摘要：新时期的发展中，排水自动化系统具备了可实施性，且其控制效果良好，极大提高了水泵排水的效率，也具备了节约能源的可持续发展需求，有着广泛的应用前景，借助于P LC这一控制核心，有着高度的自动化监测和控制效果，将极大提高煤矿生产的安全性。
关键字：排水自动化；节约资源；煤矿
煤矿井下排水系统非常复杂，结合井下排水的需求，设计具有自动控制功能的排水方案，在PLC技术的干预下，实现自动化控制。井下排水系统自动化中需要深化软件控制，实时监控井下排水状态，提供有效实现控制自动化，保障井下排水系统控制的准确度，保障排水系统的稳定运行，以免过度浪费煤矿井下的用水资源，体现排水系统的节约特性。
1 自动排水系统结构分析
综合看来，国内在煤矿井下排水自动控制系统的采用方面目前主要用到的有矿用耐磨离心式水泵、隔爆型三相异步电机、压力传感器、真空系统及隔爆型PLC 控制箱等组成，具体实施中，需在排水工作实施前对矿用耐磨离心泵进行抽空处理，当前常运用的方法有水环真空泵及射流和管道余水射流、管道余水抽空及管道余水射流等，此外，如果煤矿生产中要采用射流方式，势必要用到对应的射流总成、射流管道控制阀门以及真空管道阀门等设备，借助于高压水流所产生的高速度助理压力喷嘴部位，实现带走水泵腔体内空气的目的，最终使得其内部形成了真空环境，方便后续运用。
结合水环方式看来，用到的设备包含了水环真空泵、管道控制阀门及对应的真空管道控制阀门等，具体运用过程中，需对待抽取的真空体积进行估算，从而结合此数值去对真空泵的选用型号进行确定，完善准备阶段和后续使用。
2 井下排水自动化系统的设计分析
2.1 中央泵房设计
作为煤矿井下排水系统的核心，中央泵房作用重大，是排水动力的提供者，其内部的各项设备配合工作，共同去实现自动控制的需求，在中央泵房的设计方面，惯用的形式为单台水泵工作，在具体中央泵房的设计方面笔者将以某煤矿井下排水系统为例来分析：（1）应当于排水管上安装止水阀，并确保对应的电动装置、闸阀安装完善，使其可以有效支持中央泵房设计的电动和手动部分，为后续运用打下基础；（2）需要将压力监测装置安装于水泵出口处，诸如压力表，实现对水泵出口压力的监控和传送，从而使得排水系统自动化的安装运行得到有效保障；（3）对中央泵房各项设备的型号进行严格控制，装备和设备型号的不同，对应的功能也各异，设计中央泵房的过程中，需要完善对设备型号进行重点审核，防止型号不匹配的现象出现，从而使得中央泵房的运行得到有效完善。
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2.2 自动监控系统的组成
综合而言，监控系统无疑是煤矿井下排水系统自动化的重点，其重心由远程系统、CPU模板及PLC控制柜组成，其组成部分主要如下：（1）开关柜监控，在煤矿生产中启动水泵时，会随之带动开关柜内各项参数发生变化，从而出现参数信号由RS 485向PLC控制柜的传输，此时，对于PLC控制柜内接收的信息，对应的自动监控系统需要进行识别，继而对开关柜的运行正常与否进行判断；（2）水位监控，具体看来，此模块作用在于对吸水井水位的监控，借助于对超声波液位仪的使用实现对吸水井信号的收集，从而达到对吸水井水位变化的实时反馈；（3）闸位置监控，此设计方面，在闸门处安装了行程开关，这一措施使其可以提供开关信号，完成向P LC控制柜的传输，从而实现对其的逻辑判断，完善其运用；（4）温度监控，为了感应偏离正常温度的系统位置，设计时与排水系统内安装了温度探头，一旦系统潜在高温危害，对于此信息，温度探头会将其传递到监控系统内，完善对其的处理，提示温度过高并采取保护措施。
2.3 排水系统的自动监控
在新时期的煤矿井下生产中，P L C实现监控是其必不可少的一环，维系着煤矿井下排水系统自动化的运行，主要有三类排水系统自动监控的方式：一类是就地控制，可对生产中排水系统自动化的安全状态进行维护，规范了排水设备的状态，使得各项排水设备的准确运行得到了保障，且不会发生误动现象；一类是全自动控制，这种的特点在于由PLC控制柜进行完全控制，完善和统一了系统的自动化运行及自动监控，且全程无需人参与其中；第三类是半自动控制，这种控制又分为两类，分别是半自动触摸屏集控和半自动调度室集控，对排水系统的监控操作借助对应的端口来完成。
3煤矿井下排水系统自动化软硬件设计
3.1 煤矿井下排水系统自动化的软件设计
煤矿井下排水系统自动化的软件主要是指PLC的软件设计，因为PLC是可编程序的控制器，所以PLC的软件设计可以执行编译命令，对排水系统的自动化进行控制。
煤矿井下排水系统的自动化，对PLC软件设计的操作方式有一定的要求。PLC软件设计中的操作方式，必须符合排水系统自动化的状态，保障操作方式的准确切换，PLC软件设计时，需要感应操作方式的状态，只有在停泵的状态下，才能进行操作方式的转化，如果水泵没有停止就执行切换，PLC会发出警报，提示操作人员误动。
设计水泵启停水泵与煤矿井下排水系统自动化的安全存在直接的联系，煤矿企业非常注重水泵的启停控制，确保其出于安全的运行状态，避免影响排水系统自动化的运行状态。PLC软件设计中，深化了水泵启停的设计，运用自动控制的方式，维持水泵安全启停的状态。
煤矿井下的排水量是一个不确定的数值，存在很大的变动特性。PLC软件设计时需要监控井下排水量，根据井下排水量设计水泵的台数，还要考虑井下排水的用电时段，尽量降低用电高峰期的水泵台数。
3.2 煤矿井下排水系统自动化的硬件设计
煤矿井下排水系统自动化的硬件设计，相对软件设计要简单。硬件设计的内容体现在以下方面。PLC内存在可编写的程序，需要根据煤矿井下排水系统自动化的需求，选择合适的PLC，通过PLC硬件装置，提升排水系统的控制能力，还要保障排水系统的安全性。井下排水系统的传感器类型较多，如：液位传感器、压力传感器、温度传感器等，传感器负责传输排水系统自动化的状态参数，降低排水系统监督的难度，保障自动监控系统的准确运行。煤矿井下排水系统自动化的规模较大，由此硬件设计中将电动球阀的选用归属为技术领域，致力于通过设计电动球阀，强化排水系统的密封性，进而加强排水系统自动化的控制能力，准确应用电动球阀，完善排水系统自动化的监控与运行。
4 结语
煤矿井下排水系统在煤矿的应用越来越广泛，切实提高了矿井的生产效率，实现了减员增效，提高了安全生产的可靠性，通过管理制度的调整，最终实现了无人值守作业，对煤矿科技水平的提高和新型生产工艺的探索有重要的意义。
参考文献：
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论文作者:李世军
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/11
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