礦井疏干水利用無線供水（元寶山露天煤礦項目簡報）

★ 特別聲明：文章及方案圖片皆為原創(chuàng)，如有雷同，純屬抄襲。

■ 企業(yè)背景

元寶山露天煤礦建設(shè)項目由沈陽煤礦設(shè)計研究院設(shè)計，是國內(nèi)目前現(xiàn)代化程度最高的露天礦之一，設(shè)計能力為年產(chǎn)原煤500萬噸。元寶山露天煤礦礦田內(nèi)有12個煤層，累計可采厚度76.7米，可采儲量為3.92億噸，設(shè)計服務(wù)年限71年，效率18.4噸/工。元寶山露天煤礦采用連續(xù)、半連續(xù)的綜合開采工藝，連續(xù)工藝系統(tǒng)從德國引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，由中德廠家合作制造，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，設(shè)備技術(shù)含量高，屬國內(nèi)一流。建成了年處理能力為500萬噸的選煤廠、12000平方米的聯(lián)合修理間。主要設(shè)備有輪斗挖掘機(jī)、膠帶機(jī)、排土機(jī)、破碎站、分流站、10方和15方單斗挖掘機(jī)、68噸和91噸自卸汽車。

西安達(dá)泰電子，混合信號無線傳輸器，4~20mA無線變送器，無線遠(yuǎn)程模塊，無線模擬信號采集器，無線通信模塊，485通訊模塊

■ 項目背景

在礦床開采中，在對地下水原始賦存狀態(tài)造成破壞的情況下，將因此形成裂隙，使不同含水層具有密切的水力聯(lián)系，使地下水、大氣降水在滲入井下采掘空間后形成礦井疏干水。礦井疏干水是一種重要的資源類型，需要能對其進(jìn)行科學(xué)的處理利用，以此起到節(jié)約資源的作用。 對于不同礦井來說，其在生產(chǎn)中具有不同的水排放量以及水質(zhì)情況。
具體來說，礦井疏干水所具有的利用方向有：第一，工業(yè)用水。這部分水對水質(zhì)沒有過多的要求，僅僅在礦井水進(jìn)行沉淀、消毒以及混凝等處理后即能夠?qū)σ筮M(jìn)行滿足。作為工業(yè)用水，礦井疏干水可以應(yīng)用在產(chǎn)品處理用水、選煤廠用水以及冷卻水等方面；第二，生活用水。對于潔凈的礦井水，在經(jīng)過凈化滿足國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)后，即可以直接作為飲用水進(jìn)行應(yīng)用；第三，井下用水。該類水包括有消防用水、煤層注水以及井下防塵用水等等；第四，農(nóng)業(yè)灌溉。當(dāng)煤礦附近具有農(nóng)田時，即可以將礦井疏干水經(jīng)過處理后作為灌溉用水應(yīng)用；第五，生態(tài)環(huán)境用水。凈化處理后，即能將其應(yīng)用在景觀生態(tài)用水以及園林綠化用水當(dāng)中。

■ 客戶需求

元寶山露天煤礦是經(jīng)由沈陽研究院設(shè)計的整套現(xiàn)代化煤礦供水系統(tǒng)，充分地利用礦井疏干水資源，節(jié)約廠區(qū)用水，將疏干水沉淀、消毒以及混凝等處理后作為產(chǎn)品處理用水、選煤廠用水、冷卻水、消防用水以及防塵用水等等。
其中各個廠房相距1公里到5公里左右不等的距離。下級各個廠區(qū)水池液位的高低數(shù)據(jù)實時無線傳輸給上級水池監(jiān)控點(diǎn)上，建立在配水廠房的控制室根據(jù)下方水池液位高低情況，判定是否啟泵/停泵來完成供水。用戶提出想采用無線的方式，將廠區(qū)內(nèi)每個供水設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接起來，形成一個多級無線供水鏈路。

以下為廠區(qū)內(nèi)廠房和設(shè)備分布情況：

1.整套供水系統(tǒng)的監(jiān)控界面設(shè)置在“配水廠房”內(nèi)。

2.“采礦一部”、“高位水房”、“212消防泵”、“配水廠房”（圖中用藍(lán)色標(biāo)記）配置有參與邏輯控制的西門子PLC。

3.“233水池”、“選煤廠”、“火藥庫”、“二次加壓站”、“301水塔”、“傘形水塔”、“高位水房”、“采礦一部”、“配水廠房”（圖中橘色標(biāo)記）需采集液位信號。

4.供水線路如下圖所示：

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■ 【達(dá)泰提供】無線解決方案

根據(jù)現(xiàn)場情況，PLC無線通訊專家認(rèn)為該廠區(qū)無線供水的實現(xiàn)，從功能上可以分為兩部分完成。第一部分為模擬量信號的無線采集功能；第二部分為Rs485無線通訊功能。
第一部分：遠(yuǎn)端各水池液位的模擬量信號數(shù)據(jù)無線傳輸給上級泵房PLC的模擬量輸入端口，plc通過液位情況判斷是否啟/停泵。根據(jù)供水鏈路情況，模擬量液位采集分為5套設(shè)備。
無線通訊方案示意圖 ▼

第二部分：在【配水房】的PLC控制柜上安裝一塊DTD433ME做為主站，分別在【采礦一部】【高位水房】【212消防】三處安裝一塊DTD433ME做為從站，主站PLC在收到3個從站數(shù)據(jù)后，將工作狀態(tài)呈現(xiàn)在WINCC上顯示，用戶可以在電腦端通過上位機(jī)軟件實時無線監(jiān)控水池供水情況。
無線通訊方案示意圖 ▼

■ 無線方案的好處

1. 直接取代通訊線纜：可以直接取代通訊線纜，解決軌道小車等移動設(shè)備不便于布線的問題。

2. 安裝簡單，無需編程：可以直接代替有線線纜。通電接線即可使用，不需要編程。

3. 數(shù)據(jù)傳輸可靠，全數(shù)字無線加密傳輸：通訊協(xié)議進(jìn)行了再次加密處理，具備高抗干擾特性，可以確保數(shù)據(jù)的安全和可靠性。

4. 無運(yùn)行費(fèi)用，無需插卡：后期在使用過程中，不需要支付任何無線設(shè)備運(yùn)營費(fèi)用。

5. 完備的售后服務(wù)：具有20年工業(yè)現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗的無線通訊專家團(tuán)隊，為產(chǎn)品提供可靠的技術(shù)支持與售后服務(wù)。

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■ 產(chǎn)品介紹

   ◆達(dá)泰1系模擬量無線傳輸器-DTD110F

達(dá)泰1系工業(yè)級無線模擬量信號傳輸器-DTD110F實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的無線模擬信號遠(yuǎn)傳功能，通過無線信號發(fā)射器和無線信號接收器代替了有線信號傳輸導(dǎo)線，發(fā)射端4-16路4~20mA信號輸入，與接收端提供4-16路4~20mA信號輸出信號，與發(fā)射端信號逐一對應(yīng)。還可以選用雙向模擬量傳輸終端DTD112F，每個終端有4-8AI/4-8AO，兩端的模塊輸入和輸出相互對應(yīng)。

DTD110F及DTD112F通過無線方式傳輸工業(yè)現(xiàn)場的模擬量信號，采集工業(yè)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流信號并通過無線方式傳送，可以接入顯示儀表、PLC或DCS等設(shè)備。無線可靠傳輸距離可達(dá)3公里，特殊要求可以定制5公里以上超遠(yuǎn)距離。既可以實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，也適合于點(diǎn)對多點(diǎn)而且分散不便于挖溝布線等應(yīng)用場合，不需要編寫程序，不需要布線，一般電工就可以調(diào)試使用。

   ◆達(dá)泰4系工業(yè)級無線通信終端-DTD433M

達(dá)泰4系無線數(shù)據(jù)通信終端-DTD433M提供了兩個通訊口（RS232/RS485接口），無線可靠傳輸距離達(dá)到3公里以上，DTD433M可以穿墻繞射，作為遠(yuǎn)距離無線PLC通訊品牌產(chǎn)品使用，經(jīng)過了八年以上工業(yè)現(xiàn)場運(yùn)行考驗，可確保工作于各種惡劣環(huán)境工業(yè)場合長期運(yùn)行。

DTD433M既可以實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，也適合于點(diǎn)對多點(diǎn)，分散不便于挖溝布線等應(yīng)用場合，不需要編寫程序，不需要布線。DTD433M不僅能與PLC、DCS、智能儀表及傳感器等設(shè)備組成無線測控網(wǎng)絡(luò)，同時能與組態(tài)軟件、人機(jī)界面、觸摸屏、測控終端等工控產(chǎn)品實現(xiàn)PLC無線通訊以及無線485協(xié)議、西門子PPI協(xié)議、MODBUS協(xié)議、臺達(dá)PLC及歐姆龍PLC的通信協(xié)議等的組態(tài)，為工業(yè)測控領(lǐng)域提供了遠(yuǎn)距離PLC無線通訊的低成本解決方案，大大節(jié)省了系統(tǒng)集成商現(xiàn)場調(diào)試和售后維修服務(wù)的費(fèi)用。

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■ 成功案例

◆ 上海寶鋼集團(tuán)公司，深水井8路模擬量無線監(jiān)測，2公里
◆ 寧波鋼鐵有限公司，壓力閥門一發(fā)兩收，1公里
◆ 石橫特鋼集團(tuán)，水池水位監(jiān)測2發(fā)1收，3公里
◆ 貴州省黔西中水發(fā)電廠，分散式機(jī)械故障監(jiān)測，500米
◆ 浙江天電電氣，在值班室內(nèi)監(jiān)測4個車間設(shè)備，500米
◆ 蘇州水都環(huán)境公司，PLC在線控制液位，壓力等信號，800米
◆ 吉林省東北襪業(yè)園熱力有限公司，蓄水池6路模擬量監(jiān)測，5公里
◆ 寶鋼集團(tuán)余能電廠，分布機(jī)組轉(zhuǎn)爐煤氣流量監(jiān)測，1公里
◆ 甘肅永登水泥廠，單向20路開關(guān)信號無線傳輸，100米
◆ 云南拉好集團(tuán)江河水泥，兩臺分布水泵無線監(jiān)測2AI，3公里
◆ 象州縣污水處理廠，污水池流量監(jiān)控，5公里
◆ 襄樊國鐵機(jī)電公司，高鐵站臺1主4從，1公里
◆ 衡水老白干酒業(yè)公司，2AI水溫信號無線傳輸?shù)杰囬g控制室，1公里
◆ 河南科倫藥業(yè)有限公司，5個地方的AI/DI連PLC，600米
◆ 吐魯番中企銅業(yè)有限公司，4個雷達(dá)液位計與PLC模擬量無線傳輸，2公里
◆ 江西銅業(yè)集團(tuán)，山上水池液位監(jiān)測，3公里
◆ 內(nèi)蒙古優(yōu)藍(lán)科技有限公司，現(xiàn)場多個閥門開關(guān)量模擬量無線傳到DCS，2km
◆ 青島特鋼，現(xiàn)場分散區(qū)域信號集中傳輸?shù)絇LC上監(jiān)測控制，1千米
◆ 安徽馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司，現(xiàn)場（1AI/2DI）和PLC之間無線傳輸，100米
◆ 金隅冀東水泥，多臺增壓泵和DCS無線通訊，800米
◆ 湖南正大畜牧有限公司，豬產(chǎn)房無線環(huán)控系統(tǒng)采集報警，1KM
◆ 四平正泰電氣有限公司，變頻器供水控制系統(tǒng)
◆ 新疆化工廠，單向混合信號無線傳輸終端
◆ 赤峰熱電廠，鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)無線監(jiān)控
? 持續(xù)更新

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