集中与分散之间的界限，构建了覆盖矿井各生产系统的、当代先进的工业实时调度监测控制网络系统，进而实现矿井生产自动化。第二章综合自动化系统网络和平台一、 工业以太网络部分选用Ethernet/IP（工业以太环网）作为控制层网络，主干采用光纤传导模式，由调度中心通过单模光缆连接包括矿调度室、洗煤厂集控车间、净水站、通风机房、主井驱动机房、井下11采区水泵房、副立井10kv变电所，构成整个控制层环形冗余网络。其中，锅炉房监控室、生活污水处理车间、井下水处理车间、一号副斜井提升操作间、压风制氮监控室、井下11采区变电所、副立井提升机房通过多模光缆就近连接入环网交换机上。（一）、网络及程控设备1、 交换机清水营煤矿采用8台SCALANCE X408-2西门子工业交换机及一台SCALANCE X414-3E交换机，各子系统通过自身的PLC或上位机以太网模块与SCALANCE交换机以太网口连接，从而接入工业环网。SCALANCE X408-2的各项性能参数如下：型 号： 4个10/100/1000Mbit/S和4个10/100Mbit/s RJ45端口2个千兆/百兆介质模块插槽传输速率：10/100/1000Mbit/s 电气接口：4RJ45接口（10/100/1000Mbit/s;TP） 光学接口：通过配置MM492-2或MM492-2LD介质模块可获得4个千兆光纤SC接口；电源电压：224V DC（18V to 32V） 电流消耗：700mA 功 率：15 W（不安装介质模块时）， 48W（最大配置时）交换机电源相关参数： 型号：FDPS-100A AC input:110/220v+ 10% DC output:24v 5A2、交换机安装位置及取电位置：中心机房： 交换机位于4#机柜，UPS电源位取自办公楼配电柜信息化专用双回路电源。洗煤厂： 交换机位于大屏后北侧第1机柜，UPS电源位取自于大屏后PZ30型配电盘第5空开。净水站：交换机位于配电室东南角机柜，UPS电源位取自于1#配电柜，CH1-63型空开。通风机房：交换机位于通风机房配电室北侧第3机柜，UPS电源位取自于PLC控制柜。主井驱动机房：交换机位于西侧第1机柜，UPS电源位取自于GZG49微机监控直流电柜后交流电源2路进线。11采区水泵房：交换机位于1#水泵电机北侧红色防爆柜，UPS电源位取自于专用综保。要求对每台UPS电源进行定期检查维护。3、 服务器采用两台IBM3650服务器，互为冗余，通过RJ45接口接入机房SCALANCE X408-2交换机，其中一台兼用于WEB服务器。服务器的主要作用是：采集和存储各子系统数据、归档记录、历史文件、报表等；综合自动化系统硬件平台，为操作员和WEB客户端访问及数据处理提供平台支持。4、 工控机设置5台工控机用于集控室远程控制，工控机通过超五类双绞线直接接入机房SCALANCE X408-2交换机，通过工业环网访问子系统PLC或上位机，从而对各自动化系统进行远程监控。5、 PLCPLC:可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。清水营煤矿采用的PLC主要为西门子S7-300系列产品。6、 子系统接入方式自动化网络按生产关系和地理位置构成逻辑环型网络结构，即工业以太光纤冗余环网，将清水营煤矿所有监控点通过千兆以太网络连接为一个统一的控制网络，并接入矿调度（集控）室，形成煤矿生产自动化系统。工业网络主干采用单模光纤，从而提高传输速率，有效防止电磁、温度、湿度等因素对数据传输的干扰。分支则采用多模光纤就近接入环网节点交换机。7、 网络拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局。就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，我矿主干采用环型结构，分支采用星型结构，并使用4芯多模光缆连接。以下是我矿的网络拓扑图：副井筒主井筒MGXTS-8B1二、 综合自动化软件平台选用WINCC作为组态软件和系统平台，具有可扩展性、可用性强、验证和跟踪、SCADA 扩展等特点，实现工业数据的整合，实时数据、实时状态的监控，历史数据归档、故障报警信息查看、历史报表查询，WEB的远端访问等功能。软件版本为WINCC6.2。1、 服务器端软件构成综合自动化服务器安装软件有：OFFICE2003、WINCC-SQL2005、WINCC6.2。服务器端的软件主要用于系统维护、数据采集存储、WEB访问。2、 集控室工控机软件构成集控室工控机安装软件有：OFFICE2003、WINCC6.2及windows IIS组件。集控室工控机通过综合自动化服务器平台访问子系统PLC进行数据读写，当服务器出现故障时影响工控机的正常操作。3、WEB客户端安装及访问在办公网络上访问综合自动化系统时，需要借助WEB客户端。Web客户端可以访问页面，但无权对任何子系统进行操作。综合自动化客户端访问地址：HTTP:/，首次访问页面时需要安装一些插件：选择“安装”，会出现下列提示：点击“Click here to install”选择“运行”选择“运行”选择“Next”选择“I accept the terms in the license agreement”后，点击“Next”点击“Next”选择“Complete”后，点击“Next”选择“Chinese(PRC)”，点击“Next”点击“Install”输入密码并“确定”后，点击画面右下方“动态图形可视化平台”即可进入主画面。第三章 综合自动化系统一、 综合自动化子系统组成 综合自动化系统目前有16个子系统，可控制子系统有：主煤流运输监控系统、井下11采区变电所监控系统、井下11采区水泵房监控系统、净水站监控系统、制氮机监控系统、压风机监控系统、通风自动化监控系统，其他系统只进行监测，包括：一号副斜井提升系统、锅炉房监测系统、洗煤厂监测系统、 制氮车间10KV变电所监测系统、主井驱动机房10KV变电所监测系统、生活污水处理监测系统、井下水处理监测系统、副立井提升系统、副立井10KV变电所监测系统。综合自动化系统在调度监控中心采用集成的界面，分系统进行操作或监测。操作时必须通过用户名和密码登录后，才能进行操作。登录方法：点击画面右上侧“登录”按钮，输入有效的用户名和密码后，在画面的右上侧会出现当前的用户名。当操作完成后必须点击画面右上侧的“注销”按钮，以避免发生误操作。（一）、 主煤流运输监控系统 1、主煤流运输系统组成主煤流运输系统主要包括：1号、2号、3号原煤仓、104#刮板机、105#刮板机、101皮带机头漏煤斗、101皮带、101皮带辅助设备、1#主皮带、1#主皮带辅助设备、1#主皮带机尾。配仓刮板机与闸板存在一定的对应关系。104、105刮板机各有5个闸板，4#、5#闸板对应3号原煤仓，2#、3#闸板对应2号原煤仓，1#闸板对应1号原煤仓，1号原煤仓还有一常开闸板（104、105刮板机机头处）。101皮带机头漏煤斗的闸板与配仓刮板机也存在一一对应的关系。111#闸板直接对应3#原煤仓入仓溜槽，此闸板打开，原煤直接进入3#原煤仓；112#闸板对应104#刮板机；113#闸板对应105#刮板机。启动刮板机后打开所对应的漏煤斗闸板。2、主煤流运输监控系统实现的功能 实现1#主井胶带机控制系统 、重型配仓刮板机及闸门、101原煤上仓胶带机、101皮带机头漏煤斗等设备的监控功能。实现皮带保护系统点与点的通讯，故障自诊断，能够判断具体故障类型、故障位置，具有胶带机低速打滑、机头堆煤、满仓、超温洒水、烟雾、滚筒超温、沿线急停和跑偏等多种保护，并能够对故障点进行屏蔽撤投；与变频器控制系统通讯，完成皮带开、停控制，并检测变频器运行参数，如速度参数、直流母线电压、输出电流、功率等，减速机油泵、风机运行状态、油温、油压参数等。为实现无人值守，于调度台增设语音报警广播系统、主煤流沿线视频监控。3、主运系统远程操作主运系统远程操作有两种方式：单动和联动。选择单动方式后所有设备必须单独启动或停止，在启动顺序、启动时间上必须严格按照操作规程操作。选择联动方式后，101#皮带电机、101#皮带辅助设备、1#皮带电机、1#皮带辅助设备参与联动，其他设备还需要进行单动操作。101#、1#皮带辅助设备包括：电机风机、风机减速箱、液压油泵、压力润滑器。（1）主煤流系统远程操作前准备工作在主煤流远程操作前，由系统维护单位对系统全面检查确认，检查内容如下：检查高低压柜是否按要求投入热备；变频器是否工作正常，制冷散热设备是否可靠；开关位置是否满足启动要求；检查各监测控制节点接线是否可靠，监测数据显示是否准确；检查各种皮带保护工作是否可靠。检查各设备控制开关是否切换到“远控”状态。在远程操作前，集控员必须做好以下工作：观察视频监控系统查看各监控点安全状态。仔细观察系统操作截面，查看有无报警信号，系统是否处于远控状态，设备是否处于“备妥”状态（备妥颜色为绿色）。通过调度台语音告警广播系统，对主煤流沿线进行告警喊话，通知人员尽快撤离现场。得到巡检维护人员确认后方可进行远控操作。 （2）主运系统远控单动操作及流程（以下操作均默认用户已登录）单动启动操作流程：选择原煤仓选择刮板机打开刮板机闸板启动刮板机打开101皮带机头漏煤斗对应闸板启动101皮带辅助设备启动101皮带启动1#主皮带辅助设备启动1#皮带。通知主煤流运输系统维护单位检查系统，确认系统具备开机运行条件后逐级启动设备。单动启动操作步骤：（以2号原煤仓105刮板机为例）点击画面“刮板机”进入刮板机操作画面。点击105刮板机2#闸板“打开”，待“打开”底色变绿后点击3#闸板“打开”，待底色变绿后进行下一步操作。点击105刮板机机头位置,出现下图后点击启动“正启”，“正启”底色变绿表示刮板机正常运行。点击105#刮板机对应漏煤斗113#闸板“打开”按钮，待按钮底色变绿后表示正常打开。退出“刮板机”画面。启动101#皮带辅助设备。点击“101辅助启停”下方“启动”， “启动”底色变为绿色表示正常启动。启动101#皮带。点击101#皮带机头弹出下图，点击“启动”，“启动”底色变绿后表示正常启动。启动1#主皮带辅助设备。点击“1辅助启动”下方“启动”，“启动”底色变绿表示正常启动。启动1#主皮带。点击1#主皮带机头弹出下图，点击“启动”， “启动”底色变绿表示正常启动。主煤流运输系统启动后，查看设备各项参数，无报警显示表示系统启动正常。若有报警提示，应立即确认报警原因。单动停止操作流程：通知相关生产区队停止向井下煤仓或溜煤眼卸料通知相关单位停止煤仓下口甲带给料机停止1#皮带停止1#主皮带辅助设备停止101皮带停止101皮带辅助设备关闭101皮带机头漏煤斗停止刮板机关闭刮板机闸板具体操作步骤：（以2号原煤仓105刮板机为例）通知相关生产区队停止向井下煤仓或溜煤眼卸料，通知相关单位停止煤仓下口甲带给料机，并通过视频监控的设备确认主皮带不处于负载状态。 停止1#主皮带。点击1#主皮带机头弹出下图，点击“停止”，“停止”底色变为红色表示正常停止。待1#皮带停止后，停止1#主皮带辅助设备。点击“1辅助启停”下方“停止”，“停止”底色变为红色表示正常停止。停止101皮带。点击101#皮带机头弹出下图，点击“停止”，“停止”底色变红后表示正常停止。停止101皮带辅助设备。点击“101辅助启停”下方“停止”， “停止”底色变为绿色表示正常停止。点击“刮板机”进入“刮板机”画面。点击105#刮板机对应漏煤斗113#闸板“关闭”按钮，按钮底色变绿后表示正常关闭。点击105刮板机机头位置,出现下图后点击 “停止”，“停止”底色变绿表示刮板机正常停止。点击105刮板机2#闸板“关闭”，待“关闭”底色变绿后，点击3#闸板“关闭”，待底色变绿后进行下一步操作。点击画面右上侧“注销”，退出远程操作状态。 （3）主煤流运输系统远控联动操作及流程主煤流运输系统联动联动设备包括：101皮带、101皮带辅助设备、1#主皮带及1#主皮带辅助设备，其他设备仍需要单动操作。联动启动流程：选择原煤仓选择刮板机打开闸板启动刮板机打开101皮带机头漏煤斗联动启动设备。这里只列出“联动设备启动”步骤：点击“自动选择”，使皮带状态处于自动状态。点击“辅助启动”，按钮底色变为绿色后进行下一步操作。点击“启动”，按钮底色变为绿色后表示正常启动。101辅助设备、101皮带、1#主皮带辅助设备、1#主皮带将依次启动。联动停止流程：通知相关生产区队停止向井下煤仓或溜煤眼卸料并得到确认通知相关单位停止煤仓下口甲带给料机，并得到确认联动停止设备关闭101皮带机头漏煤斗闸板停止刮板机关闭刮板机闸板。这里只列出“联动停止设备”步骤：点击“自动选择”，使皮带状态处于自动状态。点击“辅助停止”，按钮底色变为红色后进行下一步操作。点击“停止”，按钮底色变为红色后表示正常停止。1#主皮带、1#主皮带辅助设备、101皮带、101皮带辅助设备将依次停止。 4 、系统参数 （1）皮带速度设定。正常设定范围：0.5米/秒-4米/秒，根据负载情况进行设置。（2）监测点位设置温度测点：49个。电机定子温度超温9个、超高温9个（101#皮带1个、1#皮带1、2、3驱各一个、4驱3个，104、105刮板机各一个）；电机轴承温度超温8个、超高温8个（101#皮带1个、1#皮带1、2、3驱各一个、4驱2个，104、105刮板机各一个）；减速箱油温超温5个、超高温5个（101#皮带1个、1#皮带4个）；滚筒温度超温3个、超高温3个（101#皮带1个、1#皮带2个）压力测点：4个。1#皮带4部减速箱压力润滑器油压低测点。状态测点：14个。其中，变频故障状态：5个（101皮带、1#皮带四部驱动器）；皮带综合保护器故障状态：2个（101皮带、1#皮带四部驱动器1个）；电机状态反馈测点：2个（101皮带、1#皮带各,1个）；减速箱压力润滑器状态反馈测点：5个（3） 监控点位设置皮带保护控制测点。跑偏7个（1#皮带5个，101皮带2个），堆煤保护2个（101皮带、1#皮带各1个），防纵撕保护2个（101皮带、1#皮带各1个），烟雾保护2个（101皮带、1#皮带各1个），皮带温度保护2个（101皮带、1#皮带各1个），超温洒水2个（101皮带、1#皮带各1个），皮带打滑2个（101皮带、1#皮带各1个），皮带急停保护36个（101皮带8个、1#皮带28个）开关状态: 26个。104#、105#刮板机各10个，101皮带机头漏煤斗6个。5、主运系统远控操作注意事项在主煤流运输系统启动前，必须向责任单位巡检人员取得具备启动条件的确认。每一项操作必须严格按照步骤操作。系统运行时，时刻观察各项参数及监控视频，确保系统正常运行。 系统运行过程中若出现故障报警，通知现场维护人员确定故障原因、核实报警数据，如需停机检修须请示矿总值班领导，批准后进行停机检修； 若出现故障停机则立即停止操作，通知现场维护人员进行急停闭锁，查明故障原因，如需检修，则必须将主井驱动机房皮带“远程/就地”开关切换为“就地”，待故障排除后，恢复远控。在系统运行过程中，时刻检查电机电流、功率、转速，控制开关状态，各监测元件状态，并做好记录。操作完成，待主煤流运输系统正常后，要立即点击“注销”按钮退出操作状态，避免误操作。6 、常见故障处理（1） 子系统操作画面故障。现象：设备运行参数停止更新、呈现灰色状态，字体发虚。处理办法：通过切换画面，刷新当前系统数据；刷新后数据仍未更新，重新启动工控机，重新登录系统；如工控机出现故障，则换机操作；子系统网络出现中断，则立即通知运输一队切换为就地状态，进行操作；同时通知信息化进行故障处理。（2） 监测点位故障报警处理现象：故障报警画面变为红色。处理办法：通知系统维护单位进行现场检查确认，若为断线、测点故障造成的误报警，则在系统停运后进行检修排除故障；若报警数据真实，则巡检人员密切观察现场故障数据。同时报相关部门及领导采取相应措施。（3） 监控点位故障报警处理现象：主煤流运输系统急停处理办法：通知现场巡检人员进行急停闭锁，将“远控/就地”开关切换为“就地”，并对故障进行检查确认，排除故障。（二） 主井驱动机房10KV变电所监控系统主井驱动机房10KV变电所配置了电力专业上位界面，通过标准OPC协议将数据传至WINCC平台，实现数据的共享。1、系统组成：110KV进线配电柜2台、配电柜15台、工控机1台。2、实现功能： 系统通过OPC协议接入工业自动化系统，实现对各配电柜状态的实时监测功能。并对实时数据进行统计、分析、计算。主井驱动机房10KV变电所系统WINCC具体操作界面如图主画面可以直观的查看主井驱动机房变电所每台高压柜的投运情况，需要查看具体柜子的详细信息，点击相应柜号，可监视更多状态点。3、系统参数：各间隔单元的电流、母线电压、频率、有功功率、无功功率。 有功功率总加、无功功率总加、有功和无功电能量总加。 负荷率的计算和功率因数的监测。 母线电压不合格率。 母线电量不平衡率。4、注意事项在操作主煤流运输系统前，查看各设备所对应开关柜是否分合闸到位，确定电源是否备妥。 集控员观察报警画面，出现报警时，要立即通知巡检人员进行处理。（三）井下11采区变电所监控系统1、系统组成在井下中央变电所配置一台KJF81型井下测控分站，电源取自水泵房照明综保，各高爆开关通过485通讯线串联接入监控分站，KJF81井下测控分站主要由高性能工业嵌入式通讯服务器、后备防爆工作电源、光端设备等组成。用于井下变电所供电系统设备的监控。2、实现功能实现对高压柜的三遥功能，可在调度台对高保开关进行合、分闸操作；对报警、保护信号进行复归；实时显示高保开关和隔离开关（刀闸）的运行状态，各类告警信号。实时监测10kV供电系统的电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、功率因数等主要运行参数。井下变电所系统共有供电回路图1、供电回路图2、供电回路图3、故障报警界面4个可切换界面，实现井下11采区变电所所有高压柜的远程监控功能。井下变电所系统WINCC具体操作界面如图。点击每一个回路的接触器弹出相应的控制界面。3、分合闸远程操作（以下操作默认为已登录为操作状态） 合闸操作流程：确认送电申请单点击“信号复位”“预合回应”“预备合闸”“执行合闸”合闸操作步骤：（以11采区变电所27#高爆开关为例）接到送电申请，对申请单进行确认。点击27#高爆开关接触器弹出控制窗口点击“信号复位”，使软件内部相关变量恢复默认值。点击“预合回应”，字体变为绿色后进行下一步操作。点击“预备合闸” ，待“预合回应”字体变为黑色后进行下一步操作。点击“执行合闸”，断路器变为红色表示合闸成功。分闸操作流程：点击“信号复位”“预分回应”“预备分闸”“执行分闸”分闸操作步骤：（以11采区变电所27#高爆开关为例）接到停电申请，对申请单进行确认。点击27#高爆开关接触器。弹出控制窗口点击“信号复位”，使软件内部相关变量恢复默认值。点击“预分回应”，字体变为绿色后进行下一步操作。点击“预备分闸” ，待“预分回应”字体变为黑色后进行下一步操作。点击“执行分闸”，断路器变为绿色表示分闸成功。3.4.4 系统参数11采区变电所监控系统参数取自变电所28台高爆开关的综合保护器，主要有：过载保护、过流保护、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、短路保护、分合闸状态反馈、瓦斯闭锁、风电闭锁、漏电保护、漏电告警。3.4.5 注意事项在分合闸操作前必须确认停送电申请单与要操作的高爆开关是否一致。分合闸的每项操作之时，按钮的颜色都会变化，必须在有颜色提示后才可以进行下一步操作。操作过程中出现异常情况时应立即停止操作，通知责任单位进行处理。确认停送电成功后，立即退出操作状态。在进行倒闸操作时，必须由专职电工根据工作票现场停送电操作，集控员根据操作票将相应开关切换为现场检修状态。密切监护防止远程误操作。现场倒闸操作完成后，由专职电工通知集控员，将系统恢复为远控状态。（四）井下11采区水泵房监控系统 1、水泵房排水系统组成清水营煤矿11采区水泵房内共安装3台MD450-60*6的耐磨矿用离心排水泵，安装DN250环形排水管道，水泵出口安装DN273*8环形排水管道，两路排水管道在出水泵房处变径为D325*8排水管，沿管子道经一号回风斜井排至地面。水泵吸水管径为D325*8无缝钢管，采用无底阀设计，每台泵配射流泵进行泵体排真空。水泵电机额定电压为10KV,额定功率为710KW, 额定流量450立方米，实际排水高度330米。水泵房排水系统包括：1#排水管路、2#排水管路、1#水泵、2#水泵、3#水泵、41#高爆开关、31#高爆开关、21#高爆开关，其中每台水泵对应3个电动闸阀及3个射流泵配套截止阀。监测仪表及监测元件有：DB101液位计、LCZ-803超声波流量计、DY1151GP压力表、DY1151GP负压表、压力变送器。自动化设备：两台阀门控制柜、两台闸阀控制箱、两台PLC控制柜、一台X414-3E交换机及配套UPS电源，其中PLC柜及UPS电源取自于水泵房专用综保。2、工作原理根据现场液位判断是否进行启泵或停泵，液位上下限默认为:2.2M0.8M,也可以进行设置。当液位小于0.8M时停泵，当液位大于2.2M时启泵，启泵前先对泵体进行排真空，当负压达到-0.013MPa时关闭截止阀，启动水泵电机，水泵开始运行后水压达到3.8MPa时，打开1#闸阀进行排水，在闸阀开到位后20秒后若压力未达到3.2MPa以上，则进行停泵操作。11采区水泵房水泵工作方式：正常情况下一用一备一检修，单泵单管路运行，单台排水能力为450立方米；涌水量较大时需双泵双管路运行，两台泵排水能力达到900立方米。3、实现功能配置一套西门子S7-300系列PLC组成的自控系统，实现对排水泵进行遥控、遥测、遥信三遥功能，该系统能够实现泵房设备就地集中控制，另外PLC系统通过以太网接口接入工业以太网交换机，实现调度室远程集中控制功能。调度室上位监控画面显示水泵所有重要运行参数，包括：电机温度、管道流量、水泵吸水管真空度、水仓液位等。水泵控制画面：水泵启、停，电动阀、截止阀控制等。点击“报警画面”按钮可在报警画面与主画面之间进行切换。4、 远控操作（以下默认用户已登录为操作状态，以操作1#水泵、12DZ#排水闸阀为例） 11采区水泵房远控操作有三种方式：单动、联动、自控。选择单动方式后需要对每个闸阀、截止阀、水泵电机进行单个操作，需要严格按照操作规程进行操作；选择联动方式则需要先选择水泵、排水闸阀、排真空截止阀，选择后打开联动即可启动水泵；选择自控方式后首先选择排水泵，液位达到设定值后，所选择水泵自动启动或停止。（1）水泵单动操作单动启动水泵流程：判断现场液位是否大于2M打开射流泵11DJ截止阀打开13DJ截止阀进行泵体排真空负压达到0.013MPa时关闭13DJ截止阀关闭11DJ截止阀启动1#水泵电机当压力达到3.8MPa时打开1#闸阀进行排水1#闸阀开到位20秒后压力达到3.2MPa时正常排水，否则进行停泵操作单动启动水泵步骤：（假设使用1#截止阀）当液位大于2.0M时，选择要启动的水泵。打开11DJ#截止阀，点击11DJ#截止阀。弹出控制窗口后，点击“正转”，待显示11DJ“开到位”后关闭窗口。打开13DJ#截止阀，点击13DJ#截止阀。弹出控制窗口后，点击“正转”，泵体开始排真空，待13DJ显示“开到位”后等待180秒。点击“反转”关闭13DJ#截止阀，并点击11DJ#截止阀选择“反转”，同时关闭两个截止阀并确认关到位。负压达到0.013MPa时启动1#水泵电机，立即点击“1#水泵电机”。弹出控制窗口，点击“启动”，正常启动后画面上的电机会进行蓝绿交替闪烁。正常启动后关闭启动控制窗口。当压力达到达到3.8MPa时，打开11DZ#闸阀。点击11DZ#闸阀弹出控制窗口，点击“正转”，打开11DZ#闸阀，到“开到位”后，20秒若压力未达到3 .2MPa以上，则立即进行停泵操作。启动后，观察水泵电机电流是否达到37A以上，若未达到，要进行停泵操作，并通知巡检维护单位进行处理。单动停止水泵流程：关闭11DZ#闸阀停止1#水泵电机单动停止水泵步骤：点击11DZ#闸阀，选择“反转”，直到11DZ#闸阀“关到位”。点击1#水泵电机，弹出控制窗口后，选择“停止”，泵体变为蓝色表示正常停泵。同时观察电机电流是否正常。（2）水泵联动操作（假设使用11DJ#截止阀、12DZ#排水闸阀）水泵联动操作需要选择泵、截止阀、排水闸阀，选择联动打开后无需任何单动操作，水泵会自动排真空、启动、打开闸阀，当条件不满足时会自动进行关阀、停泵操作。联动启动流程：判断现场液位是否大于2.0M选择水泵选择射流泵截止阀选择排水管路闸阀联动打开（顺序打开11DJ截止阀、13DJ截止阀进行泵体排真空）负压达到0.013MPa时关闭13DJ截止阀关闭11DJ截止阀启动1#水泵电机当压力达到3.8MPa时打开12DZ#排水闸阀进行排水12DZ#排水闸阀开到位，20秒后压力达到3.2MPa时正常排水，否则进行停泵操作。联动启动水泵步骤：（假设使用1#水泵）选择要进行联动的水泵，点击“1#水泵联动”。点击“联动选择”选择11DJ#截止阀、12DZ#闸阀。在与同一控制窗口内，选择“联动打开”，水泵将按照程序流程自动启动。出现异常时，选择“联动关闭”关闭水泵。水泵联动停止操作：选择要进行联动的水泵，点击“1#水泵联动”。点击“联动关闭”，水泵会按照程序流程自动停止水泵。（3）液位自控水泵控制系统进入全自动控制模式，集控员需根据设备完好情况选择需要启动的第一台水泵及第二台水泵；若不选择，当液位大于2.0米时系统将默认按照1#、2#、3#顺序自动启动，自动选择启动1#水泵，当液位大于3.5米时默认启动2#水泵， 3台水泵在液位控制时，最多只能启动2台水泵。液位自控流程：选择液位控制模式设置液位上下限选择参与自控水泵。液位自控步骤：点击“液位控制选择”按钮。待按钮底色变为紫色后进行下一步操作。设置液位上下限。点击文本框输入需设定的液位数值。进入液位自控选择窗口，选择要参与自控的水泵。所选水泵按钮底色变为紫色表示已选定。5、系统参数（1）监测点位设置：温度测点30个。其中电机定子超温9个、超高温9个、电机轴温超温6个、超高温6个。泵阀综合保护故障：18个。电机过流保护：3个。电机过载保护：3个。水泵阀门输出故障：36个。水泵故障故障报警：水泵分合闸反馈信号6个。水泵运行电流过小：3个。水泵运行压力过小：3个。闸阀远控通信正常反馈信号：2个。水泵电机电流：3个。水泵电机电压：3个。水泵电机功率：3个。水泵压力监测信号：3个。水泵真空度监测信号：3个。排水管路瞬时流量：2个。排水管路累计流量：2个。（2）报警参数上下限温度：达到110度报：“超温”；超高温：达到120度报“超高温”。泵体水压：小于2.8MPa报“压力小”。水泵电机电流：小于34A报“电流过小”。 液位报警：2.4M,0.8M6 、远控操作注意事项 根据11采区水泵房运行方式，单泵单管、双泵双管，要求启动两台水泵时，需要事先确认两台水泵选用不同的排水管路。在进行水泵远控操作时，密切观察各测点数据、反馈状态，如出现报警或显示状态异常，需立即停泵并通知巡检人员现场检查确认，排除故障。单动操作时必须严格按照规程操作，包括设备打开顺序、闸阀、截止阀开关是否到位等。水泵电机与高爆开关存在对应关系：1号水泵对应541#高爆开关、2号水泵对应531#高爆开关、3号水泵对应521#高爆开关。操作完成后立即注销退出操作状态。 7 、故障及异常情况处理 操作画面停滞,设备运行参数停止更新。WINCC画面有一定延时，操作时可通过切换画面判断是否现场问题，若是现场问题则通知巡检人员检修；若不是现场问题，则停止系统运行并通知信息化进行处理。 启动电机时，电流、功率参数无变化。通过设备运行参数（压力、流量）显示判断水泵是否启动，若已启动，则通知巡检人员检查现场的高爆是否显示正常，显示正常则通知信息化对故障进行处理，否则需要检查硬接线等；若未启动，则通知巡检人员对高爆进行检修。 对闸阀、截止阀进行正转、反转操作时，闸阀无动作。切换画面后若仍不能进行操作，排除画面故障原因，由巡检人员对现场闸阀进行检修。 水泵电机启动3秒钟后，压力未达到3.8MPa。立即停止水泵电机，检查泵体是否漏气，射流泵工作是否正常。 水泵运行时压力小于3.2MPa或电机电流小于37A。立即关闭排水管路闸阀，关到位后，进行停泵操作，通知巡检人员对泵体及电机进行检查。 水泵启动后，无流量或流量过小。需对泵体、电机、排水吸水管路进行检查。 通过监控设备，发现现场设备或管路异常。立即对现场进行勘查，若需停泵检修，则将“远控”转为“就地”，由现场人员进行操作。 水泵房各设备参数停止更新，并变为灰色。 立即通知巡检人员检查水泵房核心交换机及PLC控制柜供电情况，确保供电正常。若由其他原因造成故障，则通知信息化进行处理。 工控机出现故障，导致黑屏、死机等现象。将水泵由“远控状态”转为“就地状态”。，通知信息化人员对故障进行处理，处理完成后将水泵由“就地状态”转为“远控状态”。（五） 净水站监控系统1 、系统组成：2台原水泵，2台反冲洗泵，1#、2#、3#、4#号过滤器，进水阀4台、产水阀4台、正洗排水阀4台、反洗进水阀4台、反洗排水阀4台。2、工作原理：产水时1#、2#过滤器为一组；3#、4#过滤器为一组。对原水进行两级过滤（1#、3#为一级，2#、4#为二级）。产水：通过原水泵将原水池内的水打入过滤器，经过滤器过滤后进入蓄水池，经消毒后进入消防水池。反洗：通过反冲水泵将原水池内的水打入过滤器，对过滤器进行反向冲洗，冲洗后的废水经排水阀排入水沟。3、实现的功能：净水站系统自带西门子S7-300系列PLC自动控制装置，并提供以太网接口，就近接入净水站自动化环网交换机中，实现设备的远程监控。净水站系统WINCC具体操作界面如图4、远控操作（1）远控产水操作远控单动启动流程：打开一级过滤器进水阀、正洗排水阀打开二级过滤器进水阀、正洗排水阀启动原水泵10分钟后打开一级二级过滤器产水阀关闭一级二级过滤器正洗排水阀。净水站产水远控单动启动操作步骤：（以3#、4#过滤器、2#原水泵为例）打开3#过滤器进水阀，待“开”按钮的底色变绿表示正常打开。打开3#过滤器正洗排水阀，待“开”按钮的底色变绿表示正常打开。打开4#过滤器进水阀，待“开”按钮的底色变绿表示正常打开。打开4#过滤器正洗排水阀，待“开”按钮的底色变绿表示正常打开。点击2#原水水泵，选择“启动”。 水泵启动10分钟后，同时打开3#过滤器产水阀、4#过滤器产水阀。 同时关闭3#过滤器正洗排水阀、4#过滤器正洗排水阀。 净水站产水远控单动停止操作流程：停止原水泵关闭一级过滤器进水阀、产水阀关闭二级过滤器进水阀、产水阀。净水站产水远控单动停止操作步骤：（以3#、4#过滤器、2#原水泵为例）点击2#原水水泵，选择“停止” 关闭3#过滤器进水阀、产水阀。 关闭4#过滤器进水阀、产水阀。净水站产水远控联动启动、停止操作步骤：（以3#、4#过滤器、2#原水泵为例）点击“备用产水”，系统将自动运行。（设备自动启动顺序：打开一级过滤器进水阀、正洗排水阀打开二级过滤器进水阀、正洗排水阀启动原水泵10分钟后打开一级二级过滤器产水阀关闭一级二级过滤器正洗排水阀）点击“备用停止”，系统将自动停止。（设备自动停止顺序：停止原水泵关闭一级过滤器进水阀、产水阀关闭二级过滤器进水阀、产水阀）（2）远控反洗操作净水站反洗远控单动操作流程：顺序打开一级过滤器反洗进水阀、反洗排水阀启动反冲水泵10分钟后停止反冲洗泵顺序关闭进水阀、排水阀净水站反洗远控单动操作步骤：（以3#过滤器、2#反冲水泵为例）点击3#反洗进水阀“开”，点击3#反洗排水阀“开”。点击2#水泵，选择“启动”，10分钟后点击“停止”。点击3#反洗进水阀“关”按钮，关闭反洗进水阀，点击3#反洗排水阀“关” 按钮，关闭反洗排水阀。净水站反洗远控联动操作步骤：点击“备用反洗”，系统将按照1#、2#、3#、4#过滤器的顺序逐个进行自动反洗。点击“备用反洗停止”，将自动停止反冲水泵，关闭反洗进水阀及反洗排水阀。 5、系统参数： 液位：2个6 、注意事项：在系统启动前，必须向责任单位取得具备启动条件的确认。每一项操作必须严格按照步骤操作。时刻观察设备运行时的各项参数及监控视频，确保系统正常运行。具体方法：点击过滤器左下方，即出现电磁阀开关状态。 在远控操作时，若出现闸阀、水泵电机不动作现象，通知巡检人进行处理。操作完成，待主煤流运输系统正常后，要立即点击“注销”按钮退出操作状态，避免误操作。7 、故障及异常情况处理 现场巡检人员发现水泵电机电流异常时，应立即停止系统运行，并将“集中”控制转为“就地”控制，由现场人员进行就地操作，并通知维护人员对故障进行处理。 集控员发现阀门打开、关闭异常时，应立即停止系统运行，并将“集中”控制转为“就地”控制，由现场人员进行就地操作，并通知维护人员对故障进行处理。 集控室自动化操作画面、工控机出现故障，导致在画面上无法操作时，应立即通知巡检人员将“远控”转为“就地”操作，并对故障进行处理。（六） 压风、制氮监控系统1、 系统组成压风系统：3台空压机、3台储气罐、3个排空阀、3个进气阀、3个系统阀制氮系统：4套制氮设备（空气压缩机、冷凝干燥机、制氮机、存储设备、气源阀、排空阀、系统阀、排污阀）。2、 工作原理压风系统：关闭排空阀，启动压风机，当罐内空气压力达到0.5MPa以上时打开系统阀，进行压风，其中进气阀为常开。 制氮系统：空气经空气压缩机压缩后，经除油器进入冷干机除水，进入空气储气罐，氧气经A、B吸附塔吸附后通过管路排出，氮气进入氮气罐。3、实现功能可视化的控制设备运行、监测各种数据；故障报警的快速提示和记录；重要模拟量数据的归档，以形成趋势对比、数据挖掘；对设备开停记录、开停时间进行查询。实现了压风制氮系统的自动化远控单动及联动功能。4 、操作流程、步骤（1）压风操作流程：启动：选择压风机关闭排空阀启动压风机储气罐压力达到0.5MPa时打开系统阀。停止：停止压风机打开排空阀关闭系统阀。（2）压风操作步骤： 远控单动启动步骤： 在1#、2#、3#压风机中选择要启动的压风机。 点击排空阀，弹出控制窗口，点击“关闭”按钮。 点击空气压缩机，弹出控制窗口后选择“启动”按钮。 当储气罐压力达到0.5MPa时，打开系统阀，点击“打开”按钮。 远控联动启动步骤： 选择控制模式为“集控控制”。 点击“启动”按钮。 远控单动停止步骤： 点击空气压缩机，弹出控制窗口后选择“停止”按钮。 点击排空阀，点击“打