矿井排水系统是矿井生产系统的重要组成部分，其主要功能是将矿井积水排出地面，以确保井下安全生产。目前，仍然有很多使用传统人工控制设备进行排水。这不仅复杂，需要大量的人力和财力，而且效率低，弊端多，严重影响和阻碍了矿井的发展。在煤矿井下水泵房的排水系统设计中，通常使用几台多级水泵自动化，并安装两路排水管，通过电气设备控制水泵自动化进行排水。在启动水泵之前，通过喷雾或抽真空的方法实现泵内充满水，此操作是通过传统的启动器控制，设备的操作和控制通常由人工完成。这就导致操作费力费时，水泵需要很长时间才能启动，而且几乎没有自动化。由于它不能适应现代矿井控制系统，因此必须研究和实施自动远程控制主要排水系统的智能化技术。
一、井下排水系统自动控制的优势分析
（一）自动控制系统具有较高的稳定性及可靠性
用于煤矿井下排水系统自动控制的PLC控制模块通常有三种控制模式：远程控制、自动控制和本地控制，这样就可以根据矿井的具体条件改变模式，保证水泵的安全运行。系统监测排水系统的所有方面，当井下排水系统出现故障，第一时间发出警示信息，因此，自动控制系统具有较高的稳定性及可靠性。
（二）使用自动监测系统可以减少控制成本。
井下排水系统自动监测中采用的通信技术是光环网通信技术，可以提高数据和信息的传输速率，而传统的总线通信方式由于PLC模块的主要编程技术是VC，可以更好地保证数据传输的质量。它具有良好的可靠性和简单的编程程序以及较高的灵活性，PLC模块也可以实现系统开发中的PLC模块是一样的。系统还可以科学地将水泵启动的计算和当前电费的计算结合起来，使设备最经济的方式运行。
（三）井下排水的自动化和各种技术参数的监测
地下排水系统的自动化将允许对电机电流和轴承温度、水仓水位、流量、压力等参数进行实时监测和控制，并对数据进行汇总，以考虑到这些关键领域的参数、信息的远距离传输以及对不良参数的系统警告，确保排水系统的可靠运行。目前在矿井中使用的排水自动化系统包括若干子系统和网络模块，具有较高的数据采集、传输和分析能力，可用于测试设备和子系统的传感器、用于监测泵站的数据采集装置和网络模块、网络通信系统等。这将允许根据具体情况对排水管网的运行参数进行有效监测和控制，为矿井排水系统的安全运行创造条件。通过地面集中控制室自动启动和关闭主排水系统，监测和报警是自动的。提供PLC控制和自动检测泵和相关真空系统的运行参数，以及管道系统中的电磁阀和其他设备，可以实时监测和显示报警，如水位、流量、压力、真空度、各关键点的温度、电机工作电流、电压、功率和其他参数，所有参数都可以显示、记录、存储，实现无人值守。
二、远程控制系统的设计要求
（一）数据采集和检测的设计要求
集中远程控制技术的设计要求包括数据采集和检测的设计，这些数据很复杂，包括泵的吸气真空度、电机温度、泵体温度、电动截止阀开启速度、水仓水位等指标，以及电动截止阀的运行状况都是数据采集和检测的设计要求。除了这些内容外，数据采集和检测还应该记录和分析电机运行状态对整个系统的影响，从而对高压泵电机的绝缘情况和启动器的故障情况进行记录和分析，更好地满足自动化的要求。
（二）控制功能的设计要求
控制功能有四个基本的设计要求。它们是手动控制、半自动控制、自动控制和维护控制。在运行过程中，常用的控制方式是智能自动控制，但这四种控制方式始终处于正常运行状态，以保证现场的实际情况和具体条件能够得到有效处理。其次，控制功能还应具有独立的故障诊断功能，使其能够实时监测电源电压、电机电流、进出口压力等各种参数，在检测到故障原因后及时发出报警信号。利用以太网建立一个全面的自动化网络平台，改善自动化设备的远程通信和控制。实时监测并自动控制水位上升，控制泵的平均待机时间，以确保安全生产并满足排水要求。
（三）煤矿井下排水体系自动化的设计方案
煤矿井下排水系统的自动化设计方案包括三个主要内容：中央泵站的设计、排水系统的自动控制和自动控制系统。首先，中央泵站被设计成一个控制系统枢纽，重点是CPU模块、远程控制系统和PLC控制柜。其次，煤矿井下的自动排水系统需要通过PLC控制来进行视频监控过程。
三、水泵自动化排水启停控制功能
（一）水泵自动化排水系统的组成
水泵作为排水系统的主要设备，根据其作业原理和作业方式分为多种。最常见的类型是水泵自动化。水泵自动化主要优势为：第一结构简略，第二与其他泵比较体积小、重量轻，第三是日常养护工作操作简单，第五是使用起来简单易懂，系统操作方便。除了上面叙述的五个特点以外，水泵自动化还有着较高的举升高度，并且在各种情况下操作方便快捷。
水泵自动化结构并不复杂，主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳。作业原理为：首先，水泵自动化在运行前必须将泵腔中的空气排除干净。通过叶轮高速旋转发生的离心力将待排放的水输送到叶轮的边缘，水进入泵壳。随着泵壳中添加的活性通道，水泵自动化的活性将变缓，动能持续降低。一部分的静态能量是由旋转能量将转化而来的，然后经过水压的作用，进入排水管道中，最后待排放的水将被输送到目的地。
（二）自动控制功能
如果水位达到或未达到高位，且耗电量低，则泵自动启动，如果水位达到或未达到低位，且耗电量最高，则泵自动停止。当水位达到高位时，"运行泵 "和 "备用泵 "自动启动，直到水位降到高位以下，之后 "备用泵 "停止，只运行 "当水位达到低位或不高但处于最高耗电量时，泵自动停止"。
(三)一键式手动控制功能
也可以根据具体情况的需要，从自动控制切换到手动控制。在这种模式下，操作员从控制面板上手动控制泵。可以启动和停止单个机组的运行，但在此期间，停止条件仍然适用，以保护机组。同时，"一键式 "功能是指操作者按住泵的启动按钮5秒钟，之后泵的控制系统就会自动控制真空排放，启动泵，打开阀门，关闭真空排放装置，关闭阀门，按照编程的流程停止泵，从而简化操作过程。
四、分析井下排水系统的自动控制部件
现场传感器监测子系统包括安装在不同位置的传感器，以收集不同系统的数据。它收集各种参数，如电机、泵、管道压力、水流量等。该系统主要由温度传感器、流量传感器、液位传感器、压力传感器等组成。
五、井下排水系统自动控制的主要功能
（一）自动泵的更换
排水系统根据矿井涌水量配备工作泵、检修备用泵，备用泵通常在泵出现问题时使用。还应根据每台泵的运行要求来控制泵的启动和停止，以尽量减少泵故障的风险，提高泵故障的检测和维修。
（二）抽水设备的自动计时系统
在实践中，通过科学地设置泵的启动阈值和调整传感管路中适当的流量和压力、电机电流和温度等参数，可以优化控制泵的运行。如果在运行过程中参数出现偏差，必须停止泵并启动备用泵，以确保无故障排空。在实践中，为了减少高峰期和非高峰期的经济消耗，提高排水系统的经济性，通常采用排水系统高峰期和非高峰期的控制，使泵的经济运行达到最大化。在涌水量增大的紧急情况下，可以同时操作两台或多台水泵运行，以确保持续稳定的排水。
（三）振动和损坏监测
监测系统能够实时监测泵的振动，并允许远程检测振动和故障，以及自动传输和处理检测信号。该系统通过声音和视觉维护警报提醒人员，同时在IPC和显示屏上反馈故障信息。此外，IPC有一个记录功能，可以存储和保存故障信息。
结束语
总之，矿井排水系统的自动控制是矿井中最广泛使用的自动化系统之一。矿井排水系统需要相对较高的自动化水平，在设计和选择矿井排水系统自动化时，应根据矿井的具体情况，优化基础监测和数据采集，确保及时消除矿井自动化排水系统的威胁，为矿井安全生产提供必要的保障。自动控制在矿井排水系统中的使用，减少操作工人，提升工效，提高设施的利用率，从而实现了矿井 "减人提效 "的目标。