中央水泵房集控副本综述Word下载.docx
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一、工程现状
李嘴孜矿-530m西三中央水泵房为矿井主排水泵房，泵房内安装6台SGD150×
11型水泵（3用2备1检修）；
其单台流量300m3/h、扬程714m，配套电机为YB630M2-4（1120kW/6kV、1480rpm、），采用一拖三软启动方式启动（软启动设备型号为QBG-180/6000R），即1#、2#、3#水泵共同使用1台高压软起动器；
4#、5#、6#水泵共同使用另1台高压软起动器。
软启动器一拖三顺序起动水泵控制系统一次接线图如图1所示。
图1软启动器一拖三顺序起动水泵控制系统一次接线图
引水方式采用真空泵抽真空方式，即泵房安装2台2BE1-103型真空泵（1用1备），真空度33hpa，配套电机为5.5kW/660V。
目前抽真空管路上闸阀为手动控制。
每台主排水泵设3台液控闸阀，分别对应3趟排水管路，即6台主排水泵共安装18台液控闸阀；
泵房设有液压站，型号为Y2B1800，液压站两台配套油泵电机为11kW/660V。
泵房设有两个水仓，水仓深度为6m，水仓总容积为7634m3，矿井正常涌水量为600m3/h左右。
井筒内装备三趟12寸排水管路，正常涌水量时两趟工作，一趟备用；
最大涌水量时三趟管路全部投入工作。
全矿井涌水集中下到-530m西三中央水泵房，最终由新副井排至地面;
具体排水路径：
-530m西三中央水泵房→西翼-340m～-530m暗主斜井→西一-200m～-340m轨道下山→-150m通风道→新副井排至地面。
目前-530m西三中央水泵房为手动操作方式。
二、设计内容
1.增加抽真空管路的电动球阀，共10台，电源由PLC控制箱提供。
2.更换4台液压闸阀；
增加2台电动闸阀，电压等级为660V，采用矿用隔爆型四回路真空电磁起动器配电。
3.-530m西三中央水泵房维持现有高压配电系统不变，在低压配电系统中增加KBZ-200/660型矿用隔爆型低压真空馈电开关1台作为0.66kV两段母线联络开关。
在0.66kV母线上增加QBZ-4x40/660型矿用隔爆型四回路真空电磁起动器1台，用于两台电动闸阀的配电；
增加ZBZ-4.0/660M型矿用隔爆型信号综合保护装置1台用于控制站的配电。
4.在水泵、水仓及操作台必要位置安装7台矿用网络摄像仪，摄像仪采用网络级联，通过光缆传输至地面集控室，进行视频监控。
地面集控室安装数字硬盘录像系统，对7路视频进行存储备份，方便对泵房故障查证。
5.为了提高井下排水泵房控制系统的可靠性，本控制系统采用由2个控制主站、2台防爆计算机组成的二级分布式控制系统，并设2台集中操作台，分别对6台水泵运行的过程进行检测、显示、控制、保护、报警。
从而实现井下主排水泵房的生产过程控制的自动化，并通过工业以太网接口与设在矿井自动化控制中心的操作站进行通讯，实现两者数据交换和共享，实现在调度指挥中心对泵房的远控，即无人操作，达到管控一体化。
同时，在每台水泵、真空泵附近分别设一台TH1-9.5操作箱对水泵或真空泵、出口阀门以及抽真空电动球阀进行手动控制，确保在任何时间均能可靠启动水泵。
两个控制站在正常时以主从方式工作，当任意一个控制站故障时，另一套控制站无论是主站还是从站均升为主站。
两个控制站中的一个控制站完成1#泵、2#泵、3#泵的控制，另一个控制站完成4#泵、5#泵、6#泵的控制，当一个站出现故障时不影响另一个站的正常工作，同时两控制站通过现场总线Profibus-DP以及工业以太网交换数据，形成一个网络冗余的有机整体。
地面监控站设置在地面自动化控制中心，设置地面交换机1台、工控机2套，安装控制软件及组态软件。
其网络结构图如图2所示。
图2-530m西三中央水泵房集中控制系统网络通信结构图
第三节 技术要求
一、标准及规范
1.《煤矿安全规程》（2012版）
2.《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005；
3.《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》（GB50451-2008）
4.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
5.《矿山电力设计规范》；
6.《煤矿防爆规程》（2000版）；
7.《低压电器电控设备》GB4720-84，
8.《装有电子器件的电控设备》GB3793-83；
9.《电控装置电磁兼容性标准》GB13926；
10.《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》（GB50171-92）
11.《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92。
12.《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备”i”》GB3836.4-1983
13.《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT209-1990
供方可采用高于或相当于上述中国及国际标准、规范，供方所使用的标准、规范均应是投标时的有效版本。
本系统中所用的设备均为工业生产控制用设备，所有计量单位均应以国际单位制（SI）表示。
二、设计目标
将PLC控制系统、计算机网络通信技术和排水控制系统结合，实现以“集中控制为主，远程监测为辅”的控制模式，保证系统技术方面的先进性。
保证自动排水系统运行的连续性和可靠性，系统连续可靠运转。
系统立足建设无人值守泵房的总目标，同时提高节能效率和管理水平，减少操作人员和工人的劳动强度，为今后矿井生产综合自动化打下良好基础。
实现地面对主排水系统设备的多点位信息传输和集中监测监控。
具有在线监测、分析及完善的保护和报警功能。
调度监测中心计算机可以对排水系统的运行管理、事故跟踪与处理、打印各种运转日志报表。
采用国际流行的组态软件，动态画面美观，修改灵活，数据保存时间长。
历史数据可以长期保存（3～5年）。
三、系统功能
1.信号采集
系统需要实时检测和显示如下工艺参数和电气参数：
模拟量检测的数据主要有：
水仓水位、电机工作电流、电机和水泵轴承温度、电机定子温度、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力、液压站参数（油压、油温及油位）。
开关量检测的数据主要有：
水泵高压启动柜的状态（工作、故障）、液压站油泵的状态（工作、停止、故障）、液压/电动阀门的工作状态（打开、关闭位置）、真空泵工作状态（工作、停止、故障）等。
1）模拟信号：
4～20mADC电流信号、Pt100；
2）状态及报警指示的数字信号：
0～24VDC电压信号；
3）控制的数字信号：
36VAC或127V
4）PLC输出信号设继电器隔离
2.控制方式
系统的控制信号有：
各排水泵的开停控制；
液压/电动闸阀的打开、关闭控制；
电动球阀的打开、关闭控制。
设有自动、半自动和手动三种工作方式和就地、远程两种控制方式。
就地控制方式包括自动、半自动和手动三种工作方式；
远程控制方式包括自动、半自动两种工作方式，即在地面操作站实现自动、半自动的水泵启动、停止。
在自动控制时，根据水仓水位的高低、井下用电负荷的高、低峰和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段等因素，建立数学模型，避峰就谷，合理调度水泵，自动准确发出启、停水泵的命令，控制各台水泵高效地经济运行。
根据所监测的水位信号，设定出低水位、高水位和上限水位信号。
对6台水泵分别设置运行、备用或检修等工作方式，该方式可以在本机上设定或地面主机设定。
当水位达到高水位或不在高水位而处在用电低谷时间内，将自动启动运行泵；
当水位达到低水位或不在高水位而处在用电高峰时间时自动停泵；
当水位达到上限水位时，自动启动“运行泵”及“备用泵”，直到水位低于高水位时停止“备用泵”只运行“运行泵”。
当运行的水泵出现轴承超温、启动超时、开关柜故障、流量不够时，或在水泵运行时，电机电流突然变小，并超过一定的时限自动停止运行，并提示和报警。
3.轮值控制。
自动控制功能中需能实现6台水泵轮值控制：
为了防止备用泵及其电气设备和备用管路因长期不用导致电机和电气设备受潮或其他故障未能及时发现，控制程序将水泵启停次数及运行时间和流量等参数自动记录并累计，系统根据这些运行参数按一定顺序自动依次启停工作水泵，使各水泵的使用率分布均匀，当某台泵或所属阀门故障时，系统自动发出报警，并在操作显示终端上动态闪烁，记录并显示事故，同时将故障泵或管路自动退出轮换工作，其余各泵继续按一定顺序自动轮换工作，以达到有故障早发现、早处理，确保矿井正常安全生产的目的。
4.显示井下泵房工艺流程以及动态的实时参数值显示、设备状态显示和事故报警信息显示等多幅可切换的动态画面，软件需提供主要参数的运行曲线，以便直观显示参数状态，并具有操作指导功能。
5.各种保护完善，功能齐全，设有变送器断线保护。
6.具备网络通讯检测功能，当检测到网络通讯中断系统将发出报警信号，提示操作人员排除故障。
7.具有水泵性能测试功能：
通过实时检测水泵的流量、扬程、电机电流、有功功率绘出水泵的工况点以及效率。
8.系统提供抽真空管路上的矿用防爆电动球阀供电电源。
系统能监测和控制液压闸阀和球阀的开关状态和位置信息。
9.实时报警/报警记录
在现场显示屏上需汉字显示各故障信息并语音报警，并以短信的方式通知相关人员。
在地面控制中心需显示现场控制站当前的报警信息以及保存的报警记录。
具有报警测试功能。
10.统计功能
在地面控制站上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。
11.现场编程
用户可以在现场用编程工具对程序进行修改。
12.通讯功能
与矿井综合自动化系统联网：
将水泵房各台设备运行的状况、水泵运行的参数（流量、扬程、电量、轴承温度、电机定子温度等）通过高速以太网实时地传送至矿井综合自动化系统。
同时，接受矿井综合自动化系统的控制、调度指令，实现“无人值守”，管控一体化，达到减员增效的目的。
提供标准TCP/IP协议数据。
系统可扩展为B/S结构，运行的主要参数可以通过局-矿局域网络，在集团公司和矿调度室浏览。
13.视频监控功能
在水泵、水仓及操作台必要位置安装7台矿用网络摄像仪，摄像仪采用网络级联，通过光纤传输至地面集控室，进行视频监控。
14.考虑到后期排水管路的所有液控闸阀可能更换为电动闸阀，系统能可靠的实现对电动闸阀的控制和监视。
四、设备清单
下列设备清单仅供参考，投标厂家可根据本技术规格书的要求，在满足系统功能和性能的前提下提出相应的系统配置方案并做出相应报价单。
一、电气设备安装
序号
设备名称
型号
数量
单位
1
矿用隔爆型低压真空馈电开关
KBZ-200/660
台
2
矿用隔爆型四回路真空电磁起动器
QBZ-4x40/660
3
矿用隔爆型信号综合保护装置
ZBZ-4.0/660M
二、地面集控设备安装
操作台
2000x1000x750mm配2把操作椅
套
工业控制计算机
DELLVostro430四核/4G/1T/22寸
电源柜
4
UPS
山特UPS3KVA2h
5
组态开发版软件
WinCC
6
语音报警卡及音箱
7
短信息报警模块
卡内预存不低于200元费用
8
以太网交换机
赫斯曼管理型交换机，2个1000M单模光口，8个100M电口
9
硬盘录像机
研祥酷睿II2.44G/1T/22寸
10
光纤接线盒
只
11
视频软件
12
监控应用软件
13
避雷器
三、井下集控设备安装
矿用PLC控制箱
内设西门子S7-300系列PLC、本安隔离栅以及控制电源和本安电源、西门子MP-277触摸屏等。
并配2只以太网通信模块。
矿用本质安全型操作台
矿用防爆计算机
KJD31型
防爆交换机
内装赫斯曼网管型交换机，2个1000M单模光口，8个100M电口（含交换机管理软件）
隔爆超声波液位仪
KGU5B型
矿用防爆压力变送器
KGY500～10MPa
矿用防爆真空压力变送器
KGY500～-160kPaExib
隔爆兼本安型超声波流量计
LCZ-803插入式
水泵轴瓦温度传感器
水泵就地控制本质安全型操作箱
控制排水泵及其出口液压闸阀、抽真空电动球阀
真空泵就地控制本质安全型操作箱
控制两台真空泵及出口电动球阀
矿用防爆光纤网络摄像机
低照度，带冷光源20m
14
矿用光纤尾纤盒
15
视频电缆
矿用系列
批
16
井筒矿用铠装阻燃光缆
24芯单模
5300
m
17
PLC编程软件
STEP7
18
系统控制应用软件
19
防爆UPS
第四节 供方基本要求
一、供方应提供企业资质证书、质量认证书及银行资信函有关复印件。
供方应具有同类设备制造经验，其成功案例不少于3个，并介绍其业绩及同类设备使用单位、地点等。
二、必须对投标书中方案设计的合理性和产品质量的可靠性负全责。
三、投标厂家在投标时必须提供按供货设备明细表、安装指导、设备包装运输、现场调试以及培训等分项报价。
四、主机制造厂应提供配套设备的技术参数，并对整机技术性能负责。
五、主机及其配套设备必须按规定具备生产许可证、产品合格证，井下设备必须具备煤矿矿用产品安全标志MA（有效期内）和防爆合格证书等国家法律、法规规定的相关质量证明文件。
六、供方应执行国家和行业规程规范中相关技术要求，并提供符合本规格书和有关标准要求的优质产品及其相应服务。
七、供方提供设备的安装指导，并负责系统的调试投运工作。
负责免费培训软件操作工及维修工。
系统质保期为验收投运后二年，供方保证系统验收投运后二年内，免费维修、更换损坏的仪表和设备。
凡属设备质量问题，厂家均应负责免费维修或更换，并对其产品提供终身服务。
八、签订订货合同后二周内，供方应提供下列资料：
1、按照技术协议所明确的技术方案，提供整套系统图、接线图、元件清单等图纸和资料。
2、所供各配套单元设备的全套技术资料。
3、满足设备安装及相关土建设计的图纸和资料。
4.所有资料提供电子文件，以及经签字盖章后的书面文件各2份。
九、因招标方不是设计和制造本规格书所涉及范围内电气设备的专业厂家，本规格书可能有不妥之处，各投标方在投标前，应认真仔细审核本规格书，如有不妥或投标方认为需要调整、修改的地方，请认真详细地填写技术偏离表，每一条偏离均需给出说明。
如因投标方审查不到造成不良后果，由投标（中标）方负责。
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