一、项目背景及概况
1.1项目背景
煤矿井下压风、供水管路(以下简称风水管路)多数为建矿期间敷设安装,由于井下自然条件恶劣,管路长期受淋水侵蚀、巷道变形、矿井采动压等影响而出现跑冒滴漏,造成采煤工作面、掘进工作面因风、水压力不足影响生产的情况时有发生。
井下风水管路目前只采取人工巡查的方法进行检查,存在以下弊端:①效率低,耗费大量的人力、物力;②不能实时监测风、水管路的供风、供水情况,出现突发事件难以及时发现;③检查人员容易发生漏查。
1.2项目概况
根据煤矿井下风水管路的实际分布情况,建立压风供水管路智能测与控制系统。对矿井下压风、供水、排水管路重要节点建立监测点,进行运程实时监控,实现管路参数动态监测、实时显示、欠压报警、最大限度地降低因风、水压力不足对采掘工作面生产的影响。通过该系统对管路的实时检测,可以及时发现并处理管路故障,确保供风、供水和排水系统稳定运行,保证矿井的正常安全生产。
1.3功能概述
1、可实现对井下压风供水管路系统进行三维建模,直观展现管网系统的布局。
2、智能仪表测量技术。通过安装高精度流量、压力、温度等传感器,设置分段检测点,采集数据,对供水管路的流量及压力数据进行监测,将井下各个测点的数据转化为数字量,并实时计算出它们的准确值,实现测点运行状态在三维模型中直观显示。
3、应用环网技术,把数字量传输给数据分站,分站通过井下交换机与环网连接,把数据通过以太环网传输到地面监控服务器,在地面监控器上可直观看到实时运行数据,传输采用标准的通信协议,抗干扰能力强,通信流畅、稳定。
4、应用智能分站控制技术,通过对采集到的现场管路瞬时流量、压力值等信息进行数据对比,上位机安装专用监控软件,可以从地面直观的监控到井下的用水情况。如有数据异常,在管网的三维模型中,发出故障报警信息,准确定位故障位置,迅速响应,根据报警信息,接收计算机发来的控制指令,下发控制命令,控制对应管路的阀体动作,阀体采用有电控装置阀门,实现及时有效处理故障。
5、应用计算机信息技术,服务器软件通过环网采集仪表数据,对数据处理、分析对比并显示,用数据库保存历史记录,并可显示各历史数据的模拟曲线。支持统计报表的查询和打印。
二、项目实施内容
在井下各盘区巷口及主要采掘巷道口建立监测点,实时动态监测风、水管路内输送介质的压力、流量等数据,并具有超限报警。传感器通过总线方式与信号转换器连接。通过以太网接入井下交换机传输数据,最终实现将所有监测数据实时传输到地面监测上位机。
井下测点分布表如下:
序号 |
安装地点 |
1 |
静压水总进水口 |
2 |
南翼辅运开口(总) |
3 |
东西辅运开口(总) |
4 |
东辅开口 |
5 |
东进风口 |
6 |
西翼环形车场辅运大巷开口之前 |
7 |
南辅运 |
8 |
南胶带 |
9 |
南三辅运开口 |
10 |
南三胶带开口 |
11 |
西辅运 |
12 |
西进风(总) |
13 |
西进风 |
14 |
西胶带 |
三、功能介绍
3.1功能介绍
(1)运程显示功能:可在地面客户端、移动终端显示各压风管路压力、各供水管路流量。集中显示各监测点重要参数(如瞬时流量、压力、累计流量、报警状态、通讯状态),并能显示整个管网系统的供水管线图及地理分布图(及用户用水信息)。应有重点用水单位的界面和报表功能,可随时增加或删除,操作应方便快捷;
趋势图:
应具有井下重要监测水管的实时流量,以趋势图的形式展示在面板上。趋势图的横坐标应为时间纵坐标应为流量,趋势图应分别代表管路流量、其他管路流量。应具有井下重要监测风管的实时压力,以趋势图的形式展示在面板上。趋势图的横坐标应为时间纵坐标应为压力,趋势图应分别代表主要监测管路压力。
应具有对监测数据进行统计分析:实现整个矿井供排水统计分析、水资源处理利用统计分析、各区域水资源消耗量统计分析,管网状态以及缺压故障分析并预警。
(2)就地显示功能:传输设备或传感器上可就地显示监测点实时数据和通讯状态;
(3)报警信号自动保持功能:实时显示并记录系统的各种报警信息,如流量/压力的超限、仪表工作电源不正常、不间断电源的电池欠压、交流消失、通讯故障等报警信息。一旦报警,即使经复位后报警信号消失,计算机内仍然保持报警状态,此时清零命令或按下清零按钮可清除报警信号;
(4)报表管理功能:能生成各用户的用水量日报表,月报表及年报表,且可生成分时等特殊报表的功能。任意组合测量趋势、测量参数累计、故障时段等趋势记录通过打印机打印输出;
(5)分级分权限管理功能:不同权限的用户登录到系统所具有的权限不同;
(6)趋势反映功能:系统可以对每个监测点的监测信息的趋势变化进行反映;
(7)上位机系统软件、数据库软件及组态软件应采用正式授权版本,并提供正版授权书,保证其稳定可靠。数据库应具备查询功能强、完整,能兼容不同通讯协议的功能;
(8)系统能够通过软件运程对设备进行查看和配置管理;
(9)系统应能在国产硬件及国产操作系统下运行,厂家免费提供异构系统的迁移服务。
(10)开放的通讯协议,提供数据接口,方便后续接入综合自动化平台,且系统运行数据必须免费提供集团公司上级平台传输数据接口。
四、系统机构图
五、设备清单
序号 |
产品名称 |
数量 |
单位 |
1 |
服务器 |
1 |
台 |
2 |
三维立体展示软件 |
1 |
套 |
3 |
矿用隔爆兼本安型多声道超声流量计 |
14 |
台 |
4 |
矿用隔爆兼本安型气体超声流量计 |
3 |
台 |
5 |
矿用本质安全型直流稳压电源 |
14 |
台 |
6 |
矿用本安型传输设备 |
14 |
台 |
7 |
矿用压力传感器(用于供水管) |
14 |
台 |
8 |
矿用压力传感器(气体) |
3 |
台 |
9 |
施工辅材 |
1 |
套 |
本设备清单为主要设备清单,乙方需根据现场实际情况,确保功能完整性,给予设备及相关材料补充,并完善配置。
六、软件系统
三维立体展示:
查询及其他功能:
本系统软件基于B/S(浏览器/服务器)架构,操作者所有操作都在浏览器内完成,只要数据服务器连接到网络中,则操作者通过在其他联网计算机的浏览器,输入本系统服务器的IP地址,即可实现运程登录,进行数据查询、处理等操作。系统主要功能是把风、水流量及压力集成到一个界面显示,能够按要求查看实时数据及历史数据,监测数据可以用表格、曲线、报表、图形等方式实现数字显示和可视化输出,并可进行相应的编辑、打印、存储等操作。并且,可远程控制电动阀门开度及启停。通过分析监测数据,对数据异常的管道进行预警,提醒人工排查,检查异常管道是否存在跑冒滴漏问题。