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某大型露天礦泵站無(wú)人值守方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間:2019-05-10  發(fā)布作者:

     摘要:分析研山鐵礦四個(gè)泵站的分布情況及各泵站控制系統(tǒng)現(xiàn)狀,對(duì)四個(gè)泵站無(wú)人值守做了可行性分析,提出泵站集中值守控制方案。文章中詳細(xì)闡述了該泵站無(wú)人值守方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施過(guò)程,對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)配置情況及新系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制、安全監(jiān)控、畫(huà)面顯示、統(tǒng)計(jì)計(jì)量和故障診斷等情況做了詳細(xì)說(shuō)明。
     1系統(tǒng)現(xiàn)狀
     研山鐵礦污水泵站、循環(huán)水泵站、換熱站、中轉(zhuǎn)泵站,位置比較分散,目前操作主要包括現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)的啟動(dòng)和停止,現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)的開(kāi)關(guān),以及通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓力、流量及溫度的顯示及時(shí)調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行,需要大量的人力去完成,同時(shí)人員的利用率和工作效率比較低下,設(shè)備的利用率和自動(dòng)化水平不高。
     1.1中轉(zhuǎn)泵站中轉(zhuǎn)泵站四臺(tái)泵(直起)由采礦中轉(zhuǎn)水池向高位水池供水,中轉(zhuǎn)水池?zé)o液位計(jì),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(gè)手動(dòng)閥門(mén)分向環(huán)水、中轉(zhuǎn)水池兩支,現(xiàn)崗位人員4個(gè)班,每班2人,共8人。相關(guān)推薦:就地液位計(jì)
     1.2污水泵站污水泵站現(xiàn)有兩個(gè)泵池:一個(gè)工業(yè)污水泵池,配套四臺(tái)水泵;一個(gè)生活污水泵池,配套兩臺(tái)水泵,污水經(jīng)過(guò)先進(jìn)入中間泵池,然后自流到降解泵池再自流入污水泵池,靠污水泵排入灤河。現(xiàn)兩個(gè)污水泵池均沒(méi)有液位計(jì),靠運(yùn)行人員判斷水池水位,判定是否啟動(dòng)泵,根據(jù)池內(nèi)水位上升速度決定啟動(dòng)泵的臺(tái)數(shù),污水泵站四個(gè)班,每班2人共8人。
     1.3換熱站換熱站每年供暖季節(jié)的四個(gè)月運(yùn)轉(zhuǎn),現(xiàn)有換熱機(jī)組兩部,一期熱水給二期熱水換熱后,利用循環(huán)泵使二期熱水在廠區(qū)暖氣管道中循環(huán)供熱。當(dāng)回水壓力較低時(shí),啟動(dòng)補(bǔ)水泵從軟水箱向管道補(bǔ)充軟水,換熱站運(yùn)轉(zhuǎn)期間臨時(shí)抽調(diào)人員值班,分四個(gè)班,每班2人共8人。
     1.4循環(huán)水泵站循環(huán)水泵站距換熱站約20米,負(fù)責(zé)范圍為彼此距離約20米的水泵站及加藥站。尾礦大井經(jīng)加藥站加藥絮凝后,清水流入循環(huán)水泵池,由循環(huán)水泵將清水打向工藝流程。AB主控系統(tǒng)在本站設(shè)有循環(huán)水從站,除12個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的控制外,重要控制信號(hào)均已進(jìn)入該站。循環(huán)水泵站歸選廠管轄,崗位分四個(gè)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(zhuǎn)泵站、換熱站、污水泵站操作設(shè)備頻度小,對(duì)生產(chǎn)影響不大。②循環(huán)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(gè)泵站運(yùn)行環(huán)境較好,點(diǎn)巡檢、維修、清掃等工作內(nèi)容基本一致。④循環(huán)水泵站倒泵周期、加藥周期較長(zhǎng),基本不需遠(yuǎn)程控制。基于以上因素,故本方案認(rèn)為以下是可行的:①中轉(zhuǎn)泵站、污水泵站各自增設(shè)PLC系統(tǒng),納入主控網(wǎng)絡(luò);換熱站通過(guò)控制電纜納入AB主控系統(tǒng)循環(huán)水從站。②對(duì)四大泵站關(guān)鍵區(qū)域增設(shè)視頻監(jiān)控,納入現(xiàn)有的工業(yè)電視網(wǎng)絡(luò)。③四大泵站崗位人員適當(dāng)精簡(jiǎn)后,在循環(huán)水泵站集中值守。
     2方案設(shè)計(jì)
     2.1總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
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     系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的整體流程為在污水泵站和中轉(zhuǎn)泵站分別增加AB-1756控制系統(tǒng),并通過(guò)以太網(wǎng)模塊接入現(xiàn)用的管控網(wǎng)絡(luò),同時(shí)將換熱站和循環(huán)水泵站通過(guò)現(xiàn)有的AB控制系統(tǒng)接入管控網(wǎng)。較終所有的數(shù)據(jù)通過(guò)廠區(qū)的以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng),進(jìn)入循環(huán)水泵站集中控制室的操作員站。為保證工作人員對(duì)泵站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)掌控,在四大泵站各增加工業(yè)攝像頭兩部,并通過(guò)光纖納入現(xiàn)有的視頻網(wǎng)絡(luò)。在集中控制室,設(shè)視頻監(jiān)控站,滿足操作人員對(duì)視頻的查看、查詢需求。
     2.2集中值守設(shè)計(jì)方案
     2.2.1中轉(zhuǎn)泵站設(shè)計(jì)方案在中轉(zhuǎn)泵站值班室增設(shè)AB-1756系列控制系統(tǒng)一套,含CPU、DI、DO、AI、以太網(wǎng)模塊,中轉(zhuǎn)水池增設(shè)液位計(jì)一部,分流閥門(mén)采用電動(dòng)閥代替手動(dòng)閥門(mén)。泵站現(xiàn)場(chǎng)增加工業(yè)攝像頭兩臺(tái),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)500m左右的光纖,通過(guò)外線線桿,進(jìn)入采運(yùn)辦公樓網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn),將該系統(tǒng)與主廠房中三層主控網(wǎng)絡(luò)連通,并將視頻信號(hào)接入現(xiàn)有的工業(yè)電視系統(tǒng)。根據(jù)調(diào)度指令,崗位人員在上位機(jī)遠(yuǎn)程控制閥門(mén)切換、泵的啟停。當(dāng)中轉(zhuǎn)水池液位低于30%時(shí),自動(dòng)停泵。
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     2.2.2污水泵站設(shè)計(jì)方案在污水泵站配電室增設(shè)AB-1756控制系統(tǒng)一套,含CPU、DI、DO、AI、以太網(wǎng)模塊,兩泵池各增設(shè)液位計(jì)一部,四個(gè)排水閥門(mén)采用止回閥代替手動(dòng)閥門(mén)。泵站現(xiàn)場(chǎng)增加工業(yè)攝像頭兩臺(tái),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
     ①工業(yè)污水泵的自動(dòng)啟停。根據(jù)工業(yè)污水泵池液位高低自動(dòng)控制,水位高于50%啟動(dòng)一臺(tái),60%啟動(dòng)兩臺(tái),70%啟動(dòng)三臺(tái),80%四臺(tái)泵全部啟動(dòng);當(dāng)液位低于30%時(shí)四臺(tái)泵都停止運(yùn)轉(zhuǎn)。使泵池液位一直處于低水位,以保證較大的蓄水能力。②生活污水泵的自動(dòng)啟停。根據(jù)生活污水泵池液位高低自動(dòng)控制,水位高于50%啟動(dòng)一臺(tái),70%啟動(dòng)兩臺(tái),當(dāng)液位低于30%時(shí)兩臺(tái)泵都停止運(yùn)轉(zhuǎn)。控制泵池液位一直處于低水位,以保證較大的蓄水能力。
     2.2.3換熱站設(shè)計(jì)方案在污水泵站控制柜柜內(nèi)增加75kW變頻器三臺(tái)、溫度隔離器4部、壓力配電器5部、液位計(jì)1部,AB模擬量輸入模塊1部,泵站現(xiàn)場(chǎng)增加工業(yè)攝像頭兩臺(tái),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。鋪設(shè)20芯控制電纜450m、光纖450m至循環(huán)水泵站值班室,從而將1-3#循環(huán)泵、1-2#補(bǔ)水泵的啟停控制、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(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控等信號(hào)接入循環(huán)水值班室。
     崗位人員啟動(dòng)循環(huán)泵后,通過(guò)上位機(jī)對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)頻,控制循環(huán)泵速度。當(dāng)換熱入口壓力低于正常值時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)水泵。壓力恢復(fù)正常,或軟水箱液位低于20%時(shí),補(bǔ)水泵停止。
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     2.2.4循環(huán)水站設(shè)計(jì)方案在循環(huán)水泵站設(shè)立集中控制室,內(nèi)增加工業(yè)計(jì)算機(jī)兩部,一部作為操作員站,用于操作人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)視及操控;一部用于視頻監(jiān)控站,向工作人員提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面。
     2.2.5集中值守模式按照本方案推行集中值守,建議設(shè)置崗位每班3人,四個(gè)班共12人:①加藥、巡檢工:2人,負(fù)責(zé)四大泵站的點(diǎn)巡檢、衛(wèi)生、循環(huán)水泵的倒泵工作,并負(fù)責(zé)加藥站配藥、供暖期間的換熱站加鹽工作。②操作員:1人,負(fù)責(zé)根據(jù)調(diào)度指令、實(shí)際生產(chǎn)需要在控制室進(jìn)行中轉(zhuǎn)泵站、污水泵站、換熱站、循環(huán)水泵站的監(jiān)視、操作。
     3系統(tǒng)功能
     3.1泵站遠(yuǎn)程控制①泵組的啟、停操作;②根據(jù)工藝條件的自動(dòng)控制;③閥門(mén)的自動(dòng)、連鎖控制;④根據(jù)工藝需求調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
     3.2視頻監(jiān)控為泵站配置視頻監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)泵站及周?chē)默F(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全方位的監(jiān)視和管理,使運(yùn)行情況能夠得到有效控制。運(yùn)行人員在中控室內(nèi)便可以通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)、直觀地觀察整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、人員情況和工作秩序。
     3.3畫(huà)面顯示①圖形:電氣接線圖、泵站平面圖,輔機(jī)系統(tǒng)圖。在畫(huà)面上實(shí)時(shí)顯示開(kāi)關(guān)狀態(tài)、泵組流量、電流、排水量、溫度、水位等參數(shù)。②曲線:包括泵組的電流、流量以及各類(lèi)模擬量變化曲線。③報(bào)警:各種報(bào)警事件按時(shí)間順序記錄,包括發(fā)生時(shí)間,內(nèi)容,恢復(fù)時(shí)間,生成報(bào)警事件匯總表。提供面向?qū)ο蟮亩喾N查尋方法。
     3.4統(tǒng)計(jì)計(jì)量各站日、月、年泵組開(kāi)停次數(shù),累計(jì)運(yùn)行時(shí)間;各站日、月、年閥門(mén)開(kāi)停次數(shù),累計(jì)運(yùn)行時(shí)間;“水平衡”計(jì)量點(diǎn)的采集、計(jì)算、分析。
     3.5故障診斷泵站系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)診斷、系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析處理、故障診斷及運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估等功能的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的預(yù)知維護(hù),使泵站管理更加科學(xué)化、現(xiàn)代化和自動(dòng)化。
 
 
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