電氣設備的設計和制造符合以下標準

1、IEC標準（國際電工委員會）

2、ISO標準（國際標準化組織）

3、GB3836.1-2000  爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：通用要求

4、GB3836.2-2000  爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：隔爆型“d”

5、GB3836.4-2000  爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：本質安全型“ｉ”

6、GB4942.2 低壓電器外殼防護等級

7、MT209  煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術要求

  8、《煤礦安全規(guī)程》（2020版）

基本控制功能

系統(tǒng)功能應有數(shù)據(jù)自動采集、泵閥自動控制、系統(tǒng)自動控制、動態(tài)顯示及故障記錄報警幾個部分組成。

    1、數(shù)據(jù)自動采集和檢測

數(shù)據(jù)自動采集和檢測應分為兩類：模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)，通過PLC的模擬量、數(shù)字量模塊進行讀取，保證數(shù)據(jù)的準確性及響應時間。刷新周期不大于1S。

模擬量檢測的數(shù)據(jù)主要有：電機工作電壓、電機工作電流、水倉水位、 出水管流量、水泵溫度、每臺泵出口壓力和水泵吸水管真空度。

數(shù)字量檢測的數(shù)據(jù)主要有：水泵的工作狀態(tài)（工作、備用或者檢修狀態(tài)）、水泵的起、停狀態(tài)、電動閘閥的工作狀態(tài)和啟閉位置、射流泵總成***閥的工作狀態(tài)和液位開關的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)將水位變化信號進行轉換處理、實時檢測、從而判斷礦井的涌水量，根據(jù)不同的水位狀態(tài)來控制排水泵的啟停。

電機溫度、流量計等傳感器與變送器，主要用于檢測水泵、電機的運行狀況，超限、報警，以避免水泵和電機的損壞。

PLC的數(shù)字量輸入模塊將各種開關量信號采集到PLC中作為數(shù)據(jù)處理的條件和依據(jù)，控制水泵的啟停。

    2、泵閥控制

整個系統(tǒng)要求達到設計的預期目的，閥門的控制是關鍵，系統(tǒng)的主控部件采用電動閘閥和射流泵總成。所有閥門可以通過PLC控制箱、水泵綜合自動控制箱進行開關控制。

水泵系統(tǒng)采用射流泵抽真空上水方式起動，啟泵時將自動打開射流泵入水管路閥門，同時打開射流泵真空管路閥門，使泵體內造成必要的真空度，系統(tǒng)接收到負壓傳感器的信號后，同時關閉射流泵真空管路及射流泵入水管路閥門，閥門關閉后將自動起動水泵電機，當水泵出水口達到設定的壓力值，系統(tǒng)接收到正壓傳感器的信號后打開出水管路電動閘閥進行排水。

若電動閘閥打開后一定時間內水泵壓力未達到設定值，系統(tǒng)應會自動停止水泵運行并關閉電動閘閥同時報警。

當水倉水位達到低位時將先自動關閉排水管路電動閘閥，電動閘閥關閉到到位后，停止水泵電機。

    3、自動控制

在水泵綜合自動控制箱處于遠程自動控制狀態(tài)時通過自動檢測水倉水位及相關參數(shù)，依據(jù)水位的動態(tài)情況啟停水泵，依據(jù)涌水量和排水量增減水泵的數(shù)量。合理調度、水泵輪換工作、遠程監(jiān)控、故障報警、水情預警，可實現(xiàn)節(jié)能降耗、減人提效的目的。

在自動運行狀態(tài)下，依據(jù)水泵使用臺數(shù)和水位變化情況可判斷礦井涌水情況，根據(jù)涌水量和容水量的相對關系，自動啟、停水泵以及自動判斷啟、停臺數(shù)；系統(tǒng)能依據(jù)涌水量和容水量避峰填谷、節(jié)能運行；系統(tǒng)能根據(jù)輪換工作原則，自動實現(xiàn)水泵的輪換運行，避免單臺水泵長期運行導致故障。

    4、動態(tài)顯示與畫面監(jiān)控

系統(tǒng)通過圖形動態(tài)顯示水泵、電機、電動閘閥、射流泵總成的運行狀態(tài)，采用改變圖形顏色或閃爍功能進行事故報警。直觀顯示電動閥的開閉位置，實時顯示水泵抽真空狀況和壓力值。用趨勢圖或數(shù)字形式準確實時地顯示水倉水位，并在啟停水泵的水位段發(fā)出預告信號和地段、超低段、高端、超高段水位分段報警。采用趨勢圖或數(shù)字形式直觀的顯示各趟管路壓力、水泵軸溫、電機溫度等進行動態(tài)顯示。超限報警并自動記錄故障類型、時間等歷史數(shù)據(jù)，并建立報警顯示頁面，提醒工作人員及時檢測、避免水泵和電機的損壞。

上位計算機監(jiān)控系統(tǒng)還可通過操作員發(fā)送指令控制系統(tǒng)的運行，輸入運行數(shù)據(jù)，修改控制參數(shù)，實現(xiàn)操作人員的控制指令，依據(jù)權限位置不同，對響應權限的設備進行控制。操作人員能夠對排水設備進行實時檢測、監(jiān)視和必要的控制。

    5、通訊接口

PLC系統(tǒng)應預留有RS485通信模塊，便于和智能供電設備或現(xiàn)場級其它智能設備建立連接，達到數(shù)據(jù)讀取功能。

系統(tǒng)以太網通訊接口與地面上位機之間實現(xiàn)通訊。

整個網絡采用工業(yè)自動化領域開放式的以太網標準技術。設備可從現(xiàn)場級一直連接到管理級。實現(xiàn)系統(tǒng)范圍內的通訊，并支持工廠范圍內的工程與組態(tài)，直到現(xiàn)場級均支持IT 標準。提高產品的易用性及系統(tǒng)的可維護性。采用實時以太網，通道數(shù)據(jù)響應小于150毫秒。

備注：此圖名稱不是水泵房的名稱，但是控制系統(tǒng)的外觀就是上圖這種。

6、控制方式

控制系統(tǒng)要求具有地面遠程自動、地面遠程手動、井下自動、井下手動等幾種工作方式。

遠程自動：自動控制下，控制室控制所有設備，并顯示各水泵及閘閥工作狀況和各種故障顯示，PLC采集各種信號。集中控制室按照工藝流程及PLC聯(lián)鎖程序順序控制水泵及閘閥的開啟。根據(jù)吸水井的水位及其他因素，合理調度自動開停水泵及其閥門，在正常水位時，各臺水泵根據(jù)設定輪換工作，涌水及突出涌水時，自動投入必要數(shù)量的水泵運行。

當水泵出現(xiàn)故障時，能夠及時報警，并能夠自動開啟備用水泵。

根據(jù)水泵使用臺數(shù)和水位變化的情況可判斷礦井涌水情況，從而確定水泵增加臺數(shù)。

遠程手動：操作工人根據(jù)水倉顯示水位，人工手動開停水泵及確定開泵臺數(shù)，電機及其閥門的開、停由PLC自動執(zhí)行，即PLC完成單臺水泵抽真空、啟泵、開電動閥等自動控制，并完成運行停止。

井下自動：操作工人根據(jù)水倉顯示水位，通過水泵綜合自動控制箱對單臺水泵進行自動起動。

井下手動：操作工人根據(jù)水倉顯示水位，通過水泵綜合自動控制箱對單臺水泵進行手動起動。

    7、工作方式

每臺水泵設置有“工作”、“備用”和“檢修”三種工作方式。

工作方式：指當前水泵在本次水泵操作中，優(yōu)先被開啟。

備用方式：指當前水泵在本次水泵操作中，處于備用狀態(tài)，當已開啟水泵不能滿足排水需要時，被開啟投入工作。

檢修方式：指當前水泵在本次水泵操作中，不被利用，而是對該水泵進行檢修。

    8、系統(tǒng)保護功能

1）電動機故障保護

由電網系統(tǒng)提供井下水泵高壓開關的參數(shù)，利用上位機和PLC實時監(jiān)測電壓、電流、漏電、超負荷等電氣故障，并進行控制。（此功能依據(jù)現(xiàn)場的設備配置而定）

2）水泵啟動保護

水泵在啟動時候，先啟動射流泵或者是真空泵，監(jiān)測真空管路的壓力，當壓力達到設定值時，啟動水泵電機，同時關閉真空管路閥門，水泵電動閥門打開后，監(jiān)測排水管內的壓力，當在一定時間內，壓力沒有達到設定值時，系統(tǒng)就會自動停止水泵的運行并發(fā)出故障報警信號。

3）超溫保護

水泵在長期運行中，當軸承溫度或者定子溫度超過設定值時，系統(tǒng)就會發(fā)出故障報警信號并根據(jù)情況停機。

4）電動閘閥保護

當控制閥門開關后，電動閥門會反饋一個狀態(tài)信號給PLC,當兩者信號不一致時，系統(tǒng)就會發(fā)出告警并在上位機上顯示報警信息。