煤礦廠區(qū)分散水池液位信號無線采集匯系統(tǒng)（山西煤礦廠區(qū)項目簡報）

特別聲明：文章及方案圖片皆為達泰電子原創(chuàng)，轉載請標明出處。

一、應用背景

我國煤礦行業(yè)發(fā)展迅速，煤炭作為能源領域的重要支柱，其生產加工流程是一項既復雜又精細的系統(tǒng)工程，涵蓋了從開采到篩選、揀矸、破碎、選煤、成型、制漿直至轉化的多個環(huán)節(jié)。
煤炭生產的各個環(huán)節(jié)都需要用到水或者對產生的排放水進行處理、循環(huán)再利用。礦井水是礦井開采過程中產生的地下涌水，受到粉塵和巖塵的污染，這部分廢水經過處理后，可作為生產、生活和灌溉用水。消防用水則是為了應對可能發(fā)生的火災事故，確保在緊急情況下能夠迅速撲來火源，保護人員和設備的安全。洗煤濃縮池則是為了減少環(huán)境污染，對洗煤水進行濃縮、煤泥沉淀實現(xiàn)水資源的回收利用等。
因此對煤炭生產過程中的每個水應用、水處理環(huán)節(jié)的監(jiān)測管理至關重要。不僅關系到生產的安全和效率，還關乎環(huán)保保護和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。需要不斷完善生產用水的在線監(jiān)測制度和技術，為煤炭生產的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

通訊模塊

二、產品介紹

達泰4系無線Modbus混合信號測控裝置DTD433FHUY是針對工業(yè)級用戶研發(fā)，每臺無線通訊裝置提供模擬量和開關量信號輸入和輸出接口，符合MODBUS RTU協(xié)議，適合于點對多點而且分散不便于挖溝布線等應用場合。無線可靠傳輸距離達到50公里，無需更改原有程序，集成EMI抗干擾濾波單元，經過了十年以上工業(yè)現(xiàn)場運行考驗，可確保工作于各種惡劣環(huán)境工業(yè)場合長期運行。
DTD433FHUY作為從站，采集傳感器、PLC、DCS、智能儀表等設備的數(shù)據(jù)，與主站PC、PLC、組態(tài)軟件、觸摸屏、人機界面等組成無線自組網通訊。DTD433M、DTD434M、DTD435M可作為無線通訊主站。一臺主機可與256個從機配套使用。所有從機的地址都是設定的，不會存在從機間互相干擾的情況。使用過程中無需更改程序，只需簡單接線即可使用。

三、產品選型

達泰工業(yè)級無線Modbus測控終端-DTD433FH

聲明：報價為無線傳輸距離10米的產品價格，不含其他配件及稅運。每款產品功能距離不同，價格不同，咨詢產品請聯(lián)系我司產品經理。

集，plc遠程通訊模塊

五、工廠現(xiàn)狀

本次無線技改項目位于山西孝義市的一個煤礦廠區(qū)。其中涉及到四個水池的液位監(jiān)測，包括礦井水池、高山水池、消防水池和洗煤廠濃縮池。礦井水池和洗煤廠濃縮池需要處理工業(yè)廢水，以減少對環(huán)境的污染；消防水池則直接關系到公共安全；高山水池則可用于補充消防水池、洗煤廠濃縮池或灌溉用水等其他用途。通過水資源的合理利用，既保護了當?shù)氐乃矗瑫r滿足我國的標準。

水池分布情況如下圖所示 ▼

實時監(jiān)測四個水池液位流量是確保水資源優(yōu)化管理、保護環(huán)境、維護公共安全和提高系統(tǒng)運行效率的關鍵措施。技改前，該廠區(qū)一貫采用人工檢測、對講機通訊的方式來調整補水或排水的頻率和量，由于人工操作需要花費大量時間進行巡檢、記錄和報告，效率低下，尤其是在需要多點監(jiān)測的情況下，易出現(xiàn)讀數(shù)誤差、視覺誤差等，導致數(shù)據(jù)不準確。且數(shù)據(jù)可能存在延遲，無法實時反映液位和流量的變化，可能導致響應和調整的延誤，中控室也無法直觀的監(jiān)測到液位的變化；由于液位監(jiān)測的誤差或延遲，操作人員可能無法準確判斷水位，從而錯誤地打開補水閥，導致過多的水溢出，長此以往，易造成水資源浪費。

六、技改需求

為了克服這些弊端，該企業(yè)正在轉向自動化和智能化的液位和流量無線監(jiān)測系統(tǒng)，這些無線監(jiān)測系統(tǒng)可以提供實時、準確和可靠的數(shù)據(jù)，同時降低成本及提高了效率。無線通訊在山區(qū)的應用因其靈活、快速部署、多功能性和成本效益而具有顯著優(yōu)勢。

因高山水池、礦井水池、消防水池、洗煤廠濃縮池均配有1臺液位傳感器，1臺水泵，距離中控室均大于1KM；

水池液位監(jiān)測系統(tǒng)設計示意圖如下 ▼

七、無線解決方案

由于煤礦工廠覆蓋面積大，各類水池分布分散，距離中控室較遠，且中間有房屋遮擋，環(huán)境復雜，有線方案不僅成本高，而且實施困難，因此選用無線的方式實現(xiàn)項目技改需求，無線通訊設備的選擇上更需要格外注意穩(wěn)定性與抗干擾性。
考慮上述因素，達泰PLC無線通訊*決定采用達泰工業(yè)級無線通訊裝置-DTD433MUY、達泰無線Modbus混合信號測控裝置DTD433FHUY來實現(xiàn)客戶提出的技改需求。

無線通訊方案示意圖 ▼

1）在廠區(qū)辦公樓中控室電腦端安裝一臺達泰工業(yè)級無線通信數(shù)據(jù)裝置DTD433MUY，RS485接口，作為主站；
2）將高山水池、礦井水池、消防水池、洗煤廠濃縮池傳感器和水泵分別連接至一臺達泰無線Modbus混合信號測控裝置DTD433FHUY，I/O接口，作為從站一、從站二、從站三、從站四；
至此，搭建了1主4從的無線自組通訊網絡，實時采集各個水池的液位無線傳輸?shù)街锌厥冶O(jiān)測，并隨時接收中控室發(fā)來的啟停泵指令，同時具備報警機制。實現(xiàn)廠區(qū)水池供水的無線監(jiān)測及遠程控制功能。保障了生產用水的同時，也大大提高了工廠安全生產效率。

八、無線方案的好處

1. 節(jié)省改造周期及維護成本，提高生產效率：免除布線維護困擾，操作安全性、連貫性及生產效率大幅度提高。

2. 數(shù)據(jù)傳輸可靠，全數(shù)字無線加密傳輸，抗干擾性強：此套無線傳輸系統(tǒng)跨越山上山下復雜地形，通訊環(huán)境繁雜的情況下，依舊可穩(wěn)定傳輸50公里，將分散多處的水池液位數(shù)據(jù)發(fā)送至辦公樓中控室。

3. 實現(xiàn)廠區(qū)供水資源優(yōu)化利用，提升管理效率，保障生產安全：通過實時監(jiān)測液位與數(shù)據(jù)分析，不僅優(yōu)化控制消耗和能源的利用，避免潛在安全隱患，還提升了管理效率。

4. 安裝簡便，接線即用：可以直接代替有線485線，兼容MODBUS通訊協(xié)議。通電接線即可使用，不需要編程，電工就可以安裝。

5. 獨立組網，無運行費用：該設備采用的是達泰全數(shù)字無線加密傳輸方式，不依賴云平臺或廠區(qū)局域網搭建，屬于無線自組網通訊方式，后期無運行費用。

6. 完備的售后服務：具有20年工業(yè)現(xiàn)場調試經驗的無線通訊*團隊，為產品提供可靠的技術支持與售后服務。

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九、*案例

◆ 寧夏某生物科技股份有限公司，罐體濃度和球罐壓力信號以及溶氧傳感器信號在DCS系統(tǒng)無線監(jiān)測預警，800米
◆ 樂凱集團，蒸汽流量計數(shù)據(jù)無線傳輸至動力車間調度室無紙記錄儀，5km
◆ 上海寶鋼集團公司，深水井8路模擬量無線監(jiān)測，2公里
◆ 石橫特鋼集團，水池水位監(jiān)測2發(fā)1收，3公里
◆ 蘇州水都環(huán)境公司，PLC在線控制液位，壓力等信號，800米
◆ 云南拉好集團江河水泥，兩臺分布水泵無線監(jiān)測2AI，3公里
◆ 江西銅業(yè)集團，山上水池液位監(jiān)測，3公里
◆ 善能生物質熱電聯(lián)產工程集中供熱項目，供暖回水管道壓力DCS監(jiān)測控制補水
◆ 金隅冀東水泥，多臺增壓泵和DCS無線通訊，800米
◆ 吐魯番中企銅業(yè)有限公司，4個雷達液位計與PLC模擬量無線傳輸，2公里
◆ 安徽安納達鈦業(yè)股份有限公司，污水處理設備與DCS室的485無線通訊，900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
◆ 象州縣污水處理廠，污水池流量監(jiān)控，5公里
◆ 蕪湖新興鑄管有限責任公司,4 個分散區(qū)域環(huán)保數(shù)采儀模擬量信號傳輸?shù)?DCS,3KM
◆ 龍佰四川鈦業(yè)有限公司，多地分散流量計4-20mA信號采集傳輸?shù)紻CS系統(tǒng),1.5KM
◆ 山西大同國電發(fā)電廠，廠區(qū)16路流量計信號匯到DCS系統(tǒng)，2公里
◆ 寶鋼湛江鋼鐵有限公司，電磁流量計 4-20mA 信號和 DCS 系統(tǒng)無線傳輸
◆ 盤錦遼東豐源熱力股份有限公司，污水現(xiàn)場混合信號與 DCS 之間，1KM

十、公司介紹

西安達泰電子有限責任公司創(chuàng)立于2002年，是一家集工業(yè)無線產品研發(fā)、生產、銷售于一體的GAO XIN JI SHU “智"造企業(yè)，產品具有“可靠、簡單、智能"的特點，能夠直接取代傳統(tǒng)線纜，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)信號的無線傳輸，近20年間，達泰先后獲得多項發(fā)zhuan li ，被評為gao xin ji shu qi ye ，常年與國內top50高校進行產學研合作、水泥hang ye bai qiang 供應商，參與“1帶1路"倡議沿線*建設項目，同時也逐步組建起了一支具有豐富現(xiàn)場經驗的PLC無線通訊團隊，為客戶提供多方位的技術保障?，F(xiàn)已為國內外30000家工廠企業(yè)*實現(xiàn)近15萬個無線采集測控方案設計和改造項目，投入使用的設備100萬套。DTD1系、4系無線產品廣泛應用于水泥，冶煉，發(fā)電，煤炭，化工等復雜惡劣的工業(yè)場合，平均連續(xù)使用壽命過5年以上。