煤礦井下排水系統是保障礦井安全生產的關鍵環節。傳統人工排水模式存在響應滯后、能耗高、安全隱患多等問題，而煤礦自動化排水監控系統通過智能感知、實時通信和精準控制技術，實現了排水作業的無人化、智能化和高效化管理，成為現代智慧礦山建設安全可靠運營的重要技術支撐。

煤礦自動化排水監控系統以“感知-決策-執行”為技術閉環，深度融合物聯網、工業控制與數據分析技術。系統通過實時采集水位、流量、設備狀態等參數，結合礦井電力負荷，動態優化排水策略，在保障安全的前提下實現資源的最優配置。
 

 
 

煤礦自動化排水監控系統的系統架構

（1）地面自動化控制中心

作為系統的“智慧大腦”，地面控制中心集成數據服務器、人機交互界面（HMI）及控制終端。中心通過工業以太網與井下設備互聯，實時接收傳感器數據，運行排水邏輯算法，生成控制指令并下發至執行單元。其冗余設計支持雙機熱備，確保系統在極端工況下的持續穩定運行。

（2）信息傳輸通道

系統采用工業級環網架構，通過光纖或本安型工業以太網構建高可靠性通信鏈路。網絡層部署抗干擾協議，支持多路信號并行傳輸，滿足視頻監控、設備狀態數據、控制指令等不同業務的帶寬與實時性需求。

（3）泵房監控單元

泵房內部署智能傳感器、PLC控制器及執行機構，形成分布式控制節點。傳感器網絡實時監測水倉水位、管道壓力、電機溫度等參數；PLC根據預設邏輯或地面指令驅動水泵啟停；執行機構配備故障自診斷功能，異常狀態下可自動切換備用設備或觸發保護機制。

煤礦自動化排水監控系統的核心功能

（1）智控排水，無人值守

系統依據水倉水位變化自動啟停水泵，支持多級泵房協同作業。通過模糊控制算法動態調整排水速率和啟停水泵，避免頻繁啟停造成的設備損耗。操作人員可通過地面集控中心遠程監控，徹底擺脫人工現場值守模式。

（2）避峰填谷，降耗節能

系統接入礦井電力負荷監測數據，在用電高峰期自動降低排水功率，優先使用低谷時段電力資源。通過優化水泵運行組合與轉速調節，降低噸水能耗。

（3）數據驅動，安全可靠

構建設備全生命周期數據庫，實時分析振動頻譜、水倉水位、電機溫度、水泵運行時長等指標，既精準智能排水，又可預判軸承磨損、電機過熱等故障風險。同時，系統還具備完善的故障保護機制，一旦發現異常情況，立即觸發報警并采取相應的保護措施，確保礦井排水系統的安全可靠運行。

（4）動態畫面，形象直觀

三維組態界面直觀展示排水管網拓撲結構，通過顏色變化標注設備狀態，顯示關鍵參數，支持流量趨勢曲線等可視化分析。視頻監控畫面與數據面板疊加顯示，為故障定位提供多維度信息支撐。

煤礦自動化排水監控系統通過“端-邊-云”協同架構，打通了數據感知、智能決策與精準執行的完整鏈條。其核心價值不僅在于提升排水效率，更在于加強了礦井災害防控體系建設。