水泵監(jiān)控器的數(shù)據(jù)采集:

(1)數(shù)據(jù)采集的形式。

主要分為兩類:模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)。

模擬測試的數(shù)據(jù)主要包括:電機運行功率、電壓、電流、泵軸溫度、電機溫度、軸承溫度、排水管流量、泵吸水管真空度和泵出口壓力；數(shù)字測試的數(shù)據(jù)主要包括:泵高壓啟動柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動閥的工作狀態(tài)和啟閉位置、開度顯示、真空泵的工作狀態(tài)和電磁閥的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)自動采集主要由PLC實現(xiàn)。PLC模擬輸入模塊通過傳感器連續(xù)檢測水倉水位，采集電機電工參數(shù)、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器和變送器，主要用于監(jiān)測水泵和電機的運行狀態(tài)。PLC數(shù)字輸入模塊采集各種開關(guān)信號作為邏輯處理的條件和依據(jù)，控制排水泵的啟停。

(2)自動輪換。

為了防止電機和電氣設(shè)備因備用泵及其電氣設(shè)備或備用管道長期不使用而受潮或其他故障未及時發(fā)現(xiàn)，當工作泵出現(xiàn)緊急故障需要投入備用泵時，不能及時投入，甚至影響礦井安全。該系統(tǒng)程序設(shè)計了多臺泵的自動輪換工作控制，控制程序自動記錄和累計泵的啟停次數(shù)、運行時間、管道使用次數(shù)和流量等參數(shù)。系統(tǒng)根據(jù)這些運行參數(shù)按一定順序自動啟停泵和相應(yīng)的管道，使每個泵及其管道的利用率分布均勻。當一臺泵或其閥門出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動發(fā)出聲光報警，并在觸摸屏上動態(tài)閃爍，記錄事故。同時，故障泵或管道會自動退出輪換工作，其余泵和管道會繼續(xù)按現(xiàn)有順序自動輪換工作，以達到早發(fā)現(xiàn)、早處理故障，避免影響礦井安全生產(chǎn)的目的。

(3)自動控制。

系統(tǒng)控制設(shè)計采用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-300PLC作為控制主機，由PLC機架、CPU、數(shù)字I/O、模擬輸入、電源、通信等模塊組成。根據(jù)水倉水位的高低，PLC自動控制系統(tǒng)合理調(diào)度水泵，自動準確地發(fā)出啟多臺泵的運行。

為了保證井下安全生產(chǎn)和系統(tǒng)的可靠運行，水位信號是水泵自動化的一個非常重要的參數(shù)。因此，系統(tǒng)設(shè)置了兩套水位傳感器、模擬量和機械液位傳感器，兩套傳感器都設(shè)置在水倉的排水配水倉中。PLC將接收到的模擬量水位信號分為幾個水位段，計算單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量。同時檢測井下供電電流值，計算用電負荷率。根據(jù)礦井的涌水量和用電負荷，控制低用電高峰和一天低電價時開啟水泵，高用電高峰和電價時停止水泵運行，達到避峰填谷、節(jié)能的目的。

(4)動態(tài)顯示。

采用德國西門子TP-270觸摸式工業(yè)圖形顯示器(觸摸屏)進行動態(tài)模擬顯示，系統(tǒng)通過圖形動態(tài)顯示泵、真空泵、電磁閥和電動閥的運行狀態(tài)，通過改變圖形顏色和閃爍功能進行事故報警。直觀顯示電磁閥和電動閥的開閉位置，實時顯示泵的真空和壓力值。

用圖形填充和趨勢圖、棒狀圖和數(shù)字形式準確實時地顯示水倉水位，并在啟停泵的水位段發(fā)出預(yù)警信號和低段、超低段、高段、超高段分段報警，以不同的音響形式提醒工作人員注意。

采用圖形、趨勢圖和數(shù)字形式直觀顯示管道流量，動態(tài)顯示井下用電負荷、電機電工參數(shù)和泵負荷、泵軸溫度和電機溫度，超限報警，自動記錄故障類型、時間等歷史數(shù)據(jù)，提醒工作人員及時維修，避免泵和電機損壞。