煤矿井下排水自动化监控系统设计与应用

摘要

针对井下排水自动化设备分散且无智能调度单元的问题，构建一种集中管理的排水自动化监控系统。该系统由感知采集层、PLC控制层、执行层、网络传输层与监控层组成。感知采集层负责采集流量、水仓液位、电动机电流、轴承温度等，通过网络传输层进行数据传输；PLC控制层以采集数据为基础进行决策判断，并输出指令控制水泵的运转；监控层遵循模块化思想构建监控软件，采用主程序调用子程序的形式实现数据滤波、分级控制与水泵轮换的控制，并在发生异常情况时调用中断程序关停设备。该系统的实测数据显示，传感器测量误差均低于2%，采集延迟时间不大于0.2 s，可在1 s内识别紧急情况和故障并做出响应，可实现96 h不间断工作，比人工排水节能17.9%，故障识别率达100%，可实现多种控制模式的自动切换和水泵均衡控制，显著提高了排水智能化水平。

关键词

排水自动化 / 监控系统 / 软硬件设计 / 模块化 / 上位机