井下供水供风管网状态监测及压力再平衡技术任务书

2井下供水供风管网状态监测及压力再平衡技术(任务书)矿井的供水供风管网状态监测及压力再平衡的解决方案。〔或支路末端路分支点的电磁阀流量，从而实现供水供风管路的压力在平衡。供水供风系统压力的失调可分为静态失调和动态失调静态失调是由于某些环 路存在剩余压头即某些环路的阻力过小时这些环路的实际流量就将，压力失调；在动态系统中，当某些环路的流量发生变化时，会引起系统的压力分布发生变化从而干扰到其他环路从而使其他环路本不应有的变化产生。本工程针对供水供风管路的泄漏问题将对以下内容进展争论：管道利用状况技术争论。运用流体力学原理，分析管道系统中流体的流淌键部位的气体压力。-流量法管道泄漏监测技术通过监测负压波和流量对管道泄漏进展推断。建立模型。优化矿井管网系统和循环系统。承受多传感器数据融合技术提高信息的诊断系统，最大限度地保证管道检测的正确性与牢靠性。数据传输模块；数据处理及诊断模块，在监控中心进展小波变换、滤波等处理，数据分析程序等。6、监控系统设计开发。由监控终端、监控中心和远程访问三局部组成。实施时在副井口、南翼〔副井底南门、南一石门、十采车场、南大巷、六采轨道巷等〕及北翼〔副井口北门、七采石门、1301岩集轨、1305矿泉水车场等〕分在供风管路压力传感器，采集各主干线的风管压力。A/D转换以及滤波等预处理，通过串行通信，面上可以看到井下各管路实时运行状况和历史数据曲线。的动态压力平衡调整主要有以下几种形式:1、自力式压差调整器:当某一支路流量发生变化时，压差调整器调整集水器、分水〔风〕器之间的压差，使其保持恒定，从而其余各个支路流量保持不变。通水〔风〕流量，从而使集水〔风、分水〔风〕器压差或支路两端压差保持恒定。〔空压机〕:调整水泵〔空压机〕电压频率来调整水泵〔空压机〕流量，稳定集水〔风、分水〔风〕器压差。线全都，不会发生变形，调整性能好。智能流量装置:当调整装置两端压差发生变化时，装置自动调整开度，使得所在支路流量恒定在设定值。衡提出了更高的要求，在到达平衡的状况下，还应当实现节能。针对供水供风管网状态监测局部，关键技术如下：提出符合煤矿井下管线监测的方法和技术；分析各干线的各项数据，以及计量和把握各干线使用量；所承受的争论、试验方法和技术路线：及保护系统元件的开发→完成成套装置的组装及系统调试→用户应用。集系统组成。局部。下位机局部为单片机局部，接收现场一次数据。()、信号处理系统、报警装置。实时分析处理后，实时监测管道的运行状况，给出报警或提示。素，井下供水〔风〕远没有到达恒压供水〔风〕的程度。井下供水管网压力平衡系统是为了提高井下供水〔风〕管网供水〔风〕压力稳定性，通过数据采集，分析，把握分支管路流水流量等来到达供水〔风〕点的出水〔风〕压力要求。该系统通过对工程目标、设备工作环境以及执行机构等因素和设备技术参数进展分下内容进展争论实施：〔一〕争论内容1、系统设计参数的理论争论。针对井下用水〔风〕状况的变化，依据对井〔风〕管网各供水〔风〕点出水〔风〕压力的要求，制定井下供水〔风〕风〕流体力学的分析，选取主要调控节点，通过远程把握水〔风〕量，设〔风〕管网的压力调整，从而保证各用水〔风〕点的用水〔风〕需要。2、通讯构造的争论。以总线构造作为供水〔风〕系统的通讯构造，利用工A/D采集模块采集到的信号传送到监控室。现场把握层以PLC、电控执行机构以及压力传Web的远程监控系统构造，利用井下工业环网实现供水〔风〕平衡的远程监控、系统警报和维护等工作。3、系统开发与设计。依据系统通信要求进展系统网络拓扑构造设计，确定〔风〕管网总体构造和供水〔风〕子系统构造以及通讯系统拓扑构造。通过对系统网络建设，实现供水〔风〕管网的压力平衡。4、监控终端的设计与争论。针对现有煤矿井下环境，设计一套在线监测监PLC为把握核心，结合现场实际承受工业以太网通信。系统〔风〕管网治理现代化、把握自动化的水平。PID把握策略，PLC编程软件，承受的矿范围内的畅通。6、监控系统设计开发。由监控终端、把握中心和远程监控三局部组成。监控终端是以PLC、电控执行机构以及压力传感器构成一个闭环负反响把握PLC为把握核心，结合现场实际承受工业以太网PLC通讯，以友好简洁的A/D转换以及滤波等预处理，通过串行通信，将数PID把握策略、电器转换、执行器等电气装置实现了将平衡调整装置集成于井下自动化把握系统。7．系统设计安装地点。系统监测点设在矿井采区入口处，分别安装供水管控。五采区：北大巷1305岩集运门口1号联上车场七采区：七采轨道巷上车场；七采南泄中部车场巷采区：南翼轨道大巷1号联十采区：十采轨道巷上车场〔1001变电所门口；2309皮带联门口〔二〕技术目标PLCPLC为把握核心，结合现场实际承受工业以太网通讯，系统能依据实施监测〔风〕管网的运行状态和各种参数，并依据需要进展自动和远控调整，提高了井下供水〔风〕管路治理的现代化、把握自动化的水平；功能，对管路的利用状况进展分析平衡，确保经济运行；用水〔风。合理的使用多台调整装置，使其循环切换工作，在保证供水〔风〕压力的前提下，进展系统调整；具备完善的系统保护功能，实现对故障特征的推断；和矿调度监控室，并具有权限分级，实现多级远程检测监控,关心供水〔风〕决策、优化生产调度；〔系统硬件和软件均承受模块化、构造化、标准化。〔三〕关键技术PLC作为编程软件，建立流体管网系统模型，对其进展〔风〕力平衡。设计承受的组实时和历史数据，优化把握现场作业，提高生产率和产品质量。〔四〕技术参数指标127V；2、传感器工作电压为24v，适宜工作压力为1~10MPa，工作流量为1-1000m3/h。3、准确地确定各监测点的工作状态；46s；5、具有较强的抗干扰力气、容错恢复力气和较高的牢靠性；6、系统的使用和维护简洁便利，正常工作时无需人为干预。工程完成后通过集团公司验收获上级技术鉴定。〔一〕技术水平较大的提高，到达国际先进水平。〔二〕经济社会效益为煤矿降低运行本钱，具有格外显著的经济效益，环保效益更大。〔三〕推广应用前景急需的，工程完成后可在其他矿井和水利专业推广应用，前景宽阔。通过调研→整理系统参数→提出总体设计方案→供水管网均衡调整设备的工业性试验→优化完善总结改进→完善技术资料→工程验收〔鉴定。组成。水自动化把握和地面远程监控，保证系统安全运行。动态监控管道调整装置及其附属设备的运行状况，实时显示流量、压力、温度、电流、电压等参数，超限报警，故障点自动闪耀。具有故障记录，历史数据查询等功能，并可实现遥测、遥控功能。PLCPLC，牢靠性高、指令集丰富、易A/D采集模块采集到的信号传送到监控室。现场把握层以PLC、电动阀以及压力传感器构成一个闭环负反响把握系统。现场把握层软件设计主要包括以 PLC为核心的水压自动调整程序以及PLC分别与触摸屏和与分站通信程序两个主要局部。该系统软件的开发环境为SIEMENSSIMATIC编程软件用模块式构造程序方式编程这样既可增加程序的可读性，便利调试和维护工作，又能使数据库构造统一，便利WINCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一。程序主要分为:通讯子程序、水站把握子程序、数据处理子程序、保护功能处理子程序等。络来实现其远程把握功能。A/D采样的结果进展处理，以便模拟量信号会更加稳定，便于把握。煤矿目前致力于信息化矿井的建设，从井下各采区到地面办公室建立了10M/100M的以太网络，实现了采矿、通风、机电等数字化治理，具备了网络根底。该工程的实施为矿井下供水平衡的远程监测供给了根底。技术成果成功的应用到多个不同领域。由于参与本工程争论的单位都是在本工程争论方面具有丰富阅历及相关产争论打下了坚实的根底。器件的选择做了大量工作，具备完成工程的力气。实施进度打算为：1．2023年5月 资料收集和方案设计，工程论证；2．2023年6-9月 装置选型、软件系统开发；制、安装调试，网络系统检测、系统地面试运行；20231月系统运行，优化完善系统；20232-5月工业性试验、优化完善、撰写工程报告；6．20236月提交报告、申请验收，工程鉴定〔验收。织验收。科技大学负责：设计方案编写，整体设计与实施，装置选型，供给平衡系统8套，供给装置防爆证书和操作说明书，满足井下使用，指导现场安装，软件开发，系统整合，整体调试，指导安装调试和试验数据分析，系统优化完善，编写印刷验收资料。〕费用明细：科研设计费5万元4万元1台水管监测流11台风管监测压力传感器〕42万元〔1〕水管监测流量传感LCZ-80唐山大方汇中仪表10台29.50万元〔2〕水管检测用压力传感器GPD200楠江集团10台4.60万元〔3〕风管监测用压力传感器GPD200楠江集团10台4.60万元〔4万元A51/P4 IBM1台1数据采集器 西门子 1 套1.8