水泵監控器的數據采集:

(1)數據采集的形式。

主要分為兩類(lèi):模擬數據和數字數據。

模擬測試的數據主要包括: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；數字測試的數據主要包括:泵高壓?jiǎn)?dòng)柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器的狀態(tài)、電動(dòng)閥的工作狀態(tài)和啟閉位置、開(kāi)度顯示、真空泵的工作狀態(tài)和電磁閥的狀態(tài)。

數據自動(dòng)采集主要由PLC實(shí)現。PLC模擬輸入模塊通過(guò)傳感器連續檢測水倉水位，采集電機電工參數、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器和變送器，主要用于監測水泵和電機的運行狀態(tài)。PLC數字輸入模塊采集各種開(kāi)關(guān)信號作為邏輯處理的條件和依據，控制排水泵的啟停。

(2)自動(dòng)輪換。

為了防止電機和電氣設備因備用泵及其電氣設備或備用管道長(cháng)期不使用而受潮或其他故障未及時(shí)發(fā)現，當工作泵出現緊急故障需要投入備用泵時(shí)，不能及時(shí)投入，甚至影響礦井安全。該系統程序設計了多臺泵的自動(dòng)輪換工作控制，控制程序自動(dòng)記錄和累計泵的啟停次數、運行時(shí)間、管道使用次數和流量等參數。系統根據這些運行參數按一定順序自動(dòng)啟停泵和相應的管道，使每個(gè)泵及其管道的利用率分布均勻。當一臺泵或其閥門(mén)出現故障時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)發(fā)出聲光報警，并在觸摸屏上動(dòng)態(tài)閃爍，記錄事故。同時(shí)，故障泵或管道會(huì )自動(dòng)退出輪換工作，其余泵和管道會(huì )繼續按現有順序自動(dòng)輪換工作，以達到早發(fā)現、早處理故障，避免影響礦井安全生產(chǎn)的目的。

(3)自動(dòng)控制。

系統控制設計采用德國西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7-300PLC作為控制主機，由PLC機架、CPU、數字I/O、模擬輸入、電源、通信等模塊組成。根據水倉水位的高低，PLC自動(dòng)控制系統合理調度水泵，自動(dòng)準確地發(fā)出啟多臺泵的運行。

為了保證井下安全生產(chǎn)和系統的可靠運行，水位信號是水泵自動(dòng)化的一個(gè)非常重要的參數。因此，系統設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(gè)水位段，計算單位時(shí)間內不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量。同時(shí)檢測井下供電電流值，計算用電負荷率。根據礦井的涌水量和用電負荷，控制低用電高峰和一天低電價(jià)時(shí)開(kāi)啟水泵，高用電高峰和電價(jià)時(shí)停止水泵運行，達到避峰填谷、節能的目的。

(4)動(dòng)態(tài)顯示。

采用德國西門(mén)子TP-270觸摸式工業(yè)圖形顯示器(觸摸屏)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬顯示，系統通過(guò)圖形動(dòng)態(tài)顯示泵、真空泵、電磁閥和電動(dòng)閥的運行狀態(tài)，通過(guò)改變圖形顏色和閃爍功能進(jìn)行事故報警。直觀(guān)顯示電磁閥和電動(dòng)閥的開(kāi)閉位置，實(shí)時(shí)顯示泵的真空和壓力值。

用圖形填充和趨勢圖、棒狀圖和數字形式準確實(shí)時(shí)地顯示水倉水位，并在啟停泵的水位段發(fā)出預警信號和低段、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、趨勢圖和數字形式直觀(guān)顯示管道流量，動(dòng)態(tài)顯示井下用電負荷、電機電工參數和泵負荷、泵軸溫度和電機溫度，超限報警，自動(dòng)記錄故障類(lèi)型、時(shí)間等歷史數據，提醒工作人員及時(shí)維修，避免泵和電機損壞。