導語
隨著綜采自動化程度的提高，乳化液自動配比成為自動化和智能化工作面必備的子系統之一。本期轉化果平臺推薦的《乳化液自動配比裝置與系統》，應用反滲透膜水處理技術與裝置進行井下水處理，通過比例閥控制的乳化液自動配比裝置進行乳化液自動配比，通過系統監測傳感和軟件實現自動配比無人值守。應用該系統配比出的乳化液濃度精度高，實現地面遠程控制，應用效果良好。
一、系統概述
因井下水質差，人工配比出來的乳化液精度低，影響液壓設備性能，通過在井下安裝水處理裝置與乳化液自動配比一體化裝置，建設乳化液集中供液站，將配比好的乳化液輸送到各個工作面，有效地保護綜采支架各元件，提高其使用壽命。該系統實現了地面調度室遠程控制，已在礦井下穩定運行，取得了良好效果。
乳化液是煤礦液壓設備的傳動介質，在液壓系統中起血液作用，乳化液濃度過高或過低都不利于設備性能的發揮。井下水質較差，具有較強堿性，配比出來的乳化液對綜采支架元件腐蝕較大，支架經常出現串漏液現象，嚴重影響了安全生產。為此，結合工作面需液要求，建設乳化液集中配比供液站。該系統應用反滲透膜水處理技術設計了井下水處理裝置，通過比例閥控制的乳化液自動配比裝置，配比出的乳化液濃度精度高，符合要求，保證綜采支架的正常使用。
二、工藝方案
乳化液集中配比供液站主要由水處理系統(粗過濾、纖維過濾、保安過濾、反滲透共四級過濾)、乳化液自動配比系統、乳化液輸送系統、遠程集中控制系統等組成，見圖1。各系統由相應的設備或裝置組成，見圖2。該系統中，礦井水(以下統稱原水)通過處理后成為符合要求的純凈水。乳化油經投加裝置與純凈水配比成為符合要求的乳化液，并進入乳化液箱，由增壓泵打壓至采區泵站水箱，供各個工作面使用。
三、使用環境條件
環境溫度與濕度：工作環境溫度不超過+40ºC，并且24小時內的平均溫度不超過+35ºC，最低環境溫度不得低于-5ºC。相對濕度在最高溫度為+40ºC時不超過50%，在較低溫度時，允許有較高的相對濕度(如在20ºC時為90%)。
空氣質量：不含有過量的塵埃、酸、堿腐蝕性及爆炸性微粒和氣體。
海拔高度：海拔高度不超過2000米。
振動：安裝地基處允許的振動條件：振動頻率范圍10-150Hz，最大振動加速度不應超過5m2/s。
電網質量：電壓波形應為正弦波，只要實際電壓的瞬時值與基波電壓相對的瞬時值最大偏差不大于基波電壓的10%，即認為電壓波形為正弦波。頻率波動不超過額定值的±2%。
四、設計依據及原則
2.《礦山電力設計規范》(GB50070-94)。
3.現行國家電工委員會及其它有關標準。
4.進口電氣設備遵守國際電工委員會IEC標準。
5.電控系統設備技術參數符合行業相關標準及規定，具有技術先進、經濟實用、安全可靠、故障率低、維護方便等特點。
6.所用的相關控制及顯示設備、傳感器、纜線等設備、材料，“三證”齊全、符合《煤礦安全規程》的相關規定。
7.井下控制主機具有觸摸屏顯示，顯示各個閥門、泵組運行狀態，本機顯示各個泵組的相關模擬量參數。報警信息有文字、語言。
8.系統具有以太網接口、RS485接口。
五、系統組成
KXJ127(A)型隔爆兼本安型PLC可編程控制箱、壓力傳感器、液位傳感器、濃度傳感器、電磁閥、語音告警裝置等組成。
六、系統特點
1.支持多路、多種通訊協議，例如modbus TCP、RTU等，方便數據上傳;
2.顯示界面采用10.2寸本安觸摸屏，用戶可直接觸摸;
3.采用本安PLC為控制核心，外圍本安傳感器可直接接入;
4.結構合理緊湊，體積小，功能強。
七、系統實現的功能
1.數據采集功能。實時液箱液位，油箱油位、油溫、乳化液濃度、電磁閥、電動閥狀態。
2.控制功能。濃度檢測范圍：1%~7%。
3.全自動閉環控制。自動調整配比濃度，無需人工調整。配液精度：±0.5%(V/L);具有時間自動沖洗，濾芯提醒功能。
4.具有乳化油油位保護。乳化油油位不足時禁止啟動自動配比，能實現提示加乳化油。用戶將抽油管投入乳化油桶后，能實現 自動抽取油桶內的乳化油，然后輸送到乳化油箱儲存起來，到達設定油位后停止抽油。
5.配比濃度可調。可根據濃度反饋信號,精確控制配比到設定濃度。
6.配液過程全自動控制。實現全自動無人值守;具有聲光報警功能，能實時采集配液箱液位、乳化油箱油位、工作面液箱液位、純水箱液位(供乳化液配比用水)等液位傳感器實時數據和液位異常報警信息，可設置報警值，監測參數超限。故障時能夠實現聲光報警功能。
八、本安觸摸屏畫面
1.主界面
顯示如下：乳化液濃度、管道泵壓力、液箱液位、油罐液位、乳化液壓力、粗過濾進口壓力值，粗過濾出口壓力、管道泵狀態、水處理閥門狀態、遠程液箱液位、遠程液箱閥門狀態。
2.參數設置
參數設置包括系統參數區、保護設置區：
(1)系統參數區：模式切換、水處理自動洗凈設置、粗過濾時間設置、纖維反洗時間設置、纖維正洗時間設置、保安過濾時間設置、反滲透時間設置。
(2)保護設置區：主要是傳感器的量程設置、上下限設置。
3.IP地址設置
4.檢修畫面
在檢修模式下：無邏輯關系、可手動檢修所有設備。
5.報警記錄
