Sistema de monitoreo de drenaje minero KJ1201

El sistema de monitoreo de drenaje minero KJ1201 es uno de los principales sistemas para la producción de minas y una fuerte garantía para la producción de seguridad de la mina. La operación eficiente y segura de las minas, la operación no tripulada y la gestión moderna son tendencias importantes en el desarrollo. Adherido a la política de producción de seguridad de la "gestión integral y de seguridad orientada a las personas,", el objetivo es crear "minas verdes" y "minas inteligentes". Para satisfacer las crecientes necesidades de las minas, nuestra compañía ha desarrollado independientemente un sistema de control centralizado automatizado para salas de bombas de minas.
Este sistema integra un sistema de control automático de la bomba de agua, un sistema de monitoreo remoto y un sistema remoto de videovigilancia, que combina tecnología de control inteligente industrial con tecnología de software madura para garantizar la estabilidad y la confiabilidad del sistema. También presenta una interfaz Ethernet estándar, que proporciona integración estándar del protocolo TCP/IP con el sistema completo de automatización de minas de carbón. Utilizando una estructura B/S, los principales parámetros del sistema son accesibles a través de una red de área local, lo que finalmente logró operación automática y autodiagnóstico sin intervención humana.
El sistema utiliza los controladores lógicos programables de la serie S7 (PLC) de Siemens de Alemania como el núcleo de control, con cajas de control de válvulas de puerta eléctrica inteligentes propietarias para un control preciso de las válvulas de compuerta eléctrica. Combina sensores inteligentes de nivel de agua, flujo y presión para el monitoreo en línea en tiempo real del sistema de drenaje. Dependiendo del volumen del drenaje de la mina, puede seleccionar automáticamente el número de bombas de agua para activarse. Para evitar un desgaste innecesario en equipos de drenaje importantes, como las bombas de agua y las tuberías de drenaje principales, también se puede aplicar un mecanismo de control de "rotación automática" a las tuberías del sistema de drenaje y al equipo de la bomba, lo que garantiza que el sistema de drenaje de minas funcione de manera efectiva, segura y efectiva.

1. Recopilación y detección de datos automáticos
La recopilación y la detección de datos se dividen en dos tipos: datos analógicos y datos digitales, leen los módulos analógicos y digitales del PLC, asegurando la precisión de los datos y el tiempo de respuesta.
Los datos analógicos incluyen: corriente de funcionamiento del motor, voltaje, nivel de tanque de agua, flujo de tubería de drenaje, temperatura de la bomba de agua, vibración, salida de presión de cada bomba y nivel de vacío de tuberías de succión, así como el grado de apertura de las válvulas de compuerta.
Los datos digitales incluyen: estado operativo de la bomba de agua (trabajo, falla, espera o mantenimiento), estado de inicio y parada de las bombas, estado operativo y posición de las válvulas de compuerta eléctrica, y el estado operativo y la confirmación de posición del interruptor para válvulas dedicadas de bombas de chorro.
El sistema automático de recolección de datos transforma las señales de cambio de nivel de agua, realiza un monitoreo en tiempo real, evaluando así la afluencia de agua de la mina y controlando el inicio/parada de las bombas de drenaje en función de diferentes condiciones del nivel del agua.
Los sensores para la temperatura del motor, la vibración y los transductores para la corriente y el voltaje se utilizan principalmente para monitorear la condición operativa de las bombas y los motores, proporcionando límites y alarmas para evitar daños.
El módulo de entrada digital del PLC recopila varias señales discretas (encendido/apagado) en el PLC como condiciones y bases para el procesamiento de datos, controlando el inicio y la parada de las bombas de agua.

2. Control de bomba y válvula
El control de la válvula es crucial dentro del sistema; Los principales componentes de control incluyen válvulas de compuerta eléctrica (con válvulas eléctricas integradas como opción) y válvulas de bolas eléctricas. Todas las válvulas se pueden controlar a través de la consola intrínsecamente segura de la minería y la caja de control del actuador eléctrico a prueba de explosión de la minería.
Si la presión dentro de la tubería de drenaje alcanza un valor establecido dentro de un cierto tiempo después de que comience la bomba, el sistema abrirá automáticamente la válvula eléctrica a un grado preestablecido.
 

3. Control automático
En el modo de control automático remoto, al detectar automáticamente el nivel del tanque de agua y los parámetros relacionados, el sistema controla el inicio y la parada de las bombas en función de las condiciones dinámicas del nivel de agua y ajusta el número de bombas de acuerdo con la entrada de agua y la salida.
La programación racional de la rotación de la bomba, el monitoreo remoto, las alarmas de falla y las advertencias de condición de agua logran ahorros de energía, mano de obra reducida y mayor eficiencia.
En el modo de operación automática, las condiciones de entrada de agua de la mina se pueden evaluar en función del número de bombas en uso y cambios en el nivel de agua. Dependiendo de las cantidades relativas de entrada y capacidad de agua, el sistema inicia y detiene automáticamente las bombas y decide el número de bombas para operar o parar. El sistema puede optimizar las operaciones para el ahorro de energía ajustándose a los tiempos de pico y apagado. Después de un principio de rotación, el sistema gira automáticamente el funcionamiento de las bombas para evitar fallas debido a la operación a largo plazo de una sola bomba.
 

4. Monitoreo dinámico de pantalla y pantalla
El sistema muestra dinámicamente el estado de funcionamiento de las bombas de agua, las válvulas de compuerta eléctrica y las válvulas de bolas eléctricas utilizando cambios gráficos en color o parpadeo para señalar alarmas de accidentes. Muestra visualmente la posición abierta o cerrada de las válvulas y muestra la condición de vacío y los valores de presión de las bombas en tiempo real.
Los niveles de agua en el tanque se muestran con precisión y en tiempo real utilizando gráficos de tendencias o pantallas numéricas, con señales previas a la advertencia emitidas en niveles de agua específicos para comenzar y detener las bombas. También proporciona alarmas segmentadas para niveles de agua bajos, muy bajos, altos y muy altos.
La presión en varias tuberías, la temperatura del eje de la bomba y la temperatura del motor también se muestran dinámicamente de manera intuitiva utilizando gráficos de tendencia o formatos numéricos. Las alarmas de exceso de límite registran automáticamente el tipo de falla, el tiempo y otros datos históricos, y se establece una página de visualización de alarma dedicada para recordar a los operadores que realicen inspecciones oportunas para evitar daños a las bombas y motores.
El sistema de monitoreo de la máquina superior también permite a los operadores enviar comandos para controlar la operación del sistema, ingresar datos operativos, modificar los parámetros de control y ejecutar comandos de control basados ​​en diferentes niveles de autoridad, controlar dispositivos correspondientes a sus permisos de respuesta. Los operadores pueden realizar monitoreo en tiempo real, vigilancia y control necesario de los equipos de drenaje.
 

5. Interfaz de comunicación
El sistema PLC está equipado con un módulo de comunicación RS485 y una interfaz Ethernet de protocolo TCP/IP estándar para facilitar las conexiones con equipos de fuente de alimentación inteligentes u otros dispositivos inteligentes en el sitio, lo que permite las funciones de lectura/escritura de datos.
La comunicación entre el sistema PLC y la máquina superior a nivel de superficie se logra mediante la transmisión de fibra óptica.
Toda la red utiliza tecnología estándar Ethernet abierta desde el campo de automatización industrial. Los dispositivos se pueden conectar desde el nivel de campo hasta el nivel de gestión. El sistema facilita la comunicación dentro de su alcance y admite la ingeniería y configuración de toda la mina hasta el nivel de campo, todos adheridos a los estándares de TI. Esto mejora la usabilidad y la mantenibilidad del producto. Se utiliza la comunicación Ethernet en tiempo real, con tiempos de respuesta de datos de canales de menos de 150 milisegundos.
 

6. Funciones de protección del sistema
El control de la bomba incluye múltiples funciones de protección. Cuando se activa una acción de protección, la estación principal la procesa en consecuencia y proporciona notificaciones de alarma de voz.
(1) Protección contra fallas del motor
El sistema de cuadrícula de potencia proporciona parámetros para el interruptor de alto voltaje de la bomba de agua subterránea. La máquina superior y el PLC monitorean fallas eléctricas como la corriente en tiempo real y el control en consecuencia.
(2) Protección de inicio de la bomba
Durante el inicio, la bomba primero sufre evacuación del aire, monitoreando la presión negativa en la tubería de vacío. Cuando la presión alcanza el valor establecido, el motor de la bomba comienza y se cierra la válvula de bola de vacío. Después de que comienza la bomba, el sistema monitorea la presión dentro de la tubería de drenaje. Si la presión no alcanza el valor establecido en un determinado tiempo, el sistema detendrá automáticamente la bomba y emitirá una señal de alarma de falla.
(3) Protección de operación de la bomba
Se acumula el tiempo de operación de las bombas, y cada startup se dirige a la bomba con el tiempo de operación menos acumulado. Esta estrategia garantiza un desgaste incluso de las bombas, evita el uso frecuente de cualquier bomba que cause la fatiga del equipo y evita la corrosión de largos períodos de desuso.
(4) Protección de sobre-temperatura
Durante la operación prolongada, si la temperatura del rodamiento o la temperatura del estator excede los valores establecidos, el sistema emitirá una señal de alarma de falla y cerrará la bomba si es necesario.
(5) Protección de la válvula de puerta eléctrica
Después de operar una válvula de control, la válvula eléctrica envía una señal de estado de regreso al PLC. Si existe una discrepancia entre la señal de control y los comentarios, el sistema emitirá una alerta y mostrará la información de alarma en la máquina superior.
(6) Protección de autorización
Antes de ajustar los parámetros, se requiere inicio de sesión del usuario para modificar la configuración, evitando efectivamente que el personal no autorizado realice ajustes.
 

7. Sistema de comunicación de voz
El centro de monitoreo de tierra está equipado con un software de intercomunicación de voz que permite la comunicación de voz y la reproducción de la música con la sala de bombas de drenaje subterráneas.
Método de comunicación: la comunicación Ethernet se utiliza entre el centro de monitoreo de tierra y la sala de bombas de drenaje subterránea. Esto garantiza una comunicación confiable y clara para la gestión efectiva y la respuesta de emergencia.
 

8. Función de consulta de datos históricos
La máquina superior del sistema y el control electrónico de PLC admiten registros de fallas históricas, registros de operación de equipos, registros de ejecución de equipos y funciones de consulta de datos de tiempo de ejecución de equipos. El sistema superior de la máquina ofrece una función de exportación e impresión de un solo clic. Los datos del sistema se pueden almacenar durante al menos un año o más.
 

9. Sistema de videovigilancia
Las cámaras de video recopilan datos de imágenes en vivo utilizando medios de comunicación de fibra óptica para cargar en la sala de control, facilitando el control automatizado remoto de las bombas y habilitando la operación desatendida, lo que mejora aún más la confiabilidad y seguridad del sistema. Las cámaras usan una conexión de fibra óptica en cascada para cargar directamente al centro de monitoreo de tierra.
Funciones principales
(1) Recopilación de información: las señales de imagen captadas por la cámara se transmiten a la pantalla en tiempo real.
(2) Gestión de control de división de video: habilita el monitoreo simultáneo de múltiples señales de video diferentes, proporcionando monitoreo remoto, acceso remoto y enlace de alarma.
(3) Función de vigilancia: cualquier señal de video se puede monitorear a través de la pantalla.
(4) Función de reproducción: permite la consulta en tiempo real y la reproducción de imágenes almacenadas en la grabadora de video digital.
(5) Función de grabación: la grabadora de video digital realiza la grabación de video en tiempo real y programada.
(6) Función de conmutación: se rinde automáticamente a través de imágenes establecidas basadas en un horario.
(7) Función de vista previa: los usuarios pueden acceder directamente a cámaras IP o servidores de video a través de un navegador IE.
(8) Función de consulta de archivos de video: los archivos de video de todas las cámaras se pueden buscar en función del tiempo, los registros de alarma, etc.
 

10. Sistema de monitoreo remoto de la máquina superior
Una estación de monitoreo remoto desatendido automatizado se configura en el centro de despacho, equipado con computadoras industriales de alto rendimiento, pantallas, software de máquina superior, software de configuración, sistemas de audio e interruptores de gigabit. La computadora industrial ejecuta el software de configuración de la máquina superior, que permite la visualización en tiempo real de los parámetros operativos del sistema de drenaje automatizado, como la presión positiva, la presión negativa, el nivel de líquido, la velocidad de flujo, la temperatura del motor, la vibración y otros parámetros, así como el estado operativo del equipo, la información de falla y el enlace de video. Este sistema también permite visualización, almacenamiento, operación remota e interacción con equipos subterráneos para marcar, comunicación y reproducción de música.

1. Equipo de control

Th12 (a) Minería consola intrínsecamente segura: Fabricado de acuerdo con los estándares nacionales y los estándares corporativos de este producto, esta consola presenta una estructura de acero totalmente inoxidable, que ofrece fuertes capacidades de protección con una calificación de protección de IP54. Está diseñado para ser utilizado junto con la caja de control programable producida por esta fábrica, adecuada para entornos que contienen gases explosivos como metano, gas y polvo de carbón. La consola tiene indicaciones detalladas de alarma de voz y funciones de advertencia de inicio, con tiempos de advertencia ajustables. Está equipado con una pantalla LCD integrada capaz de mostrar caracteres chinos, que incluyen el estado operativo, la velocidad y otros datos, así como las categorías de fallas. Toda la información de falla se muestra claramente en la pantalla LCD, y los registros de fallas se pueden almacenar y consultar para una fácil revisión estadística y analítica de las condiciones de falla. Además, presenta marcas y funciones claras y fuertes de comunicación.

KXJ127 (a) Caja de control programable a prueba de explosión minera e intrínsecamente segura: Este cuadro de control utiliza tecnología avanzada, incorporando la tecnología alemana de la serie S7 PLC, tecnología integrada, tecnología de transmisión de voz, tecnología de comunicación de red y tecnología informática. Sirve como una unidad de control maestro de automatización de protección integrada de alta tecnología. Cuenta con varias interfaces de transmisión de datos, incluidas Ethernet, bus de campo RS485 y bus de campo, lo que lo hace muy versátil para la integración y la comunicación en entornos peligrosos.

KTC169.2 Caja de control remoto a prueba de explosión minero e intrínsecamente seguro: Este cuadro de control está diseñado para recopilar señales analógicas o digitales de ubicaciones remotas y transmitirlas al host principal de control. Después de analizar y enviar datos, el cuadro de control genera señales digitales para controlar otros equipos, como las válvulas de bolas eléctricas.

Módulo de entrada/salida de minería KJS12: Utilizado junto con el host principal de control, puede recopilar señales de entrada de termopar y señales analógicas, y manejar la recopilación de datos para señales como la temperatura del devanado, la temperatura del rodamiento y la vibración del motor de los equipos electromecánicos.

Caja de control de la válvula de compuerta
KXBC -3 × 15/660 (380) Caja de control de la válvula eléctrica a prueba de explosión de minería DZ: Este dispositivo tiene dos modos de operación: control local y control remoto. En el modo de control local, puede operar las funciones de apertura, cierre y detenerse de múltiples válvulas de puerta; En el modo de control remoto, el PLC puede controlarlo indirectamente para operar las válvulas de compuerta. Viene con tres pantallas independientes que pueden mostrar las posiciones y la información de fallas de tres válvulas de puerta en tiempo real. Admite la comunicación RS485.

2. Actuadores y sensores 

(1) Válvulas de puerta eléctrica: Según el control de las válvulas de la bomba de agua en las minas de carbón, el control manual de la válvula de la puerta ya no puede cumplir con los requisitos de control precisos de la automatización de las minas de carbón. En la actualización de automatización y la modernización de los sistemas de drenaje de minas, las válvulas de puerta eléctrica utilizadas por nuestra empresa son convenientes de instalar. Estas válvulas cuentan con una estructura compacta, un par de arranque alto, precisión de control preciso, funciones integrales, rendimiento confiable, instalación y ajuste fácil, sin requisitos de dirección de instalación, sellado bidireccional, fácil mantenimiento y una larga vida útil. En los casos en que las válvulas manuales existentes estén presentes en la configuración subterránea de las minas de carbón, pueden adaptarse directamente a las válvulas eléctricas, mejorando el control de automatización sin afectar la producción normal de la mina de carbón.

 

(2) Válvulas de bola eléctrica: Las válvulas de bola eléctrica de alta presión minera utilizadas por nuestra compañía están diseñadas específicamente para el control de automatización de las minas de carbón y han obtenido una patente de invención modelo de servicios públicos en control de automatización. Estas válvulas resuelven fundamentalmente los problemas encontrados previamente con válvulas solenoides y válvulas manuales, como fugas frecuentes, incapacidad para proporcionar señales precisas de posición de la válvula e incapacidad para operar manualmente cuando no hay electricidad. Son adecuados para su uso en la extinción de incendios de la mina de carbón, la reducción del polvo de rociado y como parte de la bomba de agua subterránea, la bomba de chorro y los sistemas de bomba de vacío.

(3) Minería GLC10G Sensor de flujo ultrasónico intrínsecamente seguro: Este es un medidor de flujo desarrollado basado en el principio de que la velocidad de propagación de la ecografía en un medio de flujo es la suma vectorial de la velocidad de flujo promedio del medio medido y la velocidad del sonido en un medio estacionario. Está diseñado para medir el flujo de líquidos dentro de las tuberías. El dispositivo utiliza tecnología de pulso avanzada, procesamiento de señal digital y técnicas de corrección de errores, haciendo que las mediciones sean más convenientes, económicas y precisas. Se usa ampliamente en campos como minería de carbón, petróleo y productos químicos.

(4) Sensor de nivel de agua minero de Guy10: Adecuado para medir los niveles de agua en diversos entornos industriales, incluidas minas sobre el suelo o subterráneo. Es un producto de apoyo para sistemas o dispositivos de monitoreo y control de minas. Emite una señal de corriente analógica estándar de 4 mA a 20MA, que puede interactuar con equipos de control inteligentes para el intercambio de datos.

(5) GPD10 Sensor de presión positiva de minería: Este es un dispositivo intrínsecamente seguro diseñado para su uso en entornos explosivos bajo tierra en minas de carbón. Se utiliza para el monitoreo continuo de la presión de gas o líquido dentro de las tuberías. Cuando se usa junto con los sistemas de monitoreo de minas, habilita la telemetría remota y la detección automatizada. El sensor convierte los valores de presión en una salida de señal de corriente analógica, con un rango de medición de 0 a 10 MPa.

(6) Sensor de presión negativa de minería GPD100F: Este es un dispositivo intrínsecamente seguro diseñado para uso normal en entornos explosivos bajo tierra en minas de carbón. Se utiliza para el monitoreo continuo de la presión de gas o líquido dentro de las tuberías. Compatible con los sistemas de monitoreo de minas, facilita la telemetría remota y la detección automatizada. El sensor convierte los valores de presión en una salida de señal de corriente analógica, con un rango de medición de {{0}} a 0 kPa.