自动化控制技术在矿井供排水系统的应用
陕煤集团神木红柳林矿业有限公司 陕西榆林 719300摘 要：矿井供排水系统在煤矿开采工程中具有重要地位，其能够对矿井安全生产及生产效率产生直接影响。因此为加强矿井供排水系统运行质量及减少人员投入成本，本文通过分析相关资料及实际调查，对自动化控制技术手段在矿井供排水系统中的应用进行研究，以期可以为相关人员开展工作提供可靠依据。
关键词：自动化控制技术；供排水系统；应用
1.自动化控制技术的独立应用
对自动化控制技术手段独立应用于供排水系统时，施工人员可选择将以下几个方面视作切入点：
1.1.排水系统
在煤矿作业过程中，可选择对同创双回路水泵水位控制器进行应用。从现实角度出发，可发现泄水点排水系统设备控制与对同创双回路水泵水位控制器进行控制不存在明显差异。针对该种控制器而言，其属于新型电机开关，电压数值为 660V，电流数值为 5~200A。通过对其进行深入分析，可发现该种控制器具有极强的综合性，其能够根据操作人员实际需求进行检测、保护与控制。
此外，操作人员可对液晶显示及键盘进行利用，以此实现人机对话功能。同创双回路水泵水位控制器具备故障查询功能，其保护功能的实现与电动机发热散热曲线具有直接关系，该点对保障电机运行状态具有重要意义
[1] 。在正确应用该种控制器的基础上，工
作人员将实现对矿用水泵进行控制，并利用网络技术手段对输信息进行传输。由此可见，同创双回路水泵水位控制器在煤矿排水系统中具有重要地位。
1.2.复用水处理系统
针对水处理系统而言，为确保煤矿生产过程具有良好的安全性、可靠性以及连续性，工作人员必须积极提高系统自动化水平，并满足相关工艺需求。对复用水处理设备进行选择时，必须对其进行深入分析，确保其具备沉淀以及过滤等工艺。考虑到水处理主机设备在井下设备中具有重要地位，因此必须充分明确其主要构造，以此提高设备安装质量（如图 1 所示）。对复用水处理设备进行控制时，可选择采用自动及手动控制方式。其中，自动控制模式下，设备将自动运行，而在手动控制模式下，工作人员可通过对实际状态进行全面分析，从而达到控制阀门开关及水泵启停的目的。在复用水处理系统实际整改工作中，应通过PLC可编程序控制器对系统进行控制
[2] 。从整体的角度出发，可发现在自动化
控制系统中，PLC可对现场信号进行采集，并通过系统性计算，以此对现场情况进行准确判断。此后，对判断结果进行全面分析，并及时发送指令，从而实现严格把控设备阀门。在此基础上，不仅将实现数据采集与数据通信功能，而且还将充分发挥管理作用。
该点对保障工艺运行质量具有重要意义。在完成上述工作后，工作人员可选择在主机电脑上对相关软件进行安装，并利用组态软件，促使PLC与主机电脑进行连接，从而实现创建图像界面以及在主机电脑的基础上科学控制设备。
图 1 复用水处理设备主要构造
1.3.供水系统
对供水系统进行控制，工作人员应将加压泵房设备视作切入点，并重点对变频器进行控制。此外，必须对压力机以及流量计等数据进行采集，并将其存储于PLC柜中，从而实现为变频器控制工作顺利进行提供保障。在此基础上，变频器控制稳定性将明显加强。正式对井下加压泵自动化控制进行设计前，工作人员必须充分明确加压泵基本流程，以此为后续工作奠定良好基础。
2.综合应用中存在的问题及方案
2.1.问题
通过实际调查可以发现，将自动化控制技术综合应用于排水、水处理以及供水系统的过程中还存在许多问题。造成该种现象的主要原因是各系统均属于不同厂家且控制软件存在明显差异。因此系统之间的数据信息无法实现共享，从而导致系统自动化控制水平显著下滑。
2.2.方案
针对解决方案而言，其主要包括以下两种方案：①将水位开关安装于供水系统水仓中，并将其接线与水处理系统PLC控制箱进行连接。在此基础上，水处理系统设备将根据水位开关进行启停。在完成上述工作后，工作人员应在水处理系统水仓中对水位开关进行安装，并将接线与泄水点排水开关进行连接，促使排水开关根据水位开关进行启停；②对系统数据进行转换，使其转变为具有统一性的协议。此后，应通过相关软件对不同系统进行统一化及自动化控制。
2.3 三系统数据转换的具体做法
考量现在应用的设备资源，在神东使用的 PSImining 系统即区域生产指挥控制系统可实现对三系统的包容，但 PSI mining 系统需要 OPC 协议。根据系统要求，将三系统的上传至地面服务器的数据转换成 OPC 协议，在 PSI mining 系统中进行监控画面的创建和相应数据链接，实现了在 PSI mining 系统中对三系统进行监视和控制。
经现场测量得，1#水仓的水位不得低于 0.45m、高于 2.6m，那泄水点的排水开关水位控制点取 0.5m和 2.5m，也就是说，当1#水仓的液位计低至 0.5m 时，排水开关主泵启动，当 1#水仓的液位计升至 2.5m 时，排水开关主泵停止，这样排水开关就根据1#液位计的变化而自动启停。
通过分析，在 PSI mining 系统中对排水开关进行程序启动工程的编辑，1#水仓的液位计属于水处理系统的液位计，在独立的系统中，排水开关是无法获取到此数据的。同理，可对排水开关进行程序停止工程的编辑。
结束语：
综上所述，通过应用自动化控制技术不仅能够显著提高矿井供排水系统自动化水平，而且还能减少人力投入成本。因此相关人员必须对该项技术手段给予高度重视，并积极将其应用于供排水系统中，从而达到保障矿井基本效益及提高生产效率及安全性的目的。
参考文献
[1]樊晋杰.井下水泵房自动化排水系统优化[J].山东煤炭科技，2020，26（03）：140-141+147.
[2]李新杰.矿井排水自动化控制系统研究与应用[J].能源与节能，2019，42（10）：168-169.
