矿井疏干水利用无线供水（元宝山露天煤矿项目简报）

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元宝山露天煤矿项目简报

一、企业背景

元宝山露天煤矿建设项目由沈阳煤矿设计研究院设计，是国内目前现代化程度最高的露天矿之一，设计能力为年产原煤500万吨。元宝山露天煤矿矿田内有12个煤层，累计可采厚度76.7米，可采储量为3.92亿吨，设计服务年限71年，效率18.4吨/工。元宝山露天煤矿采用连续、半连续的综合开采工艺，连续工艺系统从德国引进先进技术，由中德厂家合作制造，生产工艺先进，设备技术含量高，属国内一流。建成了年处理能力为500万吨的选煤厂、12000平方米的联合修理间。主要设备有轮斗挖掘机、胶带机、排土机、破碎站、分流站、10方和15方单斗挖掘机、68吨和91吨自卸汽车。

二、项目背景

在矿床开采中，在对地下水原始赋存状态造成破坏的情况下，将因此形成裂隙，使不同含水层具有密切的水力联系，使地下水、大气降水在渗入井下采掘空间后形成矿井疏干水。矿井疏干水是一种重要的资源类型，需要能对其进行科学的处理利用，以此起到节约资源的作用。

对于不同矿井来说，其在生产中具有不同的水排放量以及水质情况。具体来说，矿井疏干水所具有的利用方向有：第一，工业用水。这部分水对水质没有过多的要求，仅仅在矿井水进行沉淀、消毒以及混凝等处理后即能够对要求进行满足。作为工业用水，矿井疏干水可以应用在产品处理用水、选煤厂用水以及冷却水等方面；第二，生活用水。对于洁净的矿井水，在经过净化满足国家饮用水标准后，即可以直接作为饮用水进行应用；第三，井下用水。该类水包括有消防用水、煤层注水以及井下防尘用水等等；第四，农业灌溉。当煤矿附近具有农田时，即可以将矿井疏干水经过处理后作为灌溉用水应用；第五，生态环境用水。净化处理后，即能将其应用在景观生态用水以及园林绿化用水当中。

三、用户需求

元宝山露天煤矿是经由沈阳研究院设计的整套现代化煤矿供水系统，充分地利用矿井疏干水资源，节约厂区用水，将疏干水沉淀、消毒以及混凝等处理后作为产品处理用水、选煤厂用水、冷却水、消防用水以及防尘用水等等。

其中各个厂房相距1公里到5公里左右不等的距离。下级各个厂区水池液位的高低数据实时无线传输给上级水池监控点上，建立在配水厂房的控制室根据下方水池液位高低情况，判定是否启泵/停泵来完成供水。用户提出想采用无线的方式，将厂区内每个供水设备节点连接起来，形成一个多级无线供水链路。

以下为厂区内厂房和设备分布情况：

1.整套供水系统的监控界面设置在“配水厂房”内；

2.“采矿一部”、“高位水房”、“212消防泵”、“配水厂房”（图中用蓝色标记）配置有参与逻辑控制的西门子PLC；

3.“233水池”、“选煤厂”、“火药库”、“二次加压站”、“301水塔”、“伞形水塔”、“高位水房”、“采矿一部”、“配水厂房”（图中橘色标记）需采集液位信号

4. 供水线路如下图所示

四、【达泰提供】无线解决方案

根据现场情况，PLC无线通讯专家认为该厂区无线供水的实现，从功能上可以分为两部分完成。第一部分为模拟量信号的无线采集功能；第二部分为Rs485无线通讯功能。

第一部分：远端各水池液位的模拟量信号数据无线传输给上级泵房PLC的模拟量输入端口，plc通过液位情况判断是否启/停泵。根据供水链路情况，模拟量液位采集分为5套设备。

第二部分：在【配水房】的PLC控制柜上安装一块DTD433ME做为主站，分别在【采矿一部】【高位水房】【212消防】三处安装一块DTD433ME做为从站，主站PLC在收到3个从站数据后，将工作状态呈现在WINCC上显示，用户可以在电脑端通过上位机软件实时无线监控水池供水情况。

无线通讯方案示意图 ▼

五、无线方案的好处

1. 节省改造周期，无需大型施工

免除布线维护困扰，一天之内就可以轻松的完成改造并达到通讯稳定性要求。

2. 安装简单，无需编程

无线通讯终端只需要接入信号并供给电源即可开始使用。普通电工就可以完成安装。

3. 数据传输可靠，全数字无线加密传输

通讯协议进行了再次加密处理，可以确保数据的安全和可靠性。

4. 无运行费用，无需插卡

后期在使用过程中，不需要支付任何无线设备运营费用。

5. 完备的售后服务

具有19年工业现场调试经验的无线通讯专家团队，为产品提供可靠的技术支持与售后服务。

六、相关案例

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