CN109356835B - 一种地下泵站远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下泵站远程控制系统，该远程控制系统通过对地下泵站设备及电动阀门的联锁控制，实现了矿浆输送和污水排放的自动调节控制，提高了生产系统的自动化，降低了工人劳动强度，同时提高了设备运行的稳定性和运行效率，具体为：系统自动判断矿浆输送泵运行情况，遇到故障发出报警信号，并自动启动备用泵；根据温度、振动、管线流量等多重参数判断矿浆输送泵运行状态，根据综合情况控制矿浆输送泵的启停。该系统操作过程简单，适合于现代化管理。

Description

一种地下泵站远程控制系统

技术领域

本发明涉及一种泵站的远程自动控制技术，特别是一种大流量、高扬程地下泵站自动报警和自动启停的远程控制系统。

背景技术

泵站广泛用于液体、浆体运输过程的中转，而地下泵站一般则用于流量大、扬程较高的浆体输送。以某矿山生产单位为例：选矿是对开采的矿石中的有用矿物进行富集，产出的精矿约占处理总量的13-15%，送往冶炼。产出的85-87%的尾矿经脱水后送往尾矿库堆存。地下泵站即是尾矿脱水前的输送中转站。由于矿浆自流需要，选矿工序与尾矿输送地下泵站的高差需达到10-15米，每小时输送重量百分比浓度为18-23%的矿浆量达到2500m³,地下泵站原有的工作方式是：选矿工序产出的尾矿矿浆自流至地下泵站一层的泵池，作业人员通过现场电气控制箱开启矿浆输送泵，将矿浆输送至浓密机进入脱水工序。对矿浆输送的控制仅限于矿浆输送泵的启停，虽然具备软启动控制功能，但因缺少对液位、流量、泵转速等条件和参数的的监测，每次出现设备故障或矿浆流量变化均需要职工手工调节和操作，如果发现不及时，尾矿矿浆来不及输送，地下泵池溢矿，对于大流量的矿浆转运来说，3-5分钟即可能导致地下泵站淹没，发生重大生产事故，还会导致上游工序停产。

综上，原地下泵站的控制具体存在以下问题：一是现有配电、控制机构设计落后，只显示设备启动、停止、运行信号及运行电流，缺少对矿浆输送泵信号的监控及矿浆输送泵的保护；二是现控制系统的运行管理与矿浆输送泵、污水泵池液位的测量值没有实现联锁，仍采用人工操作的方式，操作过程繁琐，自动化程度低，不适合于现代化企业管理；三是现控制运行及保护信号未进入尾矿输送主控室，同时设备启停不具备自启功能，增加职工的劳动强度。

发明内容

本发明的目的是针对现有地下泵站控制系统存在的上述技术问题，提供可实现地下泵站自动报警和自动启停的远程控制系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种地下泵站远程控制系统，包括地下矿浆池和污水池，地下矿浆池通过矿浆输送泵与矿浆输送管线相连通，污水池通过污水泵与污水输送管线相连通；其中矿浆输送管线至少为两条，每条矿浆输送管线上设有至少两台矿浆输送泵；污水池至少为两个，地下矿浆池和污水池上方分别设有雷达液位计，矿浆输送管线上设有流量计，矿浆输送管线上流量计与矿浆输送泵之间设有电动阀门；矿浆输送泵的电机联轴器处设有温度振动传感器和转速传感器；流量计、电磁阀门、雷达液位计、矿浆输送泵、污水泵、温度振动传感器和转速传感器分别与PLC可编程控制器连接，PLC可编程控制器分别通过无线网络连接现场移动终端，通过光纤连接主控室上位机，上位机电连接声光报警器。

作为本发明技术方案的进一步改进，上述远程控制系统还包括视频监控系统，该视频监控系统包括设于主控室的1台视频监控器，设于泵站现场的不同监控点的至少3台视频球机和1个磁盘阵列，所述视频监控器、视频球机和磁盘阵列之间通过光纤连接。

上述远程控制系统还包括设于泵站门口的人体红外感应报警器，该人体红外感应报警器分别电连接现场移动终端和主控室上位机。

相比于现有地下泵站控制系统，本发明的有益效果是：

本发明通过对地下泵站设备及电动阀门的联锁控制，实现了矿浆输送和污水排放的自动调节控制，提高了生产系统的自动化，降低了工人劳动强度，同时提高了设备运行的稳定性和运行效率，具体如下：

1、系统自动判断矿浆输送泵运行情况，遇到故障发出报警信号，并自动启动备用泵；

2、根据温度、振动、管线流量等多重参数判断矿浆输送泵运行状态，根据综合情况控制矿浆输送泵的启闭。

附图说明

图1为本发明地下泵站远程控制示意图；

图2为本发明的电气控制原理图；

附图标记：1--地下矿浆池；2--污水池；3--矿浆输送泵；4--电动阀门； 5--污水泵；6--雷达液位计；7--流量计；8--矿浆输送管线；9—污水输送管线；10--温度振动传感器；11--转速传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

以两条矿浆输送管线，每条矿浆输送管线上设有两台矿浆输送泵，污水池为两个的地下泵站远程控制系统为例：

如图1-2所示，一种地下泵站远程控制系统，包括地下矿浆池1和污水池2，地下矿浆池1通过矿浆输送泵3与矿浆输送管线8相连通，污水池2通过污水泵5与污水输送管线9相连通。其中，矿浆输送管线8为两条，每条矿浆输送管线8上设有两台矿浆输送泵3，一用一备；污水池2设置两个，地下矿浆池1和污水池2上方分别设有雷达液位计6，矿浆输送管线8上设有流量计7，矿浆输送管线8上流量计7与矿浆输送泵3之间设有电动阀门4；矿浆输送泵3的电机处设有温度振动传感器10和转速传感器11；所述流量计7、电动阀门4、雷达液位计6、矿浆输送泵3、污水泵5、温度振动传感器10和转速传感器11分别与PLC可编程控制器电连接，PLC可编程控制器分别通过无线网络连接现场移动终端，通过光纤连接主控室上位机，上位机电连接声光报警器，系统运行过程中，通过在PLC可编程控制器的控制程序中设定不同的报警情况和报警位置，并在上位机弹出相对应的提示对话框。

本发明的远程控制系统还包括视频监控系统，视频监控系统包括设于主控室的1台视频监控器，设于泵站现场的不同监控点的至少3台视频球机和1个磁盘阵列，所述视频监控器、视频球机和磁盘阵列之间通过光纤连接。该视频监控系统可以对泵站进行循环扫视，实现泵站的无死角监控视频录像，且当声光报警器报警时，岗位人员可以实时调取报警位置进行查看，视频记录存储至少一个月。

本发明泵站门口设有人体红外感应报警器，该人体红外感应报警器分别通过无线网络连接现场移动终端，通过光纤连接主控室上位机。有人员进入时现场进行语音报警提醒，且主控室上位机或现场移动终端上显示报警提醒信息，对岗位人员起到提醒功能，岗位人员可以通过摄像头监控进入现场的人员。

本发明远程控制系统运行时，尾矿自流至地下泵站，PLC可编程控制器（AB1769系列工业级 PLC，包括先进的过程控制软件）根据地下矿浆池1顶部的雷达液位计6确定矿浆来量，并通过主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门4开启矿浆输送泵3，当来量低于1200-1300m³时，启动矿浆输送泵3中的任意一台，来量高于1200-1300m³时，同时启动两条矿浆输送管线8上的任意一台矿浆输送泵3；然后通过主控室上位机或现场移动终端预设矿浆输送泵3电机转速、温度和振动频率，污水池2高低限液位，矿浆输送管线8流量，PLC可编程控制器通过转速传感器11采集矿浆输送泵3电机转速信息、通过温度振动传感器10采集矿浆输送泵3电机温度和振动频率信息、通过雷达液位计6采集污水池2液位信息、通过流量计7采集矿浆输送管线8流量信息，并将这些信息传送给主控室上位机或现场移动终端。

当矿浆输送泵3转速低于预设转速时，声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门4打开备用矿浆输送泵3，岗位人员及时到地下泵站查看情况并处理故障；杜绝矿浆输送泵3堵塞或连接螺丝断裂出现的电机运行、矿浆输送泵3不运行、导致地下矿浆池1溢矿造成生产事故的现象发生。

当矿浆输送泵3电机温度或振动频率高于预设值时，声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门4切换备用矿浆输送泵3，避免矿浆输送设备由于温度高或者振动大导致设备损坏或电气线路跳闸等故障。

当污水池2液位高于预设高限位液位时，主控室上位机或现场移动终端控制污水泵5启动，如果液位继续升高时声光报警器进行报警提示，说明地下矿浆池1中液位过高，一台矿浆输送泵3已不足以将地下矿浆池1中的矿浆输走，此时，主控室上位机或现场移动终端控制备用矿浆输送泵3启动，同时岗位人员及时到地下泵站查看情况并处理故障；当污水池2液位低于预设低限位液位时，主控室上位机或现场移动终端控制污水泵停止，雷达液位计6进行滤波和虚假回波抑制，避免出现液位假值和死值，影响测定结果。

当矿浆输送管线8流量低于预设值时，说明矿浆输送泵3出现故障，声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门4切换备用矿浆输送泵3，保证矿浆输送作业的正常进行。

当设备检修或PLC等远程集控设备故障时，操作人员仍然可以通过现场电气控制箱手动开启矿浆输送泵3。

Claims (3)

1.一种地下泵站远程控制系统，包括地下矿浆池和污水池，地下矿浆池通过矿浆输送泵与矿浆输送管线相连通，污水池通过污水泵与污水输送管线相连通，其特征在于：所述矿浆输送管线至少为两条，每条矿浆输送管线上设有至少两台矿浆输送泵；所述污水池至少为两个，所述地下矿浆池和污水池上方分别设有雷达液位计，矿浆输送管线上设有流量计，矿浆输送管线上流量计与矿浆输送泵之间设有电动阀门；矿浆输送泵的电机处设有温度振动传感器和转速传感器；所述流量计、电动阀门、雷达液位计、污水泵、温度振动传感器和转速传感器分别与PLC可编程控制器电连接，PLC可编程控制器分别通过无线网络连接现场移动终端、通过光纤连接主控室上位机，上位机电连接声光报警器；

所述远程控制系统运行时，尾矿自流至地下泵站，PLC可编程控制器根据地下矿浆池顶部的雷达液位计确定矿浆来量，并通过主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门开启矿浆输送泵，当来量低于1200-1300m³时，启动矿浆输送泵中的任意一台，来量高于1200-1300m³时，同时启动所有矿浆输送管线上的任意一台矿浆输送泵；然后通过主控室上位机或现场移动终端预设矿浆输送泵电机转速、温度和振动频率，污水池高低限液位，矿浆输送管线流量，PLC可编程控制器通过转速传感器采集矿浆输送泵电机转速信息、通过温度振动传感器采集矿浆输送泵电机温度和振动频率信息、通过雷达液位计采集污水池液位信息、通过流量计采集矿浆输送管线流量信息，并将这些信息传送给主控室上位机或现场移动终端；

当矿浆输送泵转速低于预设转速时，声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门打开备用矿浆输送泵，岗位人员到地下泵站查看情况并处理故障；

当矿浆输送泵电机温度或振动频率高于预设值时，声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门切换备用矿浆输送泵，以保护现运行的矿浆输送泵；

当污水池液位高于预设高限位液位时，主控室上位机或现场移动终端控制污水泵启动，如果液位继续升高时声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制备用矿浆输送泵启动，同时岗位人员及时到地下泵站查看情况并处理故障；当污水池液位低于预设低限位液位时，主控室上位机或现场移动终端控制污水泵停止，雷达液位计进行滤波和虚假回波抑制；

当矿浆输送管线流量低于预设值时，声光报警器进行报警提示，主控室上位机或现场移动终端控制电动阀门切换备用矿浆输送泵；

当设备检修或PLC可编程控制器远程集控设备故障时，操作人员通过现场电气控制箱手动开启矿浆输送泵。

2.如权利要求1所述的一种地下泵站远程控制系统，其特征在于：所述远程控制系统还包括视频监控系统，该视频监控系统包括设于主控室的1台视频监控器，设于泵站现场的不同监控点的至少3台视频球机和1个磁盘阵列，所述视频监控器、视频球机和磁盘阵列之间通过光纤连接。

3.如权利要求1或2所述的一种地下泵站远程控制系统，其特征在于：所述远程控制系统还包括设于泵站门口的人体红外感应报警器，该人体红外感应报警器分别电连接现场移动终端和主控室上位机。