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自动化排水方案

2019-10-1973

贵公司现场情况

系统位置

水泵功率

台数

主排水管径

水位扬程

压力

起动方式

新建排水仓

160KW

3

150mm

130米

2.5MPA

变频起动

原排水仓

185KW

3

150mm

130米

2.5MPA

软起动

 

KXJ127矿用隔爆兼本安型显示控制箱

KXJ660矿用隔爆兼本安型可编程控制箱


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产品特点:

1. 证件齐全:整个排水系统及各个关联组件皆有安标证。

2. 西门子S7-1200PLC,大大提高了系统运行的安全可靠性。

3. 完善的通讯功能:与矿井工业以太环网通讯完成上位机下位机之间的通讯(RJ45),与多级离心泵、控制柜(启动柜)通讯(RJ45、RS485)实现闸阀状态、流量、正压、负压等参数的采集。

4. PLC控制箱的内部配置:S7—1200PLC1台,10寸液晶触摸屏、本安电源1个,安全隔离栅,工业环网交换机。闸门及真空泵电控保护装置。


 

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一.矿井排水系统概述

矿井排水系统承担着排出井下涌水的重要任务,是保证矿井安全生产的关键环节。排水系统各种设备能否安全、可靠、有效的运行,关系到整个矿井的生产与安全。

矿用自动排水装置是根据煤矿井下的实际情况,在原来的设施基础上进行自动化改造,以使设备在无人职守的情况下自动运行和自我诊断的一套系统。通过工业计算机的决策控制,对设备的运行状态、运行过程进行自动检测、自动控制,使设备达到最佳工作状态,从而达到有效地节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的。

系统综合了工业控制技术和现代软件技术,保证了系统的稳定性和可靠性,并可与全煤矿综合自动化系统进行联网,作为全煤矿自动化系统的一个子系统。

排水设备一般功率大,耗电量多,传统排水只能靠人工手动控制泵的起停,无法利用排水设备与仓容,科学、合理的调度排水量与排水时间。因而传统的矿井排水方式普遍存在能耗大、效率低、生产成本高的缺点。

基于以上原因实现矿井排水自动化控制和地面远程监控:

第一:可依据水仓水位起停水泵,提高水泵有效利用率,大大降低生产成本。

第二:可减少看护人员,相应减少工资投入,并可充实设备维护检修队伍,提高维护质量,减少事故发生,变事故发生后的被动检修为主动的定期检修,提高设备的使用率。

第三:可以保证安全生产,改善工作环境,提高劳动生产率。

第四:可有效保护水泵电机等设备。延长使用寿命,减少事故停机时间,提高排水能力。

第五:通过调整开停时间避开电力负荷高峰期,有效地削峰填谷,节约电费开支。


二.设计依据与选型原则

1.设计依据

GB3836.1-2000  爆炸性气体环境用电气设备  第1部分:通用要求

GB3836.4-2000  爆炸性气体环境用电气设备  第4部分:本质安全型“i”

GB50017-2003  钢结构设计规范

GB50040-1996  动力机器基础设计规范

GB50054-1995  低压配电设计规范

GB50055-1993  通用用电设备配电设计规范

GB50093-2002  自动化仪表工程施工及验收规范

GB50215-2005  煤炭工业矿井设计规范

GB50451-2008  煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范

GBJ42-1981  工业企业通信设计规范

GB/T13729-2002  远程终端设备

GB/T13926.2~4-1992  工业过程测量和控制装置的电磁兼容性

AQ6201-2006  煤矿安全监控系统通用技术要求

MT209-1990  煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求

MT/T772-1998  煤矿安全监控系统主要性能测试方法

MT/T1008-2006  煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求

煤矿安全规程  (2010年版)

2.选型原则

2.1 符合《煤矿安全规程》第四百四十四条“井下电器设备选用规定”。所有设备最低配置为“矿用一般型”设备,优先选用本安型设备和防爆设备。

2.2 符合煤安监技装字[2001]109号“关于公布执行安全标志管理的煤矿矿用产品目录(第一批)的通知”、所有设备应有“安标”。

2.3 选用可靠性高、智能型、先进性、可扩展型、兼容性强的设备。

2.4 选用布线简单的设备。

2.5 系统所选设备在工作安全可靠、实用的前提下,还要充分考虑技术的先进性。

2.6 系统的硬件设计要充分考虑到将来扩充的需要,控制器的选用要留有足够的余量。

2.7 系统的网络接口要配置完善,为将来集成其他采区泵房子系统或接入矿井信息化系统预留接口。

三.系统组成及工作原理

系统组成

本系统为主排水自动控制系统,利用工业以太网环网,将主排水自动控制系统就近原则的接入到矿井工业以太环网中(需要矿方事先预留接口),最终可以在全矿矿井综合自动化调度集成平台对水泵的运行工况进行监测并可以远程控制。

工程建设要求最终能够达到减人提效,集中监测、监控矿井排水系统的工序节点,可灵活地设置监控模式,并可进行实时的高质量的数据传输,方便存储数据和检索历史数据。

每台水泵放置一台KXJ660矿用隔爆兼本安型可编程控制箱,用于完成正压、负压、温度、流量的模拟量采集;完成闸阀开到位、关到位、电机运行状态等开关量的采集;完成闸阀开、关,球阀开、关,电机开启、关闭等控制设备的执行。

在操作工值班处,设置一台KXJ127矿用隔爆兼本安型显示控制箱,用于与每台可编程控制箱通讯,并把泵房所有数据上传给上位机,完成数据的采集、临时存储及数据交换。自动工作模式下,根据水泵的使用效率,调度每台水泵的开启与关闭;远程工作模式下,接收上位机的开启与关闭指令,下达相应的控制箱,完成水泵的开启与停止操作。

数据采集由PLC自动实现,PLC输入模块经过各种传感器将开关量信号采集变送至PLC中作为逻辑处理条件和依据。连续检测水仓水位,将水位变化信号进行转换处理。检测正压、负压、排水管路流量等、控制水泵启、停。(系统控制流程附图1)。

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系统控制流程

地面画面组态需采用组态软件进行组态显示,有整个泵房的总体运行画面,有单个水泵的运行画面,有历史曲线、报警记录、参数设置、状态查看、操作帮助信息、水泵运行统计等画面。:

 


四.系统功能及特点

1.系统功能

具有远程启动、停止、复位和测试功能,并可进行地面远程编程、故障(保护)屏蔽及控制方式转换;具有 “自动”、“手动”、“检修”、“远程”四种工作方式,工作方式可直接在井下控制柜上设定或由地面主机设定(附图2)。

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 上位机系统图

1.1 自动:

1.1.1 由液位传感器连续监测水仓水位,根据水仓和吸水井的水位,自动开停水泵及其阀门,在正常水位时,各水泵自动轮换工作,在危险水位时,自动投入必要数量的水泵。

1.1.2 根据所监测的水位信号,设定出低水位、中水位和高水位信号。低水位时停泵;中水位时水泵一台运行、两台备用;高水位时,依据水位上升趋势,依次开启1#、2#、3#水泵。

1.1.3 可根据工况设定,以及时间、水位、煤矿用电负荷等参数,根据避峰填谷的原则自动开启、停止水泵的运转,并能实现泵阀的联锁启动,对运行中的各种参数进行实时监控。

1.1.4 当运行的水泵出现轴承超温(先报警,后报故障)、开关柜故障、流量不够或压力突然降低时自动停止运行,并提示报警。通过接口向上传送数据、画面。

1.2 手动

操作人员根据水仓显示水位,人工手动开停水泵及确定开泵台数,电机及其阀门的开、停由PLC自动执行。可现场就地或地面监控中心就地完成,对运行中的各种参数进行实时监测,通过接口向上传送数据。

1.3 检修

维修员用操作按钮可操作任一水泵电机、电动闸阀、电磁阀的开关,解除相互闭锁关系。

1.4 远程

由地面监控中心选择“远程控制”界面,该状态下可以进行“手动”和“自动”状态的控制。 “参数设置”画面,可进行不同设置,一定要保证闸阀开度不为0,然后选择“循环开泵”,(选择循环开泵时,最好先选择一个,然后确定,再选择另一个,要保证选择开泵时的时间不在“水泵开泵时间设置”时间段内。)当系统状态在“自动状态”下时,操作员可以进入单台泵界面下,进行“一键启动”或“一键停止”。

1.5 网络功能:在地面机电监控中心设置上位机,将现场设备运行状态、故障状态、传感器信号等传输到上位机,并入矿井信息化系统。

1.6 具有故障自诊断功能:可准确判断故障类型、位置并能进行图像和语音提示及打印输出,故障自动切换时间小于20秒。

1.7 实时报警/报警记录:当被测参数超限、保护动作及设备运行 状态改变后,在井下控制柜及地面上位机均可发出语音、文字告警提示,并进行声、光、语音报警。实时保存信息(附图)。

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历史记录

 

1.8 图形曲线显示:在地面上位机上实时显示各设备运行状态图。显示实时曲线,可显示年、月、日各时间段的历史曲线和具体数据表。

1.9 具有打印功能:实时或按时间段打印相关设备的运行参数(如运行时间、电机电流等)和运行状态(如开停状态、故障类型、故障发生时间等)。主要数据保存至少一个月,对数据进行综合处理,满足报表统计、曲线图、柱状图显示并能打印输出。

1.10 水泵运行计量/时间/运行统计:在地面控制站上应可分别对每台水泵的运行电耗、工作时间等进行统计,便于管理人员及时掌握每台水泵的工况。

2.系统特点

2.1 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。

2.2 本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。

2.3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。

2.4可以随时查询、打印实时趋势及任意时间段的历史趋势。

2.5人机界面显示的内容丰富、形象、直观,操作简单、易懂。

2.6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。

2.7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。

2.8系统能够进行远距离监控,并可无限扩展。

3.工作方式

3.1 启动状态

3.1.1  自动

将工作方式选择开关旋在“自动”位置。

当水仓水位高于低水位时,计算机将自动选定待开水泵,按照所设定的运行程序,自动启动待开水泵。

3.1.2 检修

工作方式选择开关旋在“检修”位置。

此方式远程启动不起作用。

控制方式见“手动”。

3.1.3 手动

工作方式选择开关旋在“手动”位置;选定待开水泵与潜水泵;首先启动潜水泵,待泵体内充满水后启动主排水泵;打开所启动水泵的出水口电动闸阀,并观察电机、水泵运转情况是否正常。

3.2 运行

3.2.1 水泵在运行期间,应经常进行以下观测,发现问题及时采取措施:

--电压不得超过额定值的±5%,电流不得超过额定值。

--观察压力、真空和流量指示的变化情况。

--观察模拟量的显示和水仓水位的变化情况。

--电机和水泵有无异状。

--检查进、出水管路,泵体、闸门、盘根密封等有无漏水现象。

3.2.2 水泵在运行期间出现下列情况之一时,应紧急停泵:

--水泵不上水。

--水泵或电机有异状。

--电机或电气设备冒火和冒烟。

--泵体严重漏水。

--平衡水失常。

3.3 正常停泵

3.3.1 自动

水泵在“自动”工作方式下运行,当水仓水位低于低水位时,计算机首先停止主排水电动闸阀,依次停止主排水泵、潜水泵。

3.3.2 检修

水泵在“检修”工作方式下运行,需要停泵时,司机应按照下列顺序操作:

--关闭出水管路电动闸阀;

--关闭水泵出水口电动闸阀,严禁阀门在开通位置停机;

--待阀门关闭到位后,停电动机。

3.4 故障停泵

3.4.1  水泵在“自动”工作方式下运行时,当发生故障时,计算机将按照所设定的停泵程序自动停止运行水泵。

3.4.2 水泵在“检修”工作方式下运行时,当发生故障需要停泵时,应按下列顺序操作:

同时关闭管路和水泵出水口的电动闸阀,严禁阀门在开通位置停机;

待阀门关闭到位后,停电动机;

不论水泵在哪一种工作方式下运行,当发生故障需要紧急停泵时,司机可按下“急停”按钮(带机械自锁)。

故障排除:按“故障复位”按纽,使系统恢复正常。

五.系统主要产品

1.电动闸阀

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2.KXJ660矿用隔爆兼本安型可编程控制箱

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2.1   用途

KXJ660矿用隔爆兼本安型可编程控制箱(以下简称控制箱)主要用于煤矿井下的排水自动化控制、皮带运输自动化控制等多个自动化控制装置,采用PLC可编程控制器作为核心设备,具有较强的适用性、可扩展性、高可靠性和强大的通讯能力。其逻辑控制方式可通过软件的编程来实现,使复杂的控制逻辑变得简单易行。

控制箱内部的输入和输出信号之间有可靠的隔离措施和本安电源,从而确保与各种类型传感器、执行器、各种设备电控回路的连接和匹配之间更加灵活、通用。

控制箱执行标准GB3836-2010、Q/ZMD034-2012。

2.2   环境条件

——温度:  0℃~40℃;

——平均相对湿度: ≤95%RH(+25℃);

——大气压力: 80kPa~106kPa;

——机械环境: 无显著振动和冲击的场合;

——适用于有瓦斯和煤尘爆炸的危险环境中;

——周围介质无腐蚀性气体。

2.3 主要技术参数

2.3.1技术参数

Ø 供电电压:AC660V

Ø 供电电流:32A

Ø 本安参数

Uo=18.5V;

Io= 1000mA;

Co= 2.1uF;

Lo=0.1mH。

 

2.3.2  尺寸及重量

2.3.2.1 尺寸:760mm * 665mm * 925mm(长*宽*高)

2.3.3.2 重量:300kg

2.4  产品分类

2.4.1  型式

    矿用隔爆兼本质安全型“Exd[ib] I”。

2.4.2   产品型号


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2.5  产品结构及原理

2.5.1  产品结构及外形尺寸

控制箱由本安电源、PLC、网络设备、继电器、接触器、外壳等组成,其外部结构如图1所示。

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外部结构及尺寸图

2.5.2   功能及电气原理

2.5.2.1 主要功能

l 采集功能

n 模拟量采集功能

控制箱具有模拟量采集功能,将200~1000Hz的频率信号、4~20mA电流信号转换成实际测量值。

n 开关量采集功能

控制箱具有开关量采集功能,采集无源开关量的状态。

l 控制功能

控制箱具有控制输出功能,将控制逻辑运算的结果通过继电器进行输出。控制箱前面板封装有手动操作按钮,为PLC控制器输出的冗余设计,其控制接点不连接PLC控制器,直接接入继电器的控制端,即使在PLC控制器出现故障时,仍可以使用手动按钮控制执行部件。

l 显示功能

控制箱能够将采集的模拟量、开关量的状态以及控制输出的状态在液晶显示屏上显示。

2.5.2.2 电气原理

控制箱采用了隔爆兼本安全型设计。控制箱外壳采用了隔爆型结构设计,本安电源安装于隔爆腔内。另外,非本质安全型器件全部安装于控制箱内,分别进行了防爆处理,与其关联设备采用了本安或隔爆连接。

控制箱内的PLC控制器是本产品的核心控制部件,对PLC的输入信号进行了本安光耦隔离,输出信号进行了继电器隔离,从而保证了系统的防爆性能。

2.5.2.3   主要电气元件组成

序号

代号

名称

规格型号

单位

数量

备注

1

XBH

相许保护器

TL-3866

1


2

KM

交流接触器

S-LC1 D25

8

施耐德

3

TC

控制变压器

500VA

1


4

KP

电机保护器

YD2321

4

河源雅达

5

EDA

温度模块

EDA9018

1


6

LAN

交换机

2205-S1-SC

1


7

PLC

CPU

西门子

1

西门子

8

AI

模拟量输入

西门子

1

9

DI/DO

DI、DO

西门子

1

10

RS485

通信模块

西门子

1

11

VD1

开关电源

DC24V,15A

1


12

BAV

本安电源

DHK-(B)

1

江苏新力

13

GL

隔离模块

光耦等

32


14

XS

10寸显示屏

MT8100

1

可选MCGS

15

SB

按钮开关

AB6-M

23


表1元器件组成表

2.6  安装、调试、操作及使用注意事项

控制箱在安装前,应仔细检查外壳及电器元件是否在运输中遭到碰撞损坏,紧固螺栓是否松动。技术文件、产品出厂合格证应与产品一致。

2.6.1  位置安装

控制箱主要安装于井底车场、通风巷道、采区峒室、泵房等无显著振动和冲击的场所。

控制箱应垂直安装,其倾斜角度不大于5°。


安装基础图见下图:

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 图2 安装图

2.6.2   用户接线

PLC内部接线均使用快速接线端子,其接线定义见下图(用户定做请见随机附图)。

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图3接线端子图

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图4接线端子图


3.KXJ127矿用本安型显示控制箱

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3.1  用途

KXJ127矿用隔爆兼本安型显示控制箱(以下简称显示控制箱)主要安装于煤矿井下机电硐室、排水泵房、皮带机头、临时排水点等地点,连接在矿上以太网内,用于地面与井下进行图像传输、语音对讲。其逻辑动作可以通过软件编程来实现,是复杂的逻辑控制变得简单、易行。控制箱内部的输入输出设置有隔离电路,可靠的电气保护和安全保护,从而确保控制器的可靠运行和电气安全。

显示控制箱连接在能够上网的场合(不能上网的场合组成内网),能够与远程指挥端形成虚拟内网,方便对设备进行远程诊断、程序下载等工作。

显示控制箱执行标准GB3836-2010、Q/ZMD026-2011。

3.2  环境条件

——温度:  0℃~40℃;

——平均相对湿度: ≤95%RH(+25℃);

——大气压力: 80kPa~106kPa;

——机械环境: 无显著振动和冲击的场合;

——适用于有瓦斯和煤尘爆炸的危险环境中;

——周围介质无腐蚀性气体。

3.3  主要技术参数

工作电压:AC127V/AC660V。

工作电流:≤1A。

本质安全型开关量输入信号:高低电平信号,低电平≤5V,高电平≥ 13V。

本质安全型模拟量输入信号:输入的电流信号4mA~20mA。

开关量输出:继电器无源节点输出。

网络通讯:传输速率:10/100 Mbps自适应;

信号工作电压峰峰值:1.0V~5.0V;

传输距离:≤100m;(使用CAT5、CAT6类网络双绞线)。

语音通讯:话音强度≥85 dB;

失真度≤15%。

本安参数:U0:DC18.5V, I0:1000mA ;b)C0:2.1μF,  L0:0.1mH  。

备注:输出本质安全型电源为DHK-(B)输出本质安全型电源(防爆编号:32008430)参数。

3.4  产品分类

3.4.1  型式

    矿用隔爆兼本质安全型“Exd[ib] I Mb”。

3.4.2  产品型号

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3.5  产品结构及原理

3.5.1  产品结构及外形尺寸

显示控制箱由本安电源、触摸屏、网络设备、外壳四大部分组成,其外部结构如图1所示。

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图1外部结构及尺寸图

3.5.2  电气原理

3.5.2.1 主要功能

Ø 具有与其它显示控制箱进行语音对讲。

Ø 具有与其它交换机连接,将语音数据、视频数据等通过网络传输。

Ø 具有采集模拟量信号和开关量信号功能。

Ø 具有继电器输出控制功能。

Ø 具有通讯功能。具有网络通讯与RS485两种通讯方式。

Ø 通过显示屏可以显示运行状态及参数。

Ø 具有将摄像仪监控的图像在显示屏上显示。

 

3.5.2.2 电气原理

显示控制箱内放置网络语音模块,语音模块通过网络实现与地面的语音模块的数据通讯;放置视频服务器,监控视频信号通过视频服务器实现地面的图像监控;放置VPN路由器,实现传输通道的物理连接。

显示控制箱内置西门子PLC,用于完成用户的输入输出要求,完成用户要求的各种输入输出逻辑动作。

显示控制箱内置鼠标板,可有效的解决了触摸屏在井下无法使用鼠标操作的难题,将触摸屏在井下的操作与在地面操作一样简单、方便。

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图2 系统原理框图

3.6  安装、调试、操作及使用注意事项

显示控制箱在安装前,应仔细检查外壳及电器元件是否在运输中遭到碰撞损坏,紧固螺栓是否松动。技术文件、产品出厂合格证应与产品一致。

显示控制箱主要安装于井底车场、通风巷道、采区峒室、泵房等无显著振动和冲击的场所。

显示控制箱应垂直安装,其倾斜角度不大于5°。

显示控制箱安装时,最好制作安装底座。

显示控制箱底座基础图见下图。

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4.DFH20/7(DFH25/7)电动球阀

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5.GPD40压力传感器,GPD0.1F负压传感器

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5.1概述

GPD40型煤矿用压力传感器型可对矿井管路正压进行连续监测。它可以实时地显示被测点的差压值。

本产品执行煤炭行业标准《MT393—1995 矿用差压传感器通用技术条件》

使用环境条件:

1) 环境温度:0℃--40℃;

2) 平均相对湿度:≤98%RH;

3) 大气压力:80KPa --106KPa;

4) 无显著振动和冲击的场合;

5) 煤矿井下有爆炸性混合物,但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。

5.2型号

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5.3主要技术参数

1、工作电压:直流12V~18V

2、工作电流:电压为18V时≤55mA

3、基本误差: ±2%

4、输出信号: 4-20mA

5、信号传输距离:2Km

6、测量范围:0-10MPa(负压为-100-0Mpa)

7、过载能力:150%最大测量值

8、防爆型式: 矿用本质安全型  防爆标志: “ExibI”

6.GLC250/500流量传感器

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超声波流量传感器

6.1 概述

6.1.1  主要用途及使用范围

矿用本安型超声波流量传感器(以下简称流量传感器)采用低电压多脉冲平衡发射接收专利技术设计的一种全新通用时差型多功能超声波传感器,适用于工业环境下连续测量不含大浓度悬浮粒子或气体的大多数清洁均匀液体的流量和热量。

流量传感器使用了最新的著名国际半导体厂商生产的元器件,低功耗,高可靠性,抗干扰,适用性好。优化的智能信号自适应处理,用户无需任何电路调整。

先进的电路设计、器件选用、优秀的硬件、软件设计,使流量传感器成为国内目前矿山行业的首选产品。

6.1.2  型号组成及代表意义

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6.2  使用环境条件

——环境温度-5℃~40℃;

——海拔高度不超过2000m;

——空气相对湿度不大于95%(25℃时);

——在有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所;

——在无破坏绝缘的腐蚀性气体或蒸汽的场所;

——在无显著振动和冲击的场所;

——污染等级为3级;

——安装类别为Ⅲ类。

6.3 安装方式

外敷式传感器我们使用Z法安装,Z法安装,超声波在管道中直接传输,没有折射(称为单声程),信号衰耗小。Z法可测管径范围为100mm至6000mm。

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安装图

6.4 接线

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接线图

7.液位传感器

7.1.1 概述

7.1.2 主要用途及使用范围

GUCS10矿用本安型超声波物位传感器主要用于煤矿井下水位的检测,安装在水位上方,输出电流信号,用于对水位进行实时监测,本产品采用高精度芯片,具有自动功率调整、增益自动控制,温度补偿,有效保证了数据的准确性、稳定性。可用于测试各种液体的高度及固体物料的高度。

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7.1.2型号组成及代表意义

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7.2.3使用环境条件

——环境温度-5℃~40℃;

——海拔高度不超过2000m;

——空气相对湿度不大于95%(25℃时);

——在有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所;

——在无破坏绝缘的腐蚀性气体或蒸汽的场所;

——在无显著振动和冲击的场所;

——污染等级为3级;

——安装类别为Ⅲ类。

 

7.2结构特征与工作原理

7.2.1 结构

 

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结构图

7.2.2 工作原理

由换能器(探头)发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被换能器接收,转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播,从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。根据发射和接收的时间差计算出发射点到被测物的实际距离。

7.2 技术特性

--输入电压:DC18V;

--工作电流:20mA;

--盲区: 0.4m;

--发射角度:<12o。

--量程:0~10米。

7.3 安装、调试

7.3.1 安装条件、技术要求

7.3.2 在安装前,请详细检查产品是否损坏,检查接入电压是否与本说明书一致。

7.3.3 传感器垂直安装于与被测液位的上部。安装必须避开盲区,其发射为扇形角,在扇形区域内,不得有障碍物阻挡超声波的传输(避开巷道壁、水泵吸水管等障碍物)。

wps73.png 

 传感器安装图

8.GUG2液位传感器

wps74.png 

 

8.1 概述

8.1.1 主要用途及使用范围

矿用本安型液位传感器主要用于煤矿排水点的液位显示及报警输出,其工作简单可靠,能够直观显示位置信号,避免常规的电器产品中电气电路经常出现问题的弊端。

8.1.2 型号组成及代表意义

image.png

 

8.2 使用环境条件

——环境温度-5℃~40℃;

——海拔高度不超过2000m;

——空气相对湿度不大于95%(25℃时);

——在有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所;

——在无破坏绝缘的腐蚀性气体或蒸汽的场所;

——在无显著振动和冲击的场所;

——污染等级为3级;

——安装类别为Ⅲ类。

8.3 结构特征与工作原理

8.3.1 结构

 

wps80.png

结构图

8.3.2 工作原理

指示锤通过钢丝绳与漂浮在水面的浮球连接,当水位上升或下降时带动指示锤上下动作,指示锤上封装有磁铁,在低水位、中水位、高水位、极限水位分别装有干黄管,当磁铁接近干簧管时,导致干簧管接通。


六.实施方案

1. 每台水泵放置1台矿用隔爆兼本安型可编程控制箱,控制箱使用西门子PLC为主控器,核心部件全部选用进口品牌。控制箱用于控制3台电动闸阀的开启与关闭;用于采集正压、负压、温度、流量等模拟量参数;采集闸阀开关到位信号、电机启停信号等开关量数据。通过网络与主控箱通讯。

2. 在操作工值班处设置一台显示控制箱,用于采集每台泵的各种数据,汇总并传输给上位机。并根据水位的上升曲线、合理根据避峰填谷的原则,调度每台水泵的开启与关闭。显示控制箱有语音输出功能,对各种预警及报警信号使用语音输出,以方便操作工及维修工的使用。

3. 在每台水泵出水管路及环形管路使用电动闸阀,每台水泵使用3台。

4. 使用射流引水的方式,水源使用环形管路水与消防水两种,可设置并能够随意切换。

5. 检测每台电机的定子、转子、绕组的温度(电机须提前预埋温度传感器)。

6. 使用超声波流量传感器检测总管路的出水流量,流量传感器采用外贴式安装,多种输出类型方便接入。

7. 在水仓设置超声波液位传感器,用于检测水仓水位。超声波传感器与投入式液位传感器相比,不受水质的影响,具有工作稳定、可靠的优点。是煤矿排水系统液位检测的首选产品。


七.设备配置表

1、泵房自动化系统配置表(属防爆产品)

序号

设备名称

型号

单位

数量

单价

总价

备注

井下部分

(一)电控  PLC控制柜

1

矿用一般型控制箱

KXV220/380V

1

63000

63000

国标煤安

(二)仪表(传感器)部分

2

矿用本安型物位传感器(超声波液位计)

GUCS10

1

6000

6000

国标煤安

3

矿用本安型负压传感器

GPD0.1F

3

1350

4050

射流管路

4

矿用本安型压力传感器

GPD40

3

1350

4050

检测压力

5

矿用本安型温度传感器

GWP100

3

1350

4050

国标煤安

6

矿用本安型超声波流量传感器

GLC250/500

2

15000

30000

国标煤安

(三)执行器

7

电动闸阀(非矿用)

DN150-64 380V

3

7000

21000

国标煤安

8

矿用本安型电动球阀

DHF20/64

6

1500

9000

国标煤安

9

控制电缆


1

12000

12000

提供系统所需全部控制电缆

10

小计





153150


安装运保费:10%   15315元

合计:168465 元 (含税含运费)(注明为煤安证防爆产品)(不含水泵电机管道起动柜截止阀等设备)

 

注:1、预付30%,发货前30%,调试35%,5%质保金一年。供货期:20天。


2、泵房自动化系统配置表(属防爆产品)

<td  valign="center"

新建排水仓自控系统材料明细表(属非防爆产品)

序号

名称

规格型号

单位

数量

单价

合计

备注

一、仪表(传感器)部分

1

压力传感器

4-20mA

3

1875

5625

测控

2

电动球阀

DN50-220V

6

1560

9360

国标一线

3

压差控制器

WFS11-20-300KPA

3

650

1950

上海袁申

4

投入式液位变送器

4-20mA+光柱仪

3

1260

3780

杭州丰华

5

液位继电器

JYB-714A

3

290

870

德力西

6

小计





21585


二、执行机构(阀门)部分

7

电动闸阀

Z941H-40-150

3

5900

17700

2.5MPA铸钢

8

微阻缓闭止回阀

HH44H-40C-150

3

2360

7080

2.5MPA铸钢

9

铸钢闸阀

Z41H-40-150

6

1888

11328

远大

10

手动阀

Ø40

15

29

435

远大

11

底阀

H42X-2.5-150

3

330

990

远大

12

小计





37533


三、PLC控制柜(电控)部分 共1台套

13

断路器

NM1-63S/3300 50A

1

156.3

156.3

正泰电工

14

微断

DZ47-60/3P D16

1

46.8

46.8

正泰电工

15

微断

DZ47-60/2P D16

1

32.5

32.5

正泰电工

16

微断

DZ47-60/2P D10

1

32.5

32.5

正泰电工

17

微断

DZ47-60/3P D10

1

32.5

32.5

正泰电工

18

触摸屏

MCGS10

1

1680

1680

昆仑通态

19

可编程控制器

FX3U-128MR/ES-A

1

1980

1980

三菱

20

数显仪表

YD-2200

1

1560

1560

雅达

21

中间继电器

JQF13-2Z 220V

1

28.6

28.6

欧姆龙

22

开关电源

S8FS-C24 100W

1

156

156

欧姆龙

23

控制变压器

SBK-500W 380/220

1

416

416

正泰电工

24

交流接触器

CJX2-0901/220V

3

88.5

265.5

正泰电工

25

交流接触器

CJX2-1210/220V

6

58.3

349.8

正泰电工

26

检修照明

60W

1

84.5

84.5

正泰电工

27

机柜

600*600*1800

1

2956

2956

正泰电工

28

一次线

BVR-10MM2

40

6.5

260

红旗汇成

29

二次线

BVR-1.5MM2

1

95

95

红旗汇成

30

滤波器

SL-ISH-30A

1

1350

1350

波亮

31

散热风机

200*200*10

1

185

185

台达

32

自控除湿器

CF10K

台套

1

322

322

杭州诚盈

33

辅材

线鼻/热缩管/端子排/线槽..

1

500

500

凤凰

34

通信电缆

2*2.5mm2

600

2.5

1500

红旗汇成

35

地面计算机

工控

1

8476

8476

威图

36

组态编程

ycxjx-019ZTBC

1

10000

10000

新佳新

37

成套集成

2位技工 3个工作日

6

350

2100

新佳新

38

现场施工

2位技工 3个工作日

6

500

3000

新佳新

39

交通运输保险装卸

专车/汽运/遇外/人工或机械

1

400

400

新佳新

40

小计





37965


41

税金

10%




3796.5


42

统计


41761.5


大写:肆万壹仟柒佰元整    小写: 41700元 (含税、运费、保险、调试技术服务)

四、水泵变频起动装置(传动)部分  共3台套

43

主断路器

NM1-800H/3300 400A

3

535

1605

正泰电工

44

矢量型变频器

DV6000-200KW

3

25300

75900

迪奥德

45

控制盘

CHINA-100A

3

304

912

迪奥德

46

中间继电器

JQX13F(D)/3Z 220V

6

14

84

正泰电工

47

电流互感器

BH0.66J-400/5 ¢60

9

29

261

正泰电工

48

测量仪表

42L6-450V

3

24.5

73.5

正泰电工

49

测量仪表

42L6-400/5

9

24.5

220.5

正泰电工

50

交流输入电抗器

HW-IJL320A*5V

3

2610

7830

上海波亮

51

交流输出电抗器

HW-OJL320A*5V

3

2829

8487

上海波亮

52

万转

LW5D-16YH3/3

3

39

117

正泰电工

53

指示灯

ND16-22/220V

9

9.7

87.3

正泰电工

54

按钮

NP2

6

9.7

58.2

正泰电工

55

熔断器

RT28-32/10A*3 6A*3

6

13.8

82.8

上海茗熔

56

控制线

BVR-1.5

3

95.1

285.3

红旗汇成

57

控制线

BVR-2.5

45

135

6075

红旗汇成

58

散热风机

200*200*10

6

185

1110

台达

59

母排

TMY-40*4

45

65.7

2956.5

凤凰

60

绝缘子

¢40*50*10

18

5.9

106.2

凤凰

61

铜毕子

400A

27

4.2

113.4

凤凰

62

辅料

热塑管、UK端子、螺丝等

3

259

777

正泰电工

64

自控除湿器

CF10K

台套

3

322

966

杭州诚盈

65

接地排

BVR-35+L60

3

300

900

凤凰

66

柜体

800*800*2200

台套

3

2650

7950

新佳新

67

成套集成

2位技工 9个工作日

18

350

6300

新佳新

68

现场施工

2位技工 3个工作日

6

500

3000

新佳新

69

交通运输保险装卸

专车/汽运/遇外/人工或机械

3

400

1200

新佳新

70

小计





127457.7


71

税金

10%




12745.77


72

统计


140203.47


合计大写:壹拾肆万元整 小写:140000元

新建排水仓自控系统工程材料造价:240818元

(以上价格不含水泵、电机、管道,注明为防尘防潮防腐蚀系列产品,属非防爆产品)









改造排水仓自控系统材料明细表

序号

名称

规格型号

单位

数量

单价

合计

备注


一、仪表(传感器)部分


1

压力传感器

4-20mA

3

1875

5625

测控


2

电磁阀

DN40-220V

6

1560

9360

国标一线


3

压差控制器

WFS11-20-300KPA

3

650

1950

上海袁申


4

投入式液位变送器

4-20mA+光柱仪

3

1260

3780

杭州丰华


5

液位继电器

JYB-714A

3

290

870

德力西


6

小计





21585



二、执行机构(阀门)部分


6

电动闸阀

Z941H-40-150

3

5900

17700

2.5MPA铸钢


7

微阻缓闭止回阀

HH44H-40C-150

3

2360

7080

2.5MPA铸钢


8

铸钢闸阀

Z41H-40-150

6

1888

11328

远大


9

手动阀

Ø40

15

29

435

远大


10

底阀

H42X-2.5-150

3

330

990

远大


11

小计





37533



三、PLC控制柜(电控)部分 共1台套


12

断路器

NM1-63S/3300 50A

1

156.3

156.3

正泰电工


13

微断

DZ47-60/3P D16

1

46.8

46.8

正泰电工


14

微断

DZ47-60/2P D16

1

32.5

32.5

正泰电工


15

微断

DZ47-60/2P D10

1

32.5

32.5

正泰电工


16

微断

DZ47-60/3P D10

1

32.5

32.5

正泰电工


17

触摸屏

MCGS10

1

1680

1680

昆仑通态


18

可编程控制器

FX3U-128MR/ES-A

1

1980

1980

三菱


19

数显仪表

YD-2200

1

1560

1560

雅达


20

中间继电器

JQF13-2Z 220V

1

28.6

28.6

欧姆龙


21

开关电源

S8FS-C24 100W

1

156

156

欧姆龙


22

控制变压器

SBK-500W 380/220

1

416

416

正泰电工


23

交流接触器

CJX2-0901/220V

3

88.5

265.5

正泰电工


24

交流接触器

CJX2-1210/220V

6

58.3

349.8

正泰电工


25

检修照明

60W

1

84.5

84.5

正泰电工


26

机柜

600*600*1800

1

2956

2956

正泰电工


27

一次线

BVR-10MM2

40

6.5

260

红旗汇成


28

二次线

BVR-1.5MM2

1

95

95

红旗汇成


29

滤波器

SL-ISH-30A

1

1350

1350

波亮


30

散热风机

200*200*10

1

185

185

台达


31

自控除湿器

CF10K

台套

1

322

322

杭州诚盈


32

辅材

线鼻/热缩管/端子排/线槽

1

500

500

凤凰


36

通信电缆

4*2.5mm2

2000

3.8

7600

红旗汇成


37

组态编程

ycxjx-019ZTBC

1

10000

10000

新佳新


38

成套集成

2位技工 3个工作日

6

350

2100

新佳新


39

现场施工

2位技工 3个工作日

6

500

3000

新佳新


40

交通运输保险装卸

专车/汽运/遇外/人工或机械

1

400

400

新佳新


41

小计





35589



42

税金

10%




3558.9



43

统计





39147.9



合计大写:叁万玖仟壹佰元整 小写:39100元


改造排水仓自控系统工程材料造价:98218元


(以上价格不含水泵、电机、管道、起动柜,注明为防尘防潮防腐蚀系列产品,属非防爆产品)


 

 

单  位:宜昌新佳新节能电气有限公司

地  址:宜昌伍家鑫鼎机电城B5区104室

技术部:李金荣

日  期:2017年10月11日


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