ZPS127礦用自動排水裝置系統配置

①CUP采用冗余設計方式，搭配穩定的通訊模塊，完成遠程模擬量和數字量的I/O 數據采集及控制。I/O 模塊端口數量需考慮備用及系統擴展，至少留有20%的擴展空間。

②串行通信模塊：巡檢裝置、電動閘閥、門禁系統及高低壓開關等設備如采用串行通信接口，如RS485，通過串行通信模塊可與之通信。

③泵房操作臺：操作臺的外殼應采用304不銹鋼材質，適應井下耐潮、耐腐蝕的工作環境。為便于井下現場操作，井下操作臺應配備16吋顯示屏顯示排水系統運行狀況；設置旋鈕、按鈕、指示燈，用于狀態顯示、故障查詢及水泵控制；配置19吋顯示屏顯示巡檢裝置視頻畫面。

④端子排選用菲尼克斯、魏德米勒等國際知名品牌，并留有不小于 20%的冗余量；按鈕、轉換開關、指示燈選用西門子、默勒等國際知名品牌，并留有不小于 20%的冗余量。

⑤傳感器：

水倉水位傳感器:選用非投入式液位傳感器，此傳感器均采用測回波的方式間接測算水位，具有較高的可靠性，實現水倉水位的監測。

流量傳感器:以速度差發為原理，測量圓管內液體流量的儀表。安裝水泵吸水口用于監測每臺水泵的綜合效率以及水量的變化；地面排水管路安裝以此監測排水系統的綜合效率。

壓力/負壓傳感器:選擇高可靠性壓力/負壓傳感器，實現壓力/負壓的連續高可靠性監測。

溫度及振動傳感器:在水泵、電機加裝傳感器實現狀態監測。

軟件結構

①系統軟件采用模塊化結構，各控制模塊之間相互嵌套，可以滿足復雜的監控要求。

②運行決策模塊:根據各臺水泵的實時數據、根據水倉水位、供電峰谷時段劃分、均勻磨損等原則，合理調度水泵，節省運行費用。

③就地控制模塊:當水泵的控制狀態處于就地狀態時，主輪循程序調用對應的水泵就地控制模塊。該控制模塊運行時根據用戶通過旋鈕開關、按鈕等發出的命令進行邏輯處理，將處理結果轉換成電控信號，通過繼電器直接控制執行機構。該模塊主要在用戶維護、維修設備時使用，所以只包含簡單的命令處理和閉鎖控制，沒有復雜的邏輯控制，給維護人員留有最大的自由度。

④全自動控制模塊:主輪循程序每個周期調用該模塊一次，PLC 根據水位傳感器采集的數據控制水泵啟停。全自動控制模塊根據優化控制策略處理模塊給出的處理結果進行全自動控制，在運行過程降低排水成本；同時，采用算法對水位值取微分，算出水位變化率，在變化率異常（水位升高過快）時進行超前控制，采取必要措施（提前開泵及啟動多臺水泵）避免事故發生，同時發出警示。

⑤半自動控制模塊:最基本的水泵控制單元，獨立完成單臺水泵的啟?？刂?。當主輪循程序檢測到操作者、全自動控制模塊或突發事故處理模塊對目標水泵下達開/停指令時，系統即調用對應的半自動控制模塊，完成水泵啟動/停止控制。

遠程監控系統方案

采用正版組態軟件來實現根據排水自動控制系統的實際需要，按照面向對象的設計方法，采用通用化的組態軟件建立實時數據庫，用于實時過程數據的存儲和處理；設計親切友好的人機操作界面，在實時數據庫系統的支持下，使操作人員能夠非常方便地對系統設備進行監控；為用戶提供指定時間段的歷史數據和趨勢圖表查詢以及報表輸出；提供過程數據的動態報警提示等。實現系統要求的所有功能。包括：現場數據采集和顯示；事故順序記錄；畫面調用與顯示；數據報表及打印功能；數據庫管理和查詢；事故自動報警；事故報警與視頻畫面聯動；安全保護等。軟件的設計除具備監測、監控功能外，在統一的數據平臺上實現設備的輔助管理等管理功能，使控制系統在設備維護過程中發揮更大的作用。底層信息由 OPC 驅動層解析后存儲至實時數據庫，其它功能塊均通過實時數據庫讀取信息，用于監控界面的顯示、故障信息的處理等，部分實時數據及故障信息通過處理后存儲至歷史數據庫，為設備管理提供依據。監控塊下發控制命令后，同樣經過實時數據下發至 OPC 驅動層，通過物理接口傳輸至控制 PLC。

自動視頻巡檢系統

配置本安型云臺攝像機，實現巡檢現場全方位圖像采集和重點巡檢設備不同角度的局部細節圖像采集。

配置溫濕度傳感器實現對泵房溫濕度數據的采集與監測。

配置煙霧傳感器實現對泵房煙霧監測。

自動視頻巡檢系統組成及功能

由云臺攝像儀、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、礦用隔爆計算機組成。代替巡檢工定時、定點、高質量的完成井下設備的日常巡檢任務，配置多種傳感器，實時采集巡檢現場的圖像、聲音及泵房溫濕度數據、煙霧參數等信息，以數字化的圖像、聲音和準確的數據實時歸類存儲，便于故障問題的查詢復現。

審核編輯：湯梓紅