井下排水是采礦工程產(chǎn)生的一項(xiàng)系統(tǒng)工程，負(fù)擔(dān)著排除井下積水的重任。目前礦井主排水系統(tǒng)仍多采用傳統(tǒng)的繼電器控制方法，這種方法效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且由于井下環(huán)境惡劣，故障率較高。
經(jīng)過長期調(diào)研，泵房排水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足以下需求：實(shí)現(xiàn)水泵機(jī)組啟停、故障診斷和數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化，不需要人工干預(yù)，到達(dá)節(jié)能的目的，并且能夠長時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定工作。
目前，PLC在國內(nèi)外工業(yè)控制中已得到廣泛應(yīng)用，在礦井排水系統(tǒng)中，采用PLC自動(dòng)檢測排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)記錄、故障報(bào)警、事故分析、多臺水泵啟動(dòng)的自動(dòng)切換等，所獲得的動(dòng)態(tài)資料準(zhǔn)確性比較高。
華科電氣研發(fā)生產(chǎn)的礦用泵房自動(dòng)化系統(tǒng)有本安型控制箱、電源、傳感器組成，實(shí)現(xiàn)了水泵的自動(dòng)化控制。系統(tǒng)PLC控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而成，具有清晰、便捷、易懂等特點(diǎn)，便于模擬調(diào)試，運(yùn)行速度也很快。用戶可以利用PLC控制箱，實(shí)現(xiàn)界面切換、系統(tǒng)巡查、故障復(fù)位、控制方式轉(zhuǎn)換等功能。
數(shù)據(jù)采集功能也主要通過PLC實(shí)現(xiàn)，PLC通過超聲波水位連續(xù)檢測汲水小井水位，將水位變化信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，自動(dòng)投入或退出水泵。電機(jī)電流、水泵軸溫、電機(jī)溫度、排水管樓量等傳感器，主要用于監(jiān)測水泵、電機(jī)的運(yùn)行狀況，溫度超限報(bào)警。PLC采集各種系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備狀態(tài)的開關(guān)量信號進(jìn)行處理，控制每個(gè)水泵系統(tǒng)的啟停。當(dāng)水位過高時(shí)發(fā)出聲光警報(bào)信號。
由于礦用泵房自動(dòng)化系統(tǒng)是按照無人值守原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所有無需人員在現(xiàn)場時(shí)時(shí)值守，這樣就節(jié)省了大量的人力資源。同時(shí)，將電價(jià)的避峰填谷原則進(jìn)入水泵啟動(dòng)算法中，使得水泵耗能處于最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。通過對水倉水位的啟動(dòng)水位、報(bào)警水位、超限水位、停機(jī)水位的設(shè)定，在保障水倉水位絕對安全的前提下，使水泵的啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到了最少。
礦用泵房自動(dòng)化系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)排水系統(tǒng)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、穩(wěn)定性差等問題，為井下安全生產(chǎn)提供了有效保障。