表 3-6 电缆选型表 15

表 4-1 排水泵轮换工作 PLC 分配表 20

1 绪论

对于国民经济来说，煤炭是我国如今最重要的能源，极大的促进了我国经济 的发展。只不过，矿井里面比较危险，如果安全措施做得不好，就很有可能发生 事故，危害国家利益，危害工人的安全[1]。所以，煤矿企业必须注重安全生产。 煤炭的开采主要是在井下进行，它的安全性尤为重要，而机电设备与其有着紧密 的联系。机电设备能否可靠正常运行，决定了矿井是否真正安全。但是，对于我 国少数小型煤矿企业，他们的技术并不完善，对机电设备的检测与维护不到位， 偶尔会发生事故，给国家和社会带来了危害。

1。1 传统工人排水系统存在的问题

目前，我国少数小型煤矿依旧让工人对水泵直接进行操作，这种以离心水泵 为中心的工作方式，根据工人的经验或者固有的操作流程对水泵进行控制。当矿 井中涌水量增加，水仓水位上升，达到高水位时，要求工人打开射流泵，给水泵 注水。水泵注满水后，开起水泵电机。出水口压力满足条件后，开起出水闸阀进 行排水。排完水后，先关出水闸阀，再关水泵[2]。当然，每次开起的水泵的个数 也不一样，这就需要工人根据经验来判断，从而完成井下排水。这种人工排水有 一些明显的不足：

（1）可靠性低。水泵的启动停止，闸阀的开关都是工人按照规定的方式完 成。此外，工人需要对现场的一些数据进行判断如：水位，涌水量，这些都是依 靠自己的经验。这就要求工人要细心严谨，对工作认真负责。可是人总会有失误 的时候，而这些失误就会导致事故的发生，轻则设备损毁，重则危害人生安全。

（2）工作量大。所有工作都是工人手动完成的，特别是控制闸阀，有很大 的工作量。而且，一定要有人看着，对水泵实时监控，如果发生意外要立即报警 并进行检修。

1。2 我国矿井排水系统的现状

如今，国内少数小型矿井因为自动排水系统的成本较高，或者矿井较小，不 需要自动系统，而使用了继电器控制。工人不但要完成水泵的开关，还要观察运 行情况，同时记录数据。这样，不但井下工人的劳动量大，而且更容易发生故障。 由于数据的记录是由人工完成的，所以并不可能实时传输，所以就会使决策控制 相对落后，更加增大了排水的风险。因此，该系统注定跟不上时代的步伐，而实

现自动化排水集控系统的智能控制，能远程检测和控制水泵开停、电流和电压等 参数，从而完成对水泵的集中调度和控制[3]。

我国的大中型矿井早已实现自动排水，只有少数小型矿井仍未实现，它们也 使用过自动排水系统，但是在使用的过程中发现，有些系统没有根据矿井的实际 情况进行设计，并不适合使用。有的系统并不完善，存在漏洞，不能可靠的实现 自动排水。而且成本明显比人工排水要高，所以就放弃使用了[4]。

1。3 本设计的主要内容

本文根据实际情况，设计一个能适合小型矿井使用的自动排水的系统。主要 设计内容包括：

（1）分析离心式水泵工作性能。水泵的性能参数非常重要，它关系到水泵 能否正常运行，根据水泵的性能参数的测量原理与方法，设计水泵系统，包括系 统的组成和系统的运行方式。

（2）完成系统的硬件设计。硬件选型非常重要，根据系统输入输出点的需 求选择 PLC 模块的种类与数量，传感器必须适应被测量的范围，球阀及其他设 备的选型必须符合安全标准，适应井下环境。 基于PLC与触摸屏的井下水泵集控系统设计(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_82209.html