基于PLC的煤矿井下供水、供风管网实时监控系统设计

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煤矿井下供水和供风管网监控系统是煤矿不可缺少的重要组成部分,在维护煤矿安全生产中起着十分重要的作用。我国大多数煤矿井下供水、供风管网均为建矿期间敷设安装,随着矿井规模的不断扩大,井下水平多、落差大,管网也随之越来越庞大且结构愈加复杂,各种管道总长度动辄数十公里甚至上百公里。由于煤矿井下自然条件恶劣,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、掘进迎头因管路断裂或风、水压力不足而影响工作面正常生产的情况时有发生。由于工作面用水量不稳定,落后的管理方式不仅浪费了宝贵的资源,干扰了井下防尘灭火、冲洗岩帮、冷却降温等正常作业,还给企业造成了重大的经济损失。  针对以上情况,本文充分利用了PLC在工业控制方面的优势,采用西门子S7-300系列 PLC为控制核心,设计了一种煤矿井下供水、供风管网自动监控系统。该系统主要由前端数据采集装置、监控分站、网络传输系统、终端显示存储及操控装置等部分组成,通过工业以太网组成控制网络。系统能够实现对井下管道网络的动态监测、实时显示、欠压漏水漏风故障报警并能自动或手动采取相应的处理措施等功能。当出现故障时,系统可以根据一定的算法判断故障出现的大体区域,使工作人员在排除故障的过程中更有针对性。通过该系统对管路的供水、供风状况的实时监测,可以及早发现、处理管路故障,保证矿井的正常安全生产,节省大量的人力物力,提高工作效率和管理水平,最大限度地减少因管路突然断裂在输送过程中造成的安全隐患或因风、水压力不足对采掘工作面正常作业和整个矿井的正常生产造成的不利影响。  本系统已经在多个煤矿获得应用,取得了良好的效果,具有很高的推广价值。
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