某大型露天礦泵站無人值守方案的設計與實現
發布時間：2019-05-10 發布作者：
摘要：分析研山鐵礦四個泵站的分布情況及各泵站控製係統現狀，對四個泵站無人值守做了可行性分析，提出泵站集中值守控製方案。文章中詳細闡述了該泵站無人值守方案的設計及實施過程，對現有係統配置情況及新係統遠程控製、安全監控、畫麵顯示、統計計量和故障診斷等情況做了詳細說明。
1係統現狀
研山鐵礦汙水泵站、循環水泵站、換熱站、中轉泵站，位置比較分散，目前操作主要包括現場電機的啟動和停止，現場閥門的開關，以及通過現場壓力、流量及溫度的顯示及時調節設備的運行，需要大量的人力去完成，同時人員的利用率和工作效率比較低下，設備的利用率和自動化水平不高。
1.1中轉泵站中轉泵站四台泵（直起）由采礦中轉水池向高位水池供水，中轉水池無香蕉视频在线网址，但可溢流，為減少起泵前的排氣工作，故水池不抽空。采礦坑排水由兩個手動閥門分向環水、中轉水池兩支，現崗位人員4個班，每班2人，共8人。
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1.2汙水泵站汙水泵站現有兩個泵池：一個工業汙水泵池，配套四台水泵；一個生活汙水泵池，配套兩台水泵，汙水經過先進入中間泵池，然後自流到降解泵池再自流入汙水泵池，靠汙水泵排入灤河。現兩個汙水泵池均沒有香蕉视频在线网址，靠運行人員判斷水池水位，判定是否啟動泵，根據池內水位上升速度決定啟動泵的台數，汙水泵站四個班，每班2人共8人。
1.3換熱站換熱站每年供暖季節的四個月運轉，現有換熱機組兩部，一期熱水給二期熱水換熱後，利用循環泵使二期熱水在廠區暖氣管道中循環供熱。當回水壓力較低時，啟動補水泵從軟水箱向管道補充軟水，換熱站運轉期間臨時抽調人員值班，分四個班，每班2人共8人。
1.4循環水泵站循環水泵站距換熱站約20米，負責範圍為彼此距離約20米的水泵站及加藥站。尾礦大井經加藥站加藥絮凝後，清水流入循環水泵池，由循環水泵將清水打向工藝流程。AB主控係統在本站設有循環水從站，除12個電動閥門的控製外，重要控製信號均已進入該站。循環水泵站歸選廠管轄，崗位分四個班，每班2人，常白班1人，共9人。
1.5集中值守的可行性分析
①中轉泵站、換熱站、汙水泵站操作設備頻度小，對生產影響不大。②循環水泵站（包括加藥站）、換熱站彼此距離很近，具備集中值守的天然條件。③四個泵站運行環境較好，點巡檢、維修、清掃等工作內容基本一致。④循環水泵站倒泵周期、加藥周期較長，基本不需遠程控製。基於以上因素，故本方案認為以下是可行的：①中轉泵站、汙水泵站各自增設PLC係統，納入主控網絡；換熱站通過控製電纜納入AB主控係統循環水從站。②對四大泵站關鍵區域增設視頻監控，納入現有的工業電視網絡。③四大泵站崗位人員適當精簡後，在循環水泵站集中值守。
2方案設計
2.1總體網絡結構
係統網絡的整體流程為在汙水泵站和中轉泵站分別增加AB-1756控製係統，並通過以太網模塊接入現用的管控網絡，同時將換熱站和循環水泵站通過現有的AB控製係統接入管控網。較終所有的數據通過廠區的以太網環網，進入循環水泵站集中控製室的操作員站。為保證工作人員對泵站現場運行狀況的實時掌控，在四大泵站各增加工業攝像頭兩部，並通過光纖納入現有的視頻網絡。在集中控製室，設視頻監控站，滿足操作人員對視頻的查看、查詢需求。
2.2集中值守設計方案
2.2.1中轉泵站設計方案在中轉泵站值班室增設AB-1756係列控製係統一套，含CPU、DI、DO、AI、以太網模塊，中轉水池增設香蕉视频在线网址一部，分流閥門采用電動閥代替手動閥門。泵站現場增加工業攝像頭兩台，對現場運行狀況進行實時監控。通過500m左右的光纖，通過外線線杆，進入采運辦公樓網絡接入點，將該係統與主廠房中三層主控網絡連通，並將視頻信號接入現有的工業電視係統。根據調度指令，崗位人員在上位機遠程控製閥門切換、泵的啟停。當中轉水池液位低於30%時，自動停泵。
2.2.2汙水泵站設計方案在汙水泵站配電室增設AB-1756控製係統一套，含CPU、DI、DO、AI、以太網模塊，兩泵池各增設香蕉视频在线网址一部，四個排水閥門采用止回閥代替手動閥門。泵站現場增加工業攝像頭兩台，對現場運行狀況進行實時監控。
①工業汙水泵的自動啟停。根據工業汙水泵池液位高低自動控製，水位高於50%啟動一台，60%啟動兩台，70%啟動三台，80%四台泵全部啟動；當液位低於30%時四台泵都停止運轉。使泵池液位一直處於低水位，以保證較大的蓄水能力。②生活汙水泵的自動啟停。根據生活汙水泵池液位高低自動控製，水位高於50%啟動一台，70%啟動兩台，當液位低於30%時兩台泵都停止運轉。控製泵池液位一直處於低水位，以保證較大的蓄水能力。
2.2.3換熱站設計方案在汙水泵站控製櫃櫃內增加75kW變頻器三台、溫度隔離器4部、壓力配電器5部、香蕉视频在线网址1部，AB模擬量輸入模塊1部，泵站現場增加工業攝像頭兩台，對現場運行狀況進行實時監控。鋪設20芯控製電纜450m、光纖450m至循環水泵站值班室，從而將1-3#循環泵、1-2#補水泵的啟停控製、軟水箱液位、一期熱水出入口壓力、一期熱水出入口溫度、換熱出入口壓力、換熱出入口溫度、現場視頻監控等信號接入循環水值班室。
崗位人員啟動循環泵後，通過上位機對變頻器進行調頻，控製循環泵速度。當換熱入口壓力低於正常值時，自動啟動補水泵。壓力恢複正常，或軟水箱液位低於20%時，補水泵停止。
2.2.4循環水站設計方案在循環水泵站設立集中控製室，內增加工業計算機兩部，一部作為操作員站，用於操作人員對設備運行情況的監視及操控；一部用於視頻監控站，向工作人員提供現場實時視頻畫麵。
2.2.5集中值守模式按照本方案推行集中值守，建議設置崗位每班3人，四個班共12人：①加藥、巡檢工：2人，負責四大泵站的點巡檢、衛生、循環水泵的倒泵工作，並負責加藥站配藥、供暖期間的換熱站加鹽工作。②操作員：1人，負責根據調度指令、實際生產需要在控製室進行中轉泵站、汙水泵站、換熱站、循環水泵站的監視、操作。
3係統功能
3.1泵站遠程控製①泵組的啟、停操作；②根據工藝條件的自動控製；③閥門的自動、連鎖控製；④根據工藝需求調節電機轉速、運行台數。
3.2視頻監控為泵站配置視頻監控係統，對泵站及周圍的現場情況進行全方位的監視和管理，使運行情況能夠得到有效控製。運行人員在中控室內便可以通過視頻監控係統及時、直觀地觀察整個現場的關鍵設備的運行狀態、人員情況和工作秩序。
3.3畫麵顯示①圖形：電氣接線圖、泵站平麵圖，輔機係統圖。在畫麵上實時顯示開關狀態、泵組流量、電流、排水量、溫度、水位等參數。②曲線：包括泵組的電流、流量以及各類模擬量變化曲線。③報警：各種報警事件按時間順序記錄，包括發生時間，內容，恢複時間，生成報警事件匯總表。提供麵向對象的多種查尋方法。
3.4統計計量各站日、月、年泵組開停次數，累計運行時間；各站日、月、年閥門開停次數，累計運行時間；“水平衡”計量點的采集、計算、分析。
3.5故障診斷泵站係統的在線監測診斷、係統數據分析處理、故障診斷及運行狀態評估等功能的開發，實現了設備的預知維護，使泵站管理更加科學化、現代化和自動化。
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