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冶金矿井排水与充填系统优化设计
1
作者 梁仕义 黄建君 +2 位作者 邓良 张雄伟 杨勇 《中国金属通报》 2026年第2期73-76,共4页
冶金矿井作业面临水害和地压两大关键威胁。井下排水系统优化,如山东黄金矿业的专利所示,旨在通过创新技术提升排水效率和清理泥沙的能力,同时保障作业环境的安全稳定。此外,矿井排水系统的升级改造和自动化控制系统的优化研究以及节能... 冶金矿井作业面临水害和地压两大关键威胁。井下排水系统优化,如山东黄金矿业的专利所示,旨在通过创新技术提升排水效率和清理泥沙的能力,同时保障作业环境的安全稳定。此外,矿井排水系统的升级改造和自动化控制系统的优化研究以及节能降耗的水泵优化选型方法,都强调了提升排水能力与效率的重要性。针对井下排水系统,设计了设备选型与冗余配置、仪表数据精准采集、泵房结构优化、可视化监控以及PLC控制设计等几方面以提升排水效能;对于井下充填系统,亦提出了优化方案,通过充填设备安装、充填料制备及充填管道输送三方面来提高充填质量与效率。同时,为了确保排水与充填系统稳定运行,制定一系列保障措施,为冶金矿山安全高效生产提供有力支撑。 展开更多
关键词 冶金矿山 井下排水 充填系统 系统优化 矿山井下排水
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煤矿主排水系统安全检测检验探讨
2
作者 马骢 《中国设备工程》 2026年第5期143-145,共3页
煤矿主排水体系属于守护井下作业安全的核心基础构造,其运转平稳度径直关联矿井防治水安全与作业人员生命财产安全。本文围绕煤矿主排水体系安全检测检验事务,结合井下真实作业情景,明确检测检验的核心要素和重点节点,剖析当下检测检验... 煤矿主排水体系属于守护井下作业安全的核心基础构造,其运转平稳度径直关联矿井防治水安全与作业人员生命财产安全。本文围绕煤矿主排水体系安全检测检验事务,结合井下真实作业情景,明确检测检验的核心要素和重点节点,剖析当下检测检验事务存在的实操性难题,进而给出针对性的优化路径,目的是提升检测检验事务的实效性,给煤矿主排水体系安全平稳运转供应可靠保障。 展开更多
关键词 煤矿 主排水体系 安全检测 检验 实操优化
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矿井中央水泵房自动化控制系统设计与应用
3
作者 申斌 《能源与节能》 2026年第1期109-111,共3页
为解决矿井中央水泵房用工数量多、自动化程度低等问题,结合矿井实际情况,融合采用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)、工业以太网及传感器等构建了矿井中央水泵房自动化控制系统,并开展了工程应用研究。该系统可根... 为解决矿井中央水泵房用工数量多、自动化程度低等问题,结合矿井实际情况,融合采用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)、工业以太网及传感器等构建了矿井中央水泵房自动化控制系统,并开展了工程应用研究。该系统可根据水仓水位变化情况实现水泵启停、轮机等控制,支持通过地面监控中心监控中央水泵房各设备运行参数及状态。现场应用表明,该系统在减少井下作业人员数量、提升水泵房自动化控制程度及运行可靠性等方面效果显著,可实现中央水泵房无人值守自动化运行。 展开更多
关键词 煤炭回采 排水系统 中央水泵房 自动化控制
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煤矿开采中供排水系统智能化的改进研究
4
作者 梁芮 《能源与节能》 2026年第1期157-160,共4页
水害作为井下安全管控的要点,需要基于先进技术的支持,开展供排水系统的改进优化。首先,对供排水系统的应用进行概述,明确3^(-2)中央水泵房的不足;其次,针对供排水系统进行智能化改进,先后完成主排水集控系统方案、排水监控系统方案的设... 水害作为井下安全管控的要点,需要基于先进技术的支持,开展供排水系统的改进优化。首先,对供排水系统的应用进行概述,明确3^(-2)中央水泵房的不足;其次,针对供排水系统进行智能化改进,先后完成主排水集控系统方案、排水监控系统方案的设计,并进行功能性概述,结合改进方案对智能化设备的应用进行参数、配置分析;最后,对改进后的供排水系统进行应用讨论,其智能化水平较高,提高了矿采的综合效益,可满足矿企发展需要。 展开更多
关键词 煤矿开采 供排水 智能化系统 改造方案
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煤矿井下排水在线监测系统研制
5
作者 张庆庆 《煤炭技术》 2026年第2期19-23,共5页
针对煤矿使用的传统的排水系统效率低,难以预测并迅速应对突水带来的隐患,现有的排水系统无法满足现代煤矿安全性和可靠性的需求。设计开发了智能化井下排水在线监测系统。采用西门子S7-1200系列的PLC作为核心控制元件,并通过增加模拟... 针对煤矿使用的传统的排水系统效率低,难以预测并迅速应对突水带来的隐患,现有的排水系统无法满足现代煤矿安全性和可靠性的需求。设计开发了智能化井下排水在线监测系统。采用西门子S7-1200系列的PLC作为核心控制元件,并通过增加模拟量输入、数字量输入以及通讯模块的方式,让其操控能力更加丰富。划分了水泵的轮换运作模式,提升了水泵的运行效能,增加水泵使用寿命。通过仿真,系统软硬件符合设计要求,能确保整个系统的平稳运作。 展开更多
关键词 井下排水 在线监测 突水灾害 PLC
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矿井智能排水监控系统的设计与实现
6
作者 梁金夏 潘天赐 杨超 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期156-159,共4页
针对煤矿井下采掘面排水系统存在的自动化水平低、可靠性差及安全隐患大等问题,综合运用嵌入式控制技术、工业以太网技术、LIBVIEW可视化技术及智能控制技术,设计了基于STM32的矿井智能排水监控系统。构建了智能排水监控系统的总体框架... 针对煤矿井下采掘面排水系统存在的自动化水平低、可靠性差及安全隐患大等问题,综合运用嵌入式控制技术、工业以太网技术、LIBVIEW可视化技术及智能控制技术,设计了基于STM32的矿井智能排水监控系统。构建了智能排水监控系统的总体框架,详细阐述了系统关键硬件电路的设计与程序实现,设计模糊自适应PID控制算法,实现了水泵的智能调节。测试结果表明,该系统能够实现对矿井排水全过程的远程监测与智能控制,具备水泵自适应启停等功能,整体运行安全可靠,故障率低,为井下孤立出水点的及时排水提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 智能排水 监控系统 嵌入式 模糊自适应PID控制
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基于ECBFE-YOLOv5算法的机器人异物抓取系统研究 被引量：1
7
作者 李洪强 赵东宏 周杰 《机械设计与制造工程》 2025年第6期73-78,共6页
针对当前机器人异物抓取系统抓取效果不佳、识别定位精度不足的问题,提出了一种基于高效跨分支特征提取网络的ECBFE-YOLOv5算法,以提升网络对异物的识别效果。同时在传统YOLOv5网络中使用轻量化目标抓取网络,以提升传统网络的目标抓取... 针对当前机器人异物抓取系统抓取效果不佳、识别定位精度不足的问题,提出了一种基于高效跨分支特征提取网络的ECBFE-YOLOv5算法,以提升网络对异物的识别效果。同时在传统YOLOv5网络中使用轻量化目标抓取网络,以提升传统网络的目标抓取效果。研究结果表明,相较于传统YOLOv5算法模型,ECBFE-YOLOv5算法模型平均精度均值能够达到94.2%,同时参数量和运行时间最少,分别为21 658和5.7 s。在不同算法模型的识别定位效果中,ECBFE-YOLOv5算法模型可在更大的区域对异物进行定位,定位效果更好。 展开更多
关键词 YOLOv5算法 跨分支特征提取 异物抓取 定位识别
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尾矿库排水井的振动台试验研究
8
作者 朱佳妮 王瑶 +3 位作者 魏作安 路停 杨永浩 张雪怡 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第5期175-183,共9页
排水井作为尾矿库的重要安全设施,其结构稳定性直接关系到尾矿库的整体安全。基于相似性原理,采用振动台试验系统地研究尾矿库排水井在不同地震加速度和不同埋置深度工况下的动力响应特性和变化规律。研究结果表明:地震加速度峰值从0.3... 排水井作为尾矿库的重要安全设施,其结构稳定性直接关系到尾矿库的整体安全。基于相似性原理,采用振动台试验系统地研究尾矿库排水井在不同地震加速度和不同埋置深度工况下的动力响应特性和变化规律。研究结果表明:地震加速度峰值从0.315g增大到1.5g的过程中,排水井筒中的加速度放大系数呈先增大后减小的趋势,井壁由弹性逐渐向弹塑性转变,且刚度逐渐衰减;在1.5g地震加速度峰值作用下,排水井在全埋工况下的最大相对位移为0.967 mm,远小于不埋工况下排水井的最大相对位移5.295 mm,说明在地震作用下,排水井周围的尾矿对排水井筒起到稳固作用,排水井的抗震性能提高;地震加速度峰值从0.315g增大到1.5g的过程中,排水井在不埋、半埋和全埋工况下的一阶频率较初始自振频率分别下降了29.17%、27.05%、22.74%,排水井的刚度在不埋工况下退化最快;在地震作用下,井筒中不同位置的应变峰值与地震加速度峰值成正相关,最大应变值出现在排水井的底部,说明此处最易被震动破坏,在设计中应该提高排水井的底部抗震性能。 展开更多
关键词 尾矿库 排水井 振动台试验 动力响应特征 地震加速度 相似原理
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微气泡气浮技术用于去除煤矿矿井水乳化油的模拟试验研究
9
作者 王小强 程海涛 +6 位作者 崔圣达 彭梓鑫 张言滨 宋浩 郭远庆 赵传靓 杨利伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期193-199,共7页
针对煤矿矿井水中乳化油难以通过传统混凝沉淀有效处理的问题,设计开发了微气泡气浮系统,该系统结合微气泡的特殊物理性质和多相流泵的高效溶气能力,显著提高了对乳化油颗粒的捕获与分离效率。研究了溶气压力、气水比对微气泡粒径分布... 针对煤矿矿井水中乳化油难以通过传统混凝沉淀有效处理的问题,设计开发了微气泡气浮系统,该系统结合微气泡的特殊物理性质和多相流泵的高效溶气能力,显著提高了对乳化油颗粒的捕获与分离效率。研究了溶气压力、气水比对微气泡粒径分布以及稳定性的影响,以及溶气压力、气水比、进水含盐量、含油量和药剂投加量对除油效果的影响。结果表明,当微气泡发生器运行在0.55 MPa溶气压力及6%气水比的条件下时,微气泡稳定性最佳,平均粒径低至9.24μm,除油率可达45.80%;在较高油浓度和较高含盐量的条件下该系统仍然保持40%的除油率;运用响应曲面法优化药剂投加组合,确定了PAC投加浓度为107.900 mg/L,阳离子PAM投加量为10.034 mg/L,复合破乳剂用量为90.000 mg/L的最佳投药比例,此时乳化油去除效率可以提升至94.52%。因此,微气泡气浮技术在处理高盐、高乳化油含量煤矿矿井水方面具有高效性和适用性。 展开更多
关键词 乳化油 煤矿矿井水 微气泡气浮 混凝剂
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断层破碎带“线状”导水通道综合注浆治理技术 被引量：2
10
作者 陈建伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期58-64,共7页
针对新登煤矿F_(22-1)断层突水点附近围岩破碎、隔水层薄、岩层泥化、承载能力差的特点,结合“线状”导水通道的特殊补给形式,从加固围岩和控制导水通道水压、水流两个方面,采用巷道充填、围岩加固、疏水降压、返流注浆及引流注浆等技术... 针对新登煤矿F_(22-1)断层突水点附近围岩破碎、隔水层薄、岩层泥化、承载能力差的特点,结合“线状”导水通道的特殊补给形式,从加固围岩和控制导水通道水压、水流两个方面,采用巷道充填、围岩加固、疏水降压、返流注浆及引流注浆等技术,解决了注浆堵水期间导水通道垮塌、隔水层承压能力差以及围岩裂隙发育的难题,成功实现了在断层破碎带注浆堵水的目的,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 断层破碎带 “线状”导水通道 疏水降压 返流注浆 引流注浆 注浆堵水
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基于多源数据融合的煤矿防治水设备振动信号IMF识别方法 被引量：3
11
作者 牛和平 康瑞玲 +1 位作者 宋卫文 贺鑫 《煤矿机械》 2025年第4期195-198,共4页
由于煤矿防治水设备振动信号具有复杂多变且微弱的特性,在本征模态函数(IMF)识别的过程中难以有效捕捉信号特征,从而导致IMF识别灵敏度较低。为了解决该问题,提出基于多源数据融合的煤矿防治水设备振动信号IMF识别方法。规划传感器部署... 由于煤矿防治水设备振动信号具有复杂多变且微弱的特性,在本征模态函数(IMF)识别的过程中难以有效捕捉信号特征,从而导致IMF识别灵敏度较低。为了解决该问题,提出基于多源数据融合的煤矿防治水设备振动信号IMF识别方法。规划传感器部署方案,全面采集多个关键设备的振动信号。结合小波变换与小波包变换的优势,进行多统计特性分析,并应用滑动窗口平均滤波技术,有效融合多源振动信号。利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)算法对融合后的综合振动信号进行深入分解,精准识别IMF分量。实验结果表明,该方法能够高效识别煤矿防治水设备微弱振动信号,显著提升IMF识别灵敏度,为早期故障预警和设备维护提供了可靠依据。 展开更多
关键词 多源数据融合 煤矿防治水设备 振动信号 IMF识别 CEEMDAN算法
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金属矿山井下排水自动化系统优化与应用研究
12
作者 陈亮 《有色设备》 2025年第6期81-87,共7页
国内有色金属矿山井下排水系统自动化程度参差不齐,大多数大中型矿山井下排水系统已基本实现自动排水,部分中小型矿山自动化水平仍相对较低,以现场人工手动操作为主,已实现自动排水的矿山也存在自动化程度低、控制系统相互独立和数据无... 国内有色金属矿山井下排水系统自动化程度参差不齐,大多数大中型矿山井下排水系统已基本实现自动排水,部分中小型矿山自动化水平仍相对较低,以现场人工手动操作为主,已实现自动排水的矿山也存在自动化程度低、控制系统相互独立和数据无法实现共享等问题。本文对目前有色金属矿山井下排水泵房的自动化现状进行了阐述,提出了基于SCADA数据采集与监控系统的井下排水泵房自动化改造方案,并对改造方案的网络结构、检测和控制内容、水泵启动过程、控制方式等进行了详细说明。井下排水系统改造后,操作人员可在地表控制室内集中监控井下各排水泵房运行状态,同时消除了各排水泵房控制系统之间“信息孤岛”,实现排水系统的无人值守。该改造后运行效果证明,成本控制效果显著,人工成本从5000美元/t铜降低至4000美元/t,年节约人工成本约70万美元。 展开更多
关键词 排水泵房 自动化改造 SCADA RTU 冗余 矿山 控制系统
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水文地质复杂矿井直排水系统优化设计探讨
13
作者 牛飞 王现鹏 +2 位作者 童小华 张衍鹏 张吉东 《煤矿现代化》 2025年第5期158-162,共5页
何岗煤矿16采区下组煤水文地质条件复杂,受底板十三-十四灰水和奥灰水高承压水威胁,属于带压开采,为了解决下组层煤回采时受水害影响大的问题,避免重大隐患发生,根据矿井排水系统现状对水平水仓进行改造扩容,通过理论计算和实践相结合,... 何岗煤矿16采区下组煤水文地质条件复杂,受底板十三-十四灰水和奥灰水高承压水威胁,属于带压开采,为了解决下组层煤回采时受水害影响大的问题,避免重大隐患发生,根据矿井排水系统现状对水平水仓进行改造扩容,通过理论计算和实践相结合,提出利用原有排水系统及管路进行直排水系统设计与接力排水系统相结合的方法来提高矿井的排水能力,消除了重大隐患,满足了矿井安全生产的需要。 展开更多
关键词 水文地质 复杂矿井 直排水系统 优化设计
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矿区排水自动监控系统设计
14
作者 靳亚兵 王洪峰 李飞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期160-162,共3页
设计了矿区排水自动监控系统,该系统功能架构分为数据采集层、网络传输层、自动控制层、应用管理层4层。建立了自动启停控制模型和能效优化调度模型,采用基于模糊PID控制的动态决策机制作为自动启停控制策略,能效优化调度模型旨在通过... 设计了矿区排水自动监控系统,该系统功能架构分为数据采集层、网络传输层、自动控制层、应用管理层4层。建立了自动启停控制模型和能效优化调度模型,采用基于模糊PID控制的动态决策机制作为自动启停控制策略,能效优化调度模型旨在通过优化水泵的运行策略降低系统能耗,延长设备使用寿命。仿真结果表明,煤矿排水自动监控系统鲁棒性、安全性、稳定性均较强,可为煤矿排水自动控制与监控工程化实践提供技术支持。 展开更多
关键词 矿区排水系统 自动化 监控 自动启停控制 能效优化调度
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基于深度学习的煤矿巷道积水定位识别方法
15
作者 张增辉 王犇 廖先旭 《中国煤炭》 北大核心 2025年第S2期359-363,共5页
针对煤矿巷道低光照、高粉尘复杂环境中传统积水检测方法易受光线干扰、依赖固定传感器且难以适应长距离检测的技术瓶颈问题,提出了基于改进Faster R-CNN的井下巷道积水定位与识别方法。该方法以钢丝绳牵引巡检机器人采集的巷道积水图... 针对煤矿巷道低光照、高粉尘复杂环境中传统积水检测方法易受光线干扰、依赖固定传感器且难以适应长距离检测的技术瓶颈问题,提出了基于改进Faster R-CNN的井下巷道积水定位与识别方法。该方法以钢丝绳牵引巡检机器人采集的巷道积水图像作为数据源,首先利用ZFnet完成卷积神经网络的预训练,并以SVM替代传统Softmax分类器,有效避免因正则化参数选择不当带来的概率计算偏差,显著提升小样本条件下的分类置信度;同时结合HSV色域调整与几何变换等样本扩充策略抑制过拟合现象,并通过共享区域建议网络(RPN)与Fast R-CNN的卷积层结构,大幅减少区域建议生成时间,实现了高效的端到端定位与识别。在基于保德煤矿回风巷道2 000幅积水图像的积水检测实验中,该方法取得91%以上的识别准确率,单帧识别速度仅为98 ms,相比传统CNN(121 ms)和BPNN(127 ms),检测精度高。本研究充分验证了改进深度学习算法在井下暗黑、高干扰场景中的适用性与有效性,不仅为煤矿巷道积水的高精度自动化监测提供了可靠的技术路径,也为同类复杂环境下的目标识别任务提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 煤矿巷道 积水检测 深度学习 Faster R-CNN 图像识别
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矿用智能排水控制系统设计与应用
16
作者 张建荣 刘鑫 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S2期100-103,111,共5页
针对传统矿井排水系统响应迟缓、能耗大及自动化程度不高等问题,设计了集成“避峰就谷”调度策略与模糊免疫自适应PID控制的智能排水控制系统。阐述了“避峰就谷”运行机理,设计了模糊免疫自适应PID控制器,融合模糊逻辑与免疫机制,在保... 针对传统矿井排水系统响应迟缓、能耗大及自动化程度不高等问题,设计了集成“避峰就谷”调度策略与模糊免疫自适应PID控制的智能排水控制系统。阐述了“避峰就谷”运行机理,设计了模糊免疫自适应PID控制器,融合模糊逻辑与免疫机制,在保留PID参数易调优特性的同时,利用模糊免疫策略提升系统抗干扰与自适应能力。提出了排水系统协同控制策略,将基于电价的宏观调度与基于实时状态的精确控制有机结合,形成全局最优系统。实验结果表明,该系统响应速度提高了50.27%,总体电费节约了21.34%,显著提升了排水效率并减少了运行开支。 展开更多
关键词 智能排水控制 避峰就谷 模糊免疫自适应PID控制 节能控制
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上湾煤矿井下供排水系统设计
17
作者 冀晓泽 李晓峰 +1 位作者 单海浪 孙德宇 《煤炭工程》 北大核心 2025年第S1期17-22,共6页
以神东矿区上湾煤矿为例,阐述了井下自动化供排水系统的必要性和实现方式,详细分析了该系统的组成及各子系统的功能,重点介绍了供排水设备在运行过程中的数据上传及补水监控等核心功能,以及在矿井水高效自动化供排水中各子系统的协同运... 以神东矿区上湾煤矿为例,阐述了井下自动化供排水系统的必要性和实现方式,详细分析了该系统的组成及各子系统的功能,重点介绍了供排水设备在运行过程中的数据上传及补水监控等核心功能,以及在矿井水高效自动化供排水中各子系统的协同运作。并且该研究还涉及大中型煤矿在多盘区开采过程中,主排水泵房的自动化控制,特别是中转水仓的自动化管理和加压泵房的水位监测。并且分析了双电源供电与气动隔膜泵在自动化供排水控制中的应用。 展开更多
关键词 自动化 双电源 中转水仓 排水泵房
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矿井水重复利用控制系统设计
18
作者 王汾青 《煤矿机械》 2025年第1期7-12,共6页
鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、... 鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、井下喷雾等一系列用水系统当中,进而达到节能降耗及重复利用的目的,同时对类似矿山的水资源管理具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 水资源利用 水资源管理 模糊PID 智能控制
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煤矿井下排水泵监控系统的设计 被引量：16
19
作者 袁小平 白楠 +3 位作者 王泽林 许金林 杨子建 张继森 《工矿自动化》 2010年第3期113-114,共2页
根据煤矿的实际生产情况,介绍了一种模块化的井下排水泵监控系统的设计。该系统采用AVR单片机ATmega16作为微处理器,能实时采集排水泵的运行参数、自动控制水泵及排淤装置的启动和停止、监控井下水仓的水位,并具有水位超限自动报警功能... 根据煤矿的实际生产情况,介绍了一种模块化的井下排水泵监控系统的设计。该系统采用AVR单片机ATmega16作为微处理器,能实时采集排水泵的运行参数、自动控制水泵及排淤装置的启动和停止、监控井下水仓的水位,并具有水位超限自动报警功能;采用单片机控制与PC监视相结合的方式,使地面调度室能随时监控排水泵的运行状况,当排水泵的参数超限时,可在地面远程操作排水泵。实际应用表明,该系统运行可靠、开发成本低、可移植性强。 展开更多
关键词 矿井 排水泵 监测监控 ATMEGA16 单片机 PC
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基于安全节能的矿井自动化排水控制系统设计 被引量：30
20
作者 寇彦飞 杨洁明 寇子明 《煤炭工程》 北大核心 2016年第1期31-34,共4页
针对目前排水系统在矿井排水过程中存在自动化程度低、耗能高、应急能力差等问题,以S7-300及其扩展组件的控制体系设计为基点,提出了一个基于安全节能控制策略的煤矿自动化排水系统。详细地阐述了系统自动化监控原理,通过微处理器对泵... 针对目前排水系统在矿井排水过程中存在自动化程度低、耗能高、应急能力差等问题,以S7-300及其扩展组件的控制体系设计为基点,提出了一个基于安全节能控制策略的煤矿自动化排水系统。详细地阐述了系统自动化监控原理,通过微处理器对泵房最大涌水量、水位变化率、水仓的容积、电力负荷信息以及系统其他的模拟量监测信号进行微积分运算,运用多参数模糊控制理论决策,实现对水泵的自动轮流切换与排水。结合现场运用案例,验证了系统具有安全可靠、节能高效的良好性能。 展开更多
关键词 矿井安全 节能降耗 排水系统 自动化控制 PLC
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