水泵监控器的数据采集:

(1)数据采集的形式。

主要分为两类:模拟数据和数字数据。

模拟测试的数据主要包括:电机运行功率、电压、电流、泵轴温度、电机温度、轴承温度、排水管流量、泵吸水管真空度和泵出口压力；数字测试的数据主要包括:泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态和启闭位置、开度显示、真空泵的工作状态和电磁阀的状态。

数据自动采集主要由PLC实现。PLC模拟输入模块通过传感器连续检测水仓水位，采集电机电工参数、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器和变送器，主要用于监测水泵和电机的运行状态。PLC数字输入模块采集各种开关信号作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。

(2)自动轮换。

为了防止电机和电气设备因备用泵及其电气设备或备用管道长期不使用而受潮或其他故障未及时发现，当工作泵出现紧急故障需要投入备用泵时，不能及时投入，甚至影响矿井安全。该系统程序设计了多台泵的自动轮换工作控制，控制程序自动记录和累计泵的启停次数、运行时间、管道使用次数和流量等参数。系统根据这些运行参数按一定顺序自动启停泵和相应的管道，使每个泵及其管道的利用率分布均匀。当一台泵或其阀门出现故障时，系统会自动发出声光报警，并在触摸屏上动态闪烁，记录事故。同时，故障泵或管道会自动退出轮换工作，其余泵和管道会继续按现有顺序自动轮换工作，以达到早发现、早处理故障，避免影响矿井安全生产的目的。

(3)自动控制。

系统控制设计采用德国西门子公司生产的S7-300PLC作为控制主机，由PLC机架、CPU、数字I/O、模拟输入、电源、通信等模块组成。根据水仓水位的高低，PLC自动控制系统合理调度水泵，自动准确地发出启多台泵的运行。

为了保证井下安全生产和系统的可靠运行，水位信号是水泵自动化的一个非常重要的参数。因此，系统设置了两套水位传感器、模拟量和机械液位传感器，两套传感器都设置在水仓的排水配水仓中。PLC将接收到的模拟量水位信号分为几个水位段，计算单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量。同时检测井下供电电流值，计算用电负荷率。根据矿井的涌水量和用电负荷，控制低用电高峰和一天低电价时开启水泵，高用电高峰和电价时停止水泵运行，达到避峰填谷、节能的目的。

(4)动态显示。

采用德国西门子TP-270触摸式工业图形显示器(触摸屏)进行动态模拟显示，系统通过图形动态显示泵、真空泵、电磁阀和电动阀的运行状态，通过改变图形颜色和闪烁功能进行事故报警。直观显示电磁阀和电动阀的开闭位置，实时显示泵的真空和压力值。

用图形填充和趋势图、棒状图和数字形式准确实时地显示水仓水位，并在启停泵的水位段发出预警信号和低段、超低段、高段、超高段分段报警，以不同的音响形式提醒工作人员注意。

采用图形、趋势图和数字形式直观显示管道流量，动态显示井下用电负荷、电机电工参数和泵负荷、泵轴温度和电机温度，超限报警，自动记录故障类型、时间等历史数据，提醒工作人员及时维修，避免泵和电机损坏。