煤矿井下无人值守自动化泵房的设计分析

胡文博 周利刚

(郑煤集团超化煤矿，河南 新密 452385)

煤矿井下无人值守自动化泵房系统是一种无需人为干预，由下位机自动控制，根据水位自动启、停水泵，自动实现水泵的轮换工作，做出合理调度的智能排水系统。这个系统保留了设备原先手动控制方式，手动控制具有优先控制权，保证了即使系统出现故障，也可以在手动控制下实现水泵的正常工作;系统的实时性好，对各设备的运行工况能够实时监测、实时控制;可以随时查询、打印实时趋势及任意时间段的历史趋势;人机界面显示的内容丰富、形象、直观，操作简单、易懂;软件中嵌入了大量的控制策略，可以根据实际情况做出不同的决策，大大提高了系统的自动化程度和智能程度;根据不同时期的具体情况，可以对软件的运行参数进行调整，以适应复杂的情况，提高了系统的适应性;系统能够进行远距离监控，并且可以无限扩展。

1 自动化泵房的构成

1.1 数据采集和检测

数据采集由智能模块完成，模块检测传感器状态，并将数据通过通讯模块传送至控制计算机。采集的数据要经过专业系统的分析，对数据中出现的不正常部分进行处理，保证整个系统运作的稳定。一旦系统出现问题，就会显示在采集的数据当中，就可以让人及时的发现，并作出相应的处理。

1.2 现场监测与控制

现场监测与控制部分由控制CPU、管理控制软件、手动集中操作面板组成。计算机控制的部分主要是对数据的收集、汇总和处理，将数据及时的反馈到操作人员的面前，并且做出一些简单的处理、分类。所以这些工作就必须要用到控制CPU和管理控制的相关软件，由它们对数据进行处理，这样就大大的减轻了控制人员的工作量，还降低了工作的难度。而手动控制面板则是针对那些电脑软件无法处理的问题，由工作人员根据实际的情况，进行相应的调控，保证整个系统正常的排水。两者相互结合，在很大的程度上，提高了整个系统的稳定性，对排水工作的正常进行也提供了保障。

1.3 远端监控指挥

远端监控指挥部分由计算机、管理软件、网络传输部分组成，通过计算机网络，同步显示现场工况。这样的方式，就避免了人员到施工的现场，降低了施工的风险，还大大的节约了相关的花费。远端监控具有开放的接口，还可以扩展功能或接入其他系统。

2 系统的功能

2.1 数据的收集和处理

自动化泵房使用的是先进的计算机控制技术，由预先设计好的各种软件，对整个排水的过程进行全程的监控。而这些监控则主要是通过对数据的收集、整理、分析和处理来完成的。首先，由各种安装在各个部位的仪器对现场的温度、水位、流量等数据进行测量，测量好的数据由相应的输送网络输送到中央控制系统当中。收集好的数据由各个软件进行分类、汇总，然后再由处理软件来进行相关的处理。一旦发现数据有异常，系统就会作出相应的处理，并将其显示在控制界面上。经过收集整理的数据，系统软件还会将它们自动储存到数据库当中，作为以后的数据参考。

2.2 实时监控

在整个无人值守自动化泵房当中，采用的是智能监控的方式来对排水的进行进行控制的。通过在施工的现场安装摄像头，控制人员可以在控制台对整个排水的过程进行监控，不需要花费精力到现场实时的监管。一旦排水现场发生事故或问题，控制人员也可以不必赶往现场，只要在控制室通过联络工具进行指挥，派出相应的处理人员就行了。将指挥的过程完全放在指挥室来进行，可以减少指挥人员，也减少了相应的花费，还提高了指挥的效率，避免多点指挥的繁琐。

2.3 远程遥控

整个无人值守泵房系统主要是由控制系统和管道输送系统组成，管道系统主要的作用就是对地下水进行输送。而整个系统当中，管道系统是很庞大的，如果完全靠人工对各种开关、装置进行调节，就加大了管理的难度，提高了成本，并且效率还不高。所以，无人值守泵房系统采用的是远程遥控系统，通过远程遥控装置对输送管道的各个部位进行调整，使地下水顺利的排出。在那些人难以达到的部位，采用这种遥控的方式，将大大的节约调整的时间，提高系统整体的工作效率。

2.4 管道输送

传统的井下排水基本上是采用全人工来完成的，这样的方式不光成本高，还不能得到理想的排水效果。而无人值守泵房系统则是靠的管道对地下水进行运输，通过抽水机将地下水收集起来，然后统一的用管道按照预先的路线进行输送。这样，就避免了人工输送时的收集、运输费用。

3 注意事项

整个无人值守泵房系统由硬件系统和软件系统组成，硬件就是指的输送管道、开关、数据传输线路……而软件则是那些管理、处理信息的计算机软件。所以在实际的操作当中，注意的部分也是从这两个方面产生的。因此要加强对硬件、软件维护和管理，防止问题的产生。

4 结语

无人值守泵房系统在煤矿开采当中的运用，将大大提高工作效率，降低生产的成本，对能源物质的供应作出贡献。

［1］刘安良，程善鹏.浅析煤矿井下无人值守泵房设计［A］.科技信息，2010(32)

［2］熊树.煤矿井下排水泵机组无人值守自动化系统的设计［B］.煤炭工程，2007(11)

［3］刘洵文.煤矿井下无人值守自动化主排水泵房设计探讨［A］.内蒙古科技与经济，2005(2)