華泰煤業瓦斯抽放系統技術方案

2021-10-23 12:10:40 字數 4839 閱讀 7269

3.1.1抽放系統監測點

因井下抽放幫浦站有4臺抽放幫浦,2台為一組,已安裝了1套抽放。現對井下03掘進面,01掘進面,09工作面等干路安裝4套抽放,及在抽放幫浦房再裝1套抽放,要安裝共計5套抽放。井下共計6套抽放通過光纖傳到地面再和地面抽放通訊接到中心站。

1) 井下每套抽放包含流量、管道瓦斯、管道負壓、管道溫度、管道一氧化碳共計5個引數,對管道中的流量、瓦斯、負壓、溫度、一氧化碳進行實時監測。

2) 因井下現有4臺抽放幫浦,每台需要2個溫度感測器,對抽放幫浦的電機溫度和幫浦溫進行監測。共需8個。

3) 地面抽放也包含流量、管道瓦斯、管道負壓、管道溫度、管道一氧化碳共計5個引數,對管道中的流量、瓦斯、負壓、溫度、一氧化碳進行實時監測。同時地面幫浦房有2臺抽放幫浦,每台也需要2個溫度感測器,對抽放幫浦的電機溫度和幫浦溫進行監測。

地面幫浦站內的環境瓦斯,一氧化碳都需要監測。其次,迴圈水幫浦的開停及水溫水位都需要實時監測。

3.1.2抽放幫浦房監測點

⑴ 在抽放幫浦房對主進/出管路的氣體引數進行監測。

⑵ 對幫浦房抽放幫浦進行前後軸溫、供水狀態監測。

⑶ 對幫浦房抽放幫浦電機進行前後軸溫、開停監測。

⑷ 對迴圈水幫浦進行開停監測。

⑸ 對熱水池、冷水池進行水位、水溫監測。

⑹ 對瓦斯幫浦房的環境瓦斯濃度、溫度進行監測。

3.1.3地面控制點數量及要求

⑴ 對管道走廊內、幫浦房內電動蝶閥進行開閉控制。

⑵ 對幫浦房真空幫浦進行就地和遠端開停控制,同時實行水電閉鎖控制。

⑶ 對迴圈水幫浦進行就地和遠端開停控制。

⑸ 對通風機與環境瓦斯濃度監測進行聯動控制。

⑹ 對暖風機與環境溫度監測進行聯動控制。

幫浦房抽放測點分布如下:

本系統集監測與控制為一體,系統總體結構圖如下:

自動控制

控制部分包括真空幫浦啟停控制、迴圈水幫浦啟停控制、電動蝶閥開、閉、停控制、冷卻塔控制、通風機聯動控制、暖風機聯動控制。控制結構圖如下:

說明:地面抽放監控示意圖如下:

瓦斯抽放幫浦站、管道走廊、迴圈水池、冷卻塔等引數監測通過zkc380-z瓦斯抽放監控櫃和kjf86n型安全監控分站相結合,需要就地直觀顯示的監測引數接入環境引數顯示櫃和工況引數顯示櫃就地計算並顯示,其餘引數監測通過安全監控分站接入,同時上傳至監控中心站顯示、儲存、計算、列印、上傳等。

當幫浦房或者管道走廊環境瓦斯超限,通過監控分站遠控輸出,接入kdk660控制驅動器,聯動控制通風機的啟停降低瓦斯含量,當瓦斯含量無法降低到規定值以下時,系統自動停止幫浦房內裝置的執行。

當溫度超限時,通過監控分站遠控輸出,接入kdk660控制驅動器,聯動控制暖風機的啟停,維持幫浦房溫度在限定範圍內。

通過監控分站的遠控輸出,控制冬、夏季的聯動控制。

抽放監控引數顯示櫃面板設計

監控中心站軟體直觀的現實瓦斯抽放監控系統監測值,控制狀態。

系統監控介面圖如下:

監控中心站自帶組態軟體,監控介面直觀。

系統監控主機全面預裝windows2000/xp作業系統和最新版的瓦斯計量監控軟體,介面美觀,功能豐富,操作簡單、方便。

螢幕上可連續實時顯示監測引數實時值、累計值及裝置工作狀態,能實時統計、分析處理、儲存日、旬、月報表,供使用者查詢列印,具有超限報警和裝置異常的實時資訊窗提示。

監測圖頁靜態和動態編輯作圖對使用者開放,支援多種圖形格式,滑鼠和鍵盤均可操作。全面記錄各測點引數以及歷史資訊的查詢,能列印每小時、每天、每月、每年各測點的記錄。

螢幕顯示為頁面式,圖形文字相容,每頁顯示的資訊可由使用者自行定義編制,直至螢幕顯示滿為止,顯示頁可隨意調出,對圖中的裝置、名稱、安置地點、圖示定義、實現功能強大的模擬動畫顯示。

系統中心站與本地網路終端以區域網方式聯網執行, 使網上所有終端在使用許可權範圍內都能共享監測資訊和系統綜合分析資訊、查詢各類資料包表,網路通訊協議支援tcp/ip、netbios。

中心站能連續集中監測計量,實時採集、處理、儲存各測點的監測引數,並能同時處理256臺以上的分站監測資訊。

系統對採集到的資料進行實時分析處理,以數值形式進行儲存,並形成相應的歷史統計資料, 系統可儲存十年以上的歷史資料,供有關人員隨時查閱和列印。

系統具有很強的自檢診斷功能, 能及時發現系統自身配置裝置事故,並在螢幕上以文字或圖形方式直觀顯示,同時發出報警,並指出故障位置和原因。還能在螢幕實時彈出資訊窗,供維護人員查詢列印,並將其記入執行報告檔案。

系統具有良好的開發性和擴充套件性,整合方式靈活,使用者可根據實際需要進行擴充套件、調整組合。

系統組態方式靈活,中心站對分站可採用主從佇列兩種掃瞄方式,操作員按照需要對各分站安排不同的取樣週期,實現對重點分站加以監控。

kj73n軟體具有很強的作圖能力,並提供有相應的圖形庫,操作員可在不間斷監測的同時,容易地實現聯機並完成圖形編輯、繪製和修改。

系統軟體設有多級口令保護,只有授權人員才能登入操作,有效防止了對系統資料的損壞和病毒感染。軟體執行可靠性高,死機率遠遠小於《煤礦監控系統中心站軟體開發規範》規定的標準:1次/800小時。

系統具有很好的開放性,可作為子系統與礦現有的煤礦安全監控系統聯網執行,在中心站機房也能顯示處理瓦斯抽放引數。

系統的各類監測引數及累計量可直接送入led大屏顯示系統。

當檢測訊號出現超限告警、斷電或狀態變動等異常情況時,系統能夠發出語音告警,提示異常狀況發生的地點及型別。

系統支援簡訊告警等多種告**式。

系統具有資料分析和處理能力,在發生超限時,自動根據規則生成措施提示,指導操作人員即時處理。

能對監測資料進行彙總,生成統計報表和進行趨勢分析等,並以動態圖形、曲線、**等方式輸出顯示,支援多點同屏顯示。

能列印各種資料包表,支援自定義報**式。

系統軟體提供方便、豐富的作圖功能,且支援向量圖,能實現無級縮放、漫遊等功能,任意放大圖形不會失真等。

系統提供了豐富的動態圖示,使模擬圖顯示更直觀、畫面豐富。

系統軟體提供多種感測器配置模板,通過選擇預置的感測器型別即可實現感測器各種引數的自動設定。如不同安裝地點的甲烷感測器報警點、斷電點等,均可有模板自動生成,減少手工設定出錯概率。且使用者可根據需要自行建立配置模板。

系統在資料儲存方面採用密採及5分鐘資料雙儲存技術,為資料分析提供詳盡準確的一手資料。同時,由於密採資料的儲存採用的是變值**儲存技術,使儲存效率大大提高,歷史資料查詢的速度也非常快速。

系統採用了**資料保護技術:

感測器「黑匣子」資料儲存保護,我公司所有模擬量感測器均能自動儲存24小時監測資料。

kjf86n系列分站均內建超大容量「鐵電」儲存器,可儲存所有感測器埠8小時的監測資料。

中心站雙機資料自動備份技術。

儲存器件採用可無限次數讀寫的鐵電儲存器,與目前採用eeprom或flash作為儲存器的分站,只能寫千餘次的壽命相比,資料儲存的可靠性大大提高。

其他系統具有良好的開發性和擴充套件性,整合方式靈活,使用者可根據實際需要進行擴充套件。可擴充套件接入諸如瓦斯抽放、工業電視、電網監測、人員資訊等多個子系統,形成一套集安全監控、生產排程管理、局礦辦公自動化網路於一體的計算機監控網路綜合系統。有廣域網介面,易於形成網際網路絡。

系統組態方式靈活,監控主機對分站採用主從佇列兩種掃瞄方式,操作員按照需要對各分站安排不同的取樣週期,實現對重點分站加以監控。

系統具有軟體自監視功能和軟體容錯功能。系統應具有實時多工功能,能實時傳輸、處理、儲存和顯示資訊,並根據要求實時控制,能週期地迴圈執行而不中斷。

管道引數監測

對井上下抽採管道內氣體的流量、溫度、壓力、甲烷濃度、一氧化碳濃度等進行連續監測。自動計算管道標況瓦斯混合量及累計量、標況瓦斯純量及累計量,並能自動記錄、查詢、列印各類資料和報表。採用流量感測器、感測器等監測管道引數。

當監測點資料超過設定報警值時,及時發出聲光警報訊號。

環境引數監測

對瓦斯幫浦房和管道走廊的環境瓦斯濃度、環境溫度等進行連續監測。採用甲烷濃度感測器、溫度感測器等監測幫浦房、管道走廊環境引數。當監測點甲烷濃度、溫度超過設定報警值時,及時發出聲光警報訊號。

工況引數監測

對真空幫浦軸溫、電機軸溫、真空幫浦開停狀態、閥門開閉狀態、防爆安全裝置壓差等進行連續監測。採用溫度感測器、開停感測器、壓力感測器等監測抽採幫浦工作引數。當監測點資料超過設定報警值時,及時發出聲光警報訊號。

供水引數監測

對真空幫浦供水狀態、熱水池水位、水溫、冷卻水池水位、水溫等進行連續監測。採用供水感測器、壓力感測器、液位感測器、溫度感測器等監測真空幫浦的供水狀態。當監測點資料超過設定報警值時,及時發出聲光警報訊號。

供電引數監測

對真空幫浦供電電壓、電流、功率、功率因數等進行連續監測。當監測點資料超過設定報警值時,及時發出聲光警報訊號。

對抽放幫浦站、管道走廊內的電動蝶閥進行開、關、停控制,蝶閥的開、關、停、過載、斷路器的分合閘訊號等全部引出到監控系統並在監控中心控制計算機上顯示,同時在就地集中控制操作台上提供相應的操作按鈕,操作狀態顯示屏;監控系統中心站和本地控制台給蝶閥的開、關、停指令。

監控系統提供三種執行方式:自動、手動、檢修。自動控制裝置「開」具體要求:

可以手動單獨開、關瓦斯、水幫浦、電動蝶閥等功能,不影響其它裝置正常執行。

瓦斯抽放幫浦的開停、管道蝶閥的開關停、冷熱迴圈水幫浦、冷卻水塔的開停均能實現自動化控制,並且根據其各自開啟和關閉的順序和相互之間的邏輯關係實現 「一鍵」控制。即在操作控制台的控制面板中操作人員只要按動相應的「啟動」按鈕或「停止」按鈕就能實現瓦斯抽放幫浦的開停、管道蝶閥的開關停、冷熱迴圈水幫浦的開停、冷卻水塔的開停。同時,具有「閉鎖功能」,即當管道蝶閥的開關沒有開啟、冷熱迴圈水幫浦沒有啟動時,瓦斯抽放幫浦不能啟動。

瓦斯抽放幫浦的開停、管道蝶閥的開關、冷熱迴圈水幫浦、冷卻水塔的開停除實現自動化控制之外,還具有手動控制功能,即當某一部分發生故障時,在處理故障時可以單獨試驗啟動或關閉某一部分,在單獨試驗啟動或關閉某一部分時,其它部分不受影響和干擾。

通過對幫浦房環境的監測資料的接入,分站通過控制各抽放幫浦和迴圈水幫浦的控制開關連線,當抽放幫浦站或管道走廊瓦斯超限,自動啟動通風機排瓦斯,如果啟動通風機後環境瓦斯仍然超限,則對抽方幫浦等電機裝置斷電,實現自動斷電保護功能。當環境溫度超過或低於限定值,自動啟動或關閉暖風機,控制抽放幫浦站溫度在限定範圍之內。

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