一、應用背景

我國煤礦行業發展迅速，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節。

煤炭生產的各個環節都需要用到水或者對產生的排放水進行處理、循環再利用。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境污染，對洗煤水進行濃縮、煤泥沉淀實現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、水處理環節的監測管理至關重要。不僅關系到生產的安全和效率，還關乎環保保護和企業的可持續發展。需要不斷完善生產用水的在線監測制度和技術，為煤炭生產的穩定和可持續發展提供有力保障。

二、工廠現狀

本次無線技改項目位于山西孝義市的一個煤礦廠區。其中涉及到四個水池的液位監測，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廢水，以減少對環境的污染；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，既保護了當地的水源，同時滿足我國的標準。

水池分布情況如下圖所示 ▼

實時監測四個水池液位流量是確保水資源優化管理、保護環境、維護公共安全和提高系統運行效率的關鍵措施。技改前，該廠區一貫采用人工檢測、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測的情況下，易出現讀數誤差、視覺誤差等，導致數據不準確。且數據可能存在延遲，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測到液位的變化；由于液位監測的誤差或延遲，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。

三、技改需求

為了克服這些弊端，該企業正在轉向自動化和智能化的液位和流量無線監測系統，這些無線監測系統可以提供實時、準確和可靠的數據，同時降低成本及提高了效率。無線通訊在山區的應用因其靈活、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；水池液位監測系統設計示意圖如下 ▼

四、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項目技改需求，無線通訊設備的選擇上更需要格外注意穩定性與抗干擾性。

考慮上述因素，達泰PLC無線通訊專家決定采用達泰工業級無線通訊裝置-DTD433MUY、達泰無線Modbus混合信號測控裝置DTD433FHUY來實現客戶提出的技改需求。

無線通訊方案示意圖 ▼

1）在廠區辦公樓中控室電腦端安裝一臺達泰工業級無線通信數據裝置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到中控室監測，并隨時接收中控室發來的啟停泵指令，同時具備報警機制。實現廠區水池供水的無線監測及遠程控制功能。保障了生產用水的同時，也大大提高了工廠安全生產效率。

審核編輯 黃宇