一、系統(tǒng)概述
煤礦井下水泵是煤礦生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，實現(xiàn)井下泵房的遠程控制與監(jiān)測，是綜合自動化建設(shè)的重要組成部分。目前,在礦井泵房的排水系統(tǒng)設(shè)計中 ,一般設(shè)置多臺多級離心水泵,一組工作、一組備用,并設(shè)置了用于輪換檢修的水泵。這些水泵電壓高、功率大、運行工況復(fù)雜，人工很難做到實時監(jiān)控。另外，對于水泵啟動前吸水管路的充水（抽真空）、水倉水位監(jiān)測、泵房內(nèi)設(shè)備的運行與管理等工作,普遍采用人工操作方式。傳統(tǒng)模式操作過程繁瑣、勞動強度大、人為因素多、啟泵時間長、自動化程度低，已不能適應(yīng)現(xiàn)代化礦井管理的要求,因此,有必要使泵房水泵實現(xiàn)自動化控制。
系統(tǒng)設(shè)計以系統(tǒng)安全、可靠、先進為原則，系統(tǒng)實現(xiàn)在安全生產(chǎn)指揮調(diào)度中心對井下排水系統(tǒng)泵房的所有設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和控制，做到泵房無人值守、設(shè)備安全可靠運行。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
煤礦井下主排水系統(tǒng)泵房監(jiān)控站系統(tǒng)主要由三部分組成：
1、地面自動化控制中心
地面監(jiān)控站設(shè)置在地面自動化控制中心，通過工作站對井下泵房相關(guān)設(shè)施進行集控和監(jiān)視。主要設(shè)備、設(shè)施包括工作站、22ˊ顯示器、UPS電源等。
2、先進的總線（Profibus）結(jié)構(gòu)
利用先進的總線（Profibus）作為地面控制中心與井下泵房監(jiān)控系統(tǒng)通訊，實現(xiàn)泵房相關(guān)設(shè)備的實時控制及信號采集。
3、泵房監(jiān)控單元 井下監(jiān)控單元由井下監(jiān)控主控站及信號采集裝置、傳感器等組成，主控制站作為井下控制部分的通信核心，完成分站監(jiān)控信息與地面控制中心的監(jiān)控信息交互傳遞。同時，通過在現(xiàn)場的操作顯示屏，為井下巡檢人員提供整個系統(tǒng)的運行情況。
井下監(jiān)控單元結(jié)構(gòu)如下圖所示，信息化整體設(shè)計在泵房設(shè)置礦用隔爆兼本安型監(jiān)控分站，地面控制中心的控制指令通過專用通訊光纜下達到礦用隔爆兼本安型監(jiān)控分站，由其控制泵系統(tǒng)的相應(yīng)動作。
主泵房監(jiān)控系統(tǒng)
三、主要功能
1、自動控制功能
系統(tǒng)根據(jù)工況設(shè)定，以及時間、水位、煤礦用電負荷等參數(shù)自動開啟、停止水泵的運轉(zhuǎn)、并能實現(xiàn)泵閥的聯(lián)鎖起動，對運行中的各種參數(shù)進行實時控制，通過接口向上傳送數(shù)據(jù)。
（1）地面計算機統(tǒng)計每天礦井的用電負荷情況，確定用電高峰、低谷時間，并將參數(shù)傳給本系統(tǒng)控制主機；或在本機上根據(jù)統(tǒng)計出的時間進行設(shè)定。
（2）根據(jù)所監(jiān)測的水位信號，設(shè)定出低水位、高水位和上限水位信號。
（3）每臺水泵設(shè)置運行、備用和檢修三種工作方式，該方式可以在本機上設(shè)定或地面主機設(shè)定。當水位達到高位或不在高位而處在用電低谷時間內(nèi)，將自動啟動運行泵。當水位達到高位或不在高位而處在用電高峰時間時自動停泵。當水位到上限水位時，自動啟動運行泵及備用泵，直到水位低于高位時停止"備用泵"只運行"運行泵"，當達到低于或不在高位而處于用電高峰時間內(nèi)時自動停泵。
（4）系統(tǒng)可自動或手動選擇以實現(xiàn)備用泵的循環(huán)啟動和停止。
（5）將本機工作方式轉(zhuǎn)為"地面控制"時，各水泵由地面主機控制。
（6）當運行的水泵出現(xiàn)軸承超溫、開關(guān)柜故障、流量不夠時自動停止運行，并提示、報警。
2、手動控制功能
根據(jù)實際需要也可以從自動控制方式切換到手動控制方式。系統(tǒng)采用手動操作時，由工作人員根據(jù)生產(chǎn)需要以及設(shè)備狀況操作控制箱上的按鈕完成設(shè)備的啟動、停止。
3、單機自動控制
地面監(jiān)控主機將工作方式切轉(zhuǎn)到單機自動時，可在地面監(jiān)控主機上單獨控制系統(tǒng)中的各設(shè)備。此時各分站仍處于自動狀態(tài)，當保護信號動作時仍報警停機。
4、就地緊停功能
不論在何種控制方式下，均可在通過緊停按鈕來停止運行該設(shè)備。
5、現(xiàn)場編程
用戶可在現(xiàn)場通過面板上的鍵盤對系統(tǒng)參數(shù)進行修改。
6、水泵運行計量/時間/運行統(tǒng)計
在地面控制站上可分別對每臺水泵的運行電耗、工作時間等進行統(tǒng)計，便于管理人員及時掌握每臺水泵的工況。
7、圖形曲線顯示
在地面控制站上可實時顯示各設(shè)備運行圖。并提供開放式的圖形制作軟件，用戶可隨心所欲描繪各種動態(tài)圖形、靜態(tài)圖形，同時支持多種圖形格式，圖形畫面具有鏈接功能，可以很方便地切換其它畫面顯示?？娠@示實時曲線，可顯示年、月、日各時間段的歷史曲線和具體數(shù)據(jù)表。
8、實時報警/報警記錄
在現(xiàn)場PLC控制器上可漢字顯示各故障信息并報警，在地面控制站上可顯示現(xiàn)場單元當前的報警信息以及保存的報警記錄。
四、 監(jiān)控畫面
