淮北矿业股份有限责任公司

1、淮北矿业股份有限责任公司许疃矿矿井水处理厂集控系统技术规格书 科（区） 领导： 矿（厂）分管领导： 矿（厂）主要领导： 淮北矿业股份有限责任公司2021年3月许疃矿矿井水处理厂集控系统技术规格书1、 执行标准和规程、规范许疃矿矿井水处理厂集控系统，矿井水处理集控系统采用安全可靠的可编程序控制器系统(PLC)进行控制。设计中选用的设备传感器应是可靠的、准确的和先进的，保证装置正常连续运行、安全操作和维修方便。实现就地和控制室内控制。本技术规格书提出是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本规范和工业标准的优质产品，本技术条件未涉及的参数、技术

2、要求和试验标准按国家标准、相关行业标准和IEC标准中的较高标准执行。1.1、设计依据产品的设计、制造、安装完全符合煤矿安全规程2016版和国家相关标准。本方案设计依据：· 智能调度室装备规范 ·矿用一般型电气设备GB 12173一90 ·煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT 20990 ·电力系统通信运行管理规程SD22了一87 ·企业供配电系统节能监测方法GB/T 16664一1996 ·通用用电设备配电设计规范GBSOO55一93 ·矿山电力设计规范GB50O7O一94 1.2、设计原则本项目方案设计遵循技

3、术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性合理性、可操作性。其具有以下原则：1.2.1.先进性与适用性系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。1

4、.2.2. 经济性与实用性充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。1.2.3.可靠性与安全性系统的役计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。1.2.4.开放性以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。1.3、可扩充性

5、系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余争以满足今后的发展要求。1.3.1.追求最优化的系统设备配置在满足用户对功能、质量、性能、格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。1.3.2.保留足够的扩展容量1.3.3.提高监管力度与综合管理水平本项自系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控太大减少劳动强度，减少设备运行维护人员多另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行

6、，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。二、系统组成及工艺流程图矿井水处理自动化控制系统由地面集中控制中心工控机和PLC集中控制系统、低压控制柜、视频监控系统、传感器等几部分组成。三、主要技术参数和要求3.1、主要技术参数1、PLC控制柜cpu选用西门子1500系列，西门子扩展模块、西门子电源。2、中间继电器及按钮全部采用进口产品。3、控制电源采用明纬电源。4、信号继电器采用和泉继电器。5、压力传感器采用矿用本安压力传感器GPD20。l 工作电压：DC24Vl 基本误差：±2%F.S。l 输出信号：（420）mA。l 传输

7、距离：传感器到控制箱传输距离不大于20m。6、温度传感器采用矿用本安压力传感器GWD200。l 测量范围：0200。l 基本误差：显示误差：±2.5%；输出误差：±2.5%；l 工作电压：传感器应能在输入电压12V24V DC。l 电流信号：4-20mA。7、液位传感器采用矿用本安液位传感器GUC10。l 工作电压：DC24V；l 测量范围：010m ；l 信号输出：420mA；l 基本误差：不大于全量程的±5%。l 全封蔽设计，可用于恶劣环境，可直接对液体进行测定。8、摄像机采用海康200万高清摄像机。l 供电方式：电源供电l 红外夜视探头个数：1个l 智能识别

8、：移动识别适用面积：40-80m2l 监控类型：枪机监控l 云存安全协议：ISO27001l 防水等级：IP67l 供网方式：网线9、硬盘录像机海康硬盘录像机32T存储。l 视频接入路数:8路l 网络输出带宽:80Mpsl 视频输出:1路HDMI，1路VGA l 视频解码格式:H.265，Smart265，H.264，Smart264l 解码能力:6x1080Pl 同步回放：16路l 音频输出:1路，RCA接口（线性电平，阻抗：1KQ）l 硬盘:支持容量1TB/2TB/3TB/4TB/6TB/8TB的硬盘l 网络接口:1个，RJ4510M/100M自适应以太网口l USB接口:2个USB2.0

9、（后置）l POE接口:16个，RJ4510M/100M自适应以太网口l 电源规格:DC 48V 90Wl 机箱:1U260机箱10、振动传感器采用用矿用本安振动传感器GBYD5。l 轴向灵敏度(20±5): 50mV/g±5%l 测量范围(峰值): 100gl 最大横向灵敏度: 5%l 频率响应(士10%): 110，000Hzl 安装谐振频率: 30，000Hzl 工作温度范围: -20+120l 冲击极限: 5000gl 供电电源: 1224V（DC） l 工作电流: +2+10mA（典型4mA）l 最大输出信号(峰值): 士5Vl 输出阻抗: <100l 外壳

10、隔离: 100Ml 壳体材料:不锈钢l 输出信号：4-20mA11、 工控机采用研华610L。研华主机，intel I7 2600处理器，主频3.4GHZ，主板2个PCI接口，USB6个，1VGA显示，16G内存、256G固态+1TG机械硬盘、千兆网卡，额定电压：220V。12、显示器采用三星P271V。13、打印机采用惠普激光打印机HP1005s。14、4G模块采用广州巨城GRM530。PLC远程下载，上传，监控PLC梯形图，支持串口，网口下载。触摸屏远程下载。任何能上网的电脑，可以实现组态软件远程监控。通过MODBUS TCP/IP或OPC支持局域网内组态软件监控。使用网页功能远程监控PL

11、C，支持手机APP和电脑浏览器。可以实现PLC短信报警，短信查询，短信控制，报警拨号提醒。开放式WEB接口，客户可以自己做网站平台和APP GRM530具有以下特性：极强的抗干扰能力和稳定性，可直接安装在含大功率电气设备的电柜中。使用简单，无需任何固定IP和服务器，电脑能上网即可远程监控和维护。可同时支持局域网和全球范围内因特网监控。利用成熟的4G网络上网，速度稳定。也可有线和4G网冗余。LAN1、LAN2口：用于本地下载模块工程文件，连接带网口的PLC或触屏，出厂默认IP为192.168.1.240。WAN：用于本地下载模块工程文件或者接入外网，出厂默认IP为自动获取。A1、B1：COM1，

12、光电隔离RS485口，用于连接485接口的PLC。A2、B2：COM2，光电隔离RS485口，用于连接485接口的PLC。VCC，GND：电源输入口，DC12-24V。COM3：RS232口，用于连接具备232接口的PLC232口的九针定义和电脑串口完全相同，2接收数据RXD，3发送数据TXD，5信号地GND。SIM卡插槽：SIM卡插在此处。向内按压SIM卡座黄色的推杆，即可弹出SIM卡抽屉。4G天线插座：插入4G天线WIIF天线插座：插入WIFI天线。显示器8段数码管，显示系统状态和故障信息。15、 网络模块采用西安迅捷。16、电磁流量计采用杭州联测。l 执行标准:JB/T9248-2015

13、l 测量原理:法拉第电磁感应定理l 功能:瞬时流量、流速、质量流量（当密度不变时）的实时测量和流量累积l 防护等级:IP65l 口径:DN15DN450l 通讯接口：RS485l 电流输出:电流（420mA）、脉冲、频率l 图形显示器:单色液晶显示屏;128*64像素显示功能;2个测量值画面（测量、状态等）语言中文l 测量精度: 测量值的士0.5%（流速1m/s）：l 最大测量误差: 测量值的上0.5%±2mm/s（流速<1m/s）l 电源电压:100240VAC，50/60Hz，17、电压电流传感器采用山东力创。l 信号输入:l 电压:AC100V/250V/100V，457

14、5HZl 电流:AC5A/lA/20mA，4575HZl 通讯：l RS485接口：1路RS485接口，半双工，光电隔离，±15KVESD保护，二线制、三线制l 通讯协议:MODBUS-RTU协议l 波特率：1200-19200可设置；l 波特率：数据位7-8；停止位1-2；奇偶校验可设；l 数据更新周期:40ms-1000ms；l 软件功能:电压，电流，有功率，无功功率，功率因数，电量18、上位机组态软件采用西门子博图和WINCC。3.2、主要技术要求1、本项目控制系统内所有设备应有手动、自动功能。2、PLC控制柜应具有故障报警功能，即当设备发生故障时，自动向控制室发送设备运行故障

15、信号，具有联通4G模块发布数据到云端，电脑及移动设备可检测设备运行数据。3、PLC控制柜面板显示应有：相对应设备的电压、电流显示；设备启、停状态显示、故障声、光报警显示。4、电气设计要求：主要包括1) 阀门控制柜：4台排泥阀控制，4台提升泵出水阀控制。2) 仪表柜：清水池液位显示，预沉池液位显示，集水池液位显示，加药池液位显示，提升管路流量显示及浊度仪显示。3) 配电控制柜：进线柜1台，出线柜6台（启动控制负载主要包括4台提升泵、5台加药泵、3台搅拌泵、2台给水泵及4台污水泵；配电负载包括集控柜、操作台、照明系统、压滤系统等）4) 矿井水处理站内的电气设计，要求主要元器件(断路器、接触器)、低

16、压电动机保护器为国内知名产品。5、检测设备要求：1) 水池设水位检测传感器，液位应能够在控制室显示，并有高、低液位报警及与水泵的连锁控制。2) 水泵出口应设远传式压力传感器，并应在控制室显示；压力传感器采用不锈钢测量元件和不锈钢外壳。3) 提升泵出水管路上设流量计。4) 所有远传式仪表传感器均采用国内一线品牌。6、压滤系统并入监控系统，监控压滤系统的启停及运行数据，压滤系统厂家提供远传数据点表。7、操作模式转换：设备分为集控操作模式、就地操作模式。集中操作模式：集控中心能通过网络远程监控各个设备的运行情况及主要的运行参数及信号，同时可远程控制设备的开停，设定和修改设备的运行条件、工况参数和控制

17、程序，可远程实施集中控制和自动控制，并根据水池水位、压力等参数自动控制系统运行。集中操作模式分手动、自动及检修三种模式：手动方式：联锁模式下，通过监控主机控制画面，单台手动控制设备启停；自动方式：联锁模式下，设备通过设定参数及闭锁条件自动控制相应设备启停；检修模式：解锁条件下，单台测试设备。就地操作模式：PLC程序通过独立按钮对应相应设备实现控制。采集到的传感器数据只做显示参考。参照设备的起停控制流程，可以任意启停任何一台设备或多台设备及全矿自动化控制网络出现异常时或设备检修时能实现就地操作。8、本地显示：PLC控制柜安装显示仪表，实时显示水池水位、浊度仪等数据参数。9、集控系统由供应方负责设

18、计、采购、安装、调试。10、系统拓展：系统应开放通讯协议，预留以太网接口。应能够实现接入调度指挥中心矿井综合自动化平台，实现远程集控，并对PLC系统设备的所有数据及工作状态进行监控，预留10%冗余接口以备后期升级。3.3、集控中心上位机软件:1) 能够在标准画面和用户组态画面上设定、汇集和显示有关的运行信息，供操作人员对设备的运行工况进行监视和控制。2) 采用组态软件、模块化设计，全中文软件模拟设备运行。3) 具有自动调节功能和单机手动控制功能。4) 能够监视或控制本系统工艺点的过程画面及实时数据。并配以实时和实际相符的动画。5) 具有报警处理功能：在任何时间和任何级别显示上位机均应能在画面顶

19、部或底部显示出总的报警信息。6) 在人机界面设计上能满足：人机界面应运用开放系统的图形窗口技术、友好的操作人员界面、可修改和编辑画面、带有详细的联机帮助功能。7) 具有安全登录和密码保护功能：设计多个操作级别，对各个级别的操作都设置密码，防止非法操作，确保设备安全有序运行。3.4、视频监控设备:安装位置根据现场具体定位置。视频监控系统以用户的IP网络为基础，利用用户的综合布线系统分布监控点，采用硬盘录像机加监视器观看监视画面。集成度高，前端设备直接把视频信号、控制信号转换为IP数据包，在IP网络上传输数字视频信号（可通过网桥和路由器完成跨局域网的访问），系统可靠性强，操作简单。建成后可以实现本

20、地视频监控，并达到远程监控的技术要求，并配合接入矿井视频监控系统。四、供货范围序号设备名称规格/型号单位数量备注一、地面上位机1工控机研华，酷睿I7/16G/1T台2配三星显示器27寸2台，220V2组态软件WICC（正版）套23编程软件西门子（正版）套1二、控制室1PLC控制柜西门子S7-1500系列，预留I/O备用接口不低于24点套1集控室2仪表柜液位、流量及浊度仪显示台1集控室3操作台含椅子2把台1集控室4阀门控制柜台1集控室5低压配电柜前后门台8配电室6电磁流量计管径10寸台2提升泵出水管道7液位传感器GUC100台9水池8压力传感器GPD60台49电动阀门提升泵出水阀门台410振动传感器GBYD5只411控制电缆MKVVR14*1.0米500满足现场改造使用12控制电缆MKVVRP4*1.0米500满足现场改造使用13控制电缆MKVVRP7*1.0米500满足现场改造使用14空调格力RF28W/B-N5台115激光打印机惠普激