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■？元宝山煤矿背景

元宝山露天煤矿建设项目 由沉阳煤矿设计研究院设计，是中国最现代化的露天煤矿之一。中国，设计能力为每年500万吨原煤。元宝山露天煤矿共有煤层12个，总可采厚度76.7米，可采储量3.92亿吨，设计使用寿命71年，人均采出效率18.4吨。元宝山露天煤矿采用连续和半连续综合开采技术。连续技术系统引进德国先进技术，由中德厂商联合制造。生产工艺先进，设备科技含量高。是国内一流的。已建成年处理能力500万吨的选煤厂和平方米的联修室。主要设备有斗轮挖掘机、带式输送机、自卸车、破碎站、调车站、10平方米和15平方米单斗挖掘机、68吨和91吨自卸车。

■?项目背景

在矿床的开采中，当地下水的原始产状被破坏时，就会形成裂缝，使不同的含水层水力联系紧密，使地下水和大气降水在渗入地下开挖空间，形成矿井排水。矿山排水是重要的资源类型，需要科学处理和利用，节约资源。对于不同的矿山，它们在生产中的排水量和水质是不同的。具体来说，矿山排水的利用方向如下： 一是工业用水。这部分水对水质没有太多要求，只有矿井水经过沉淀、消毒、混凝处理后才能满足要求。作为工业用水，矿井排水可用于产品处理水、选煤厂用水和冷却水；二、生活用水。纯净矿井水经净化达到国家饮用水标准后，可直接作为饮用水使用；第三，地下水。此类水包括消防用水、煤层注水和地下除尘水等；四是农业灌溉。煤矿附近有农田时，矿井排水经处理后可作为灌溉用水；五是生态环境水。净化后可用于景观生态水和园林绿化水。

■？现场技改需求

元宝山露天煤矿是沉阳研究院设计的一套完整的现代煤矿给水系统。利用矿山排水水资源，节约厂区用水，将降水、消毒、混凝处理后的排水用作产品处理水、选煤厂用水、冷却水、消防用水、防尘用水等。

各个车间之间的距离从1公里到5公里不等。下层工厂池塘水位高低数据实时无线传输到上层池塘监测点。设在配水厂内的控制室根据下池水位决定是否启停泵完成供水。用户建议采用无线方式连接厂区各供水设备节点，形成多级无线供水链路。

以下为厂内厂房及设备分布情况：

1．整个供水系统的监控接口设置在“配水厂”；

2.“矿井Ⅰ”、“高层水房”、“212消防泵”、“水配电站”（图中蓝色部分）配备西门子PLC参与逻辑控制；

3.“233池”、“选煤厂”、“粉料库”、“二次加压站” ”、“301水塔”、“伞形水塔”、“高位水房”、“矿一号”、“配水厂”（图片橙色标记）需要采集液位信号；

4.供水线路如下图所示；

西安大泰提供解决方案

PLC无线通讯专家根据现场情况，认为无线供水的实现从功能上可以分为两部分。第一部分是模拟信号的无线采集功能；第二部分是Rs485无线通讯功能。

第1部分：将各水池液位的远程模拟信号数据无线传输到上级泵房PLC的模拟量输入端口，由PLC判断是否启停泵根据液位。根据供水环节的情况，模拟量液位采集分为5套设备。

第二部分：在【配水间】PLC控制柜上安装DTD433ME作为主站在【矿井Ⅰ】【高层水房】【212消防】三处安装一块DTD433ME作为从站。主站的PLC接收到3个从站的数据后，将工作状态显示在WINCC上进行显示，用户可以通过计算机终端通过上位机软件无线实时监测水池的供水情况.无线通信方案示意图▼

■?无线解决方案的好处

1.?节省改造周期，无需大规模建设：免去麻烦布线维护，可在一天内轻松完成改造，满足通信稳定性要求。

2.?安装简单，无需编程：无线通讯终端只需接上信号并通电即可开始使用。普通电工即可完成安装。

3.?数据传输可靠，全数字无线加密传输：通讯协议经过重新加密，保证数据的安全可靠。

4.?无运营成本，无需插卡：在后期使用过程中，无需支付任何无线设备运营成本。

文章来源：《采矿与安全工程学报》 网址: http://www.ckyaqgcxb.cn/zonghexinwen/2021/0714/767.html

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