智能排水监控系统在枣庄矿业集团高庄矿水泵房的应用

系统投入使用时间：2016年8月
系统使用地点：山东枣庄矿业集团高庄矿

系统概述
山东枣庄矿业集团高庄矿为加强智能矿井建设，解决井下泵房自动控制实现“无人值守”，于2015年投入使用中信重工开诚智能自主研发的矿用排水监控系统和智能巡检机器人系统，实现了高庄煤矿井下负215、负370、负430、负530、负600和负740共6个泵房的地面自动控制，填补了国内自动控制机器人巡检的空白，使中央泵房系统更加安全可靠，提高排水能力，降低事故率，减少故障处理时间，提高了矿井效益。

该系统由地面控制中心、6套泵房控制器、智能巡检机器人、传感器、电动阀门、网络传输等设备组成。泵房内配置先进可靠的水位、流量、压力等采集传感器为系统提供基础数据，控制器内PLC通过过程和逻辑运算，实现根据涌水量、水位、峰谷电价等因素自动控制水泵的启动和停止。

设备及网络布置图

应用现场

中控制室能同时监测井下6个泵房设备的运行情况，水仓的水位、涌水量、排水量，水泵机组的流量、电流、电压、温度等重要参数，实现单人对全矿泵房的监控，达到减员增效的目的。

煤矿泵房设备密集保护齐全，需要控制的设备较多，本系统能对电动机、电动闸阀、排真空系统球阀、报警设备进行控制。

井下泵房设置的煤矿排水监控系统以西门子PLC为控制核心器件，形成单泵房的控制系统，通过系统本身配备的以太网交换机建立通讯链接。系统除了对外传输的以太网通讯方式外，还集成了Profibus-DP网络和RS485modbus网络，接收地面自动控制指令，结合传感器采集的信号进行综合判断，实现“无人值守”。

智能巡检机器人在“无人值守”的情况下,可实现对泵房进行移动图像采集、声音采集、烟雾检测、温度探测，采用本安型无线Wi-Fi移动通讯技术，通过设置基站构建与环网一体的完整网络，实现互联互通。数据无缝移动切换，保证图像、数据的实时传输又符合煤矿防爆要求。通过镀金mac头采集泵房内声音，经网络实时传输至控制中心播放并保存，再通过傅里叶变换对声音频域进行分析,自动判断水泵机组是否工作正常，从而达到及时发现故障、避免故障扩大的目的。

巡检机器人为移动设备，采用先进、稳定的无线技术进行通讯，射频单元2.4GHz，最高带宽300Mbps，最高接收灵敏度达 -100dBm，覆盖性能优异。同时巡检机器人对变电所内环境和设备运行情况实时向地面集控室提供视频、声音、温度等监测数据。