矿井主排水泵房系统组成及环节功能

　　主排水泵自动化控制系统由以下六个环节组成：排真空环节、闸阀操纵环节、水位自动监控环节、参数传示环节、故障保护环节和电动机的自动控制环节。各环节的功能为：

　　1　排真空环节

　　排水泵只有在其叶轮完全淹没于水中的情况下，泵体内部才能造成必要的真空度实现正常排水。如果真空度不够，泵内有空气存在，将会造成不上水及转动部件烧坏等故障。

　　所以，启动前的排真空是水泵工作的重要操作项目之一。在系统中采用射流阀抽真空，使用高精度真空传感器监测真空度，用压力和流量监测作为真空度的后备保障。

　　2　闸阀操纵环节

　　为了减少启动时的功率，《离心式水泵操作规程》规定水泵一定要关闭出水闸阀启动，而当水泵停止时，为了避免水锤事故，必须先关闭闸阀，缓慢减小流速，最后停车。在泵体内充满水后，启动时先启动电动机，然后打开相应电动闸阀(以“轮换工作”原理，根据上次所使用的管路，此次换另一趟管路)，停车时先关电动阀，最后停电机。

　　3　水位自动监控环节

　　该环节的任务是根据水位的高低自动准确发出开、停水泵命令。水位传感器的可靠性和准确性直接影响整个控制系统的工作可靠性。本系统选用超声波液位传感器，它具有高精度、非接触式、非机械型、维护方便、便于安装、标定简单等许多优点。

　　4　参数传示环节

　　在操作台的模拟屏上可模拟显示水仓水位、水泵流量、水泵压力及电动机、电磁阀和电动阀的各种工作状态。所有的监测参数及工作状态均可由井下PLC通过传输网络传送给地面控制计算机，再由计算机进行分析处理，在显示器上模拟显示，并做出曲线、报表，以便地面管理人员作出正确判断，向井下可编程控制器发出控制命令。

　　5　故障保护环节

　　由于主排水泵电机容量大，耗电量高，属于矿井一级负荷。因此，对主排水设备自动控制系统的安全性、可靠性要求较高。该系统装设如下几种保护：

　　流量保护：当水泵启动后或正常运行中，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停机，转为启动另一台水泵。

　　电动机保护：PLC监视水泵电机欠压、过流、短路等故障，由中央变电所控制的高压开关柜的综合保护器提供，并参与控制。

　　电动闸阀保护：由电动机综保监视闸阀电机的主要保护并参与控制。

　　6　电动机的自动控制环节

　　该环节是主排水设备综合自动化控制系统的中心环节。它由PLC、中间继电器、接触器等组成，以上环节都要与本环节配合，根据水仓水位情况自动开停水泵。

　　为防止因备用水泵长期不用而使电机受潮或有其它故障而未被发现，当紧急情况需要投入而不能投入以至影响矿井安全，本环节按“轮换 工作制”来控制，以达到有故障早发现、早处理，以免影响矿井安全的目的。要根据水泵的开启次数自动按一定顺序轮换开启水泵。当某台水泵或其所属闸门故障或检修时，该泵退出轮换，其余各泵仍按轮换工作制运行。