項目需求

通風(fēng)機(jī)是煤礦的四大固定設(shè)備之一，它擔(dān)負(fù)著向井下輸送新鮮空氣、排出粉塵和污濁氣流的重任，具有“礦井肺腑”之稱。由于井下工作環(huán)境惡劣，主通風(fēng)機(jī)工作電壓較高，電流較大，出現(xiàn)故障的概率也較大。一旦發(fā)生故障，將會對整個礦區(qū)的生產(chǎn)和安全造成重大影響。因此，有必要建立一套功能完善的自動監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井主通風(fēng)機(jī)性能及狀態(tài)的在線實時監(jiān)測，以便在生產(chǎn)過程中及時掌握主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。

系統(tǒng)描述

煤礦井下主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)通過對風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)各運(yùn)行參數(shù)及風(fēng)量的實時監(jiān)控，確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定供風(fēng)，減少瓦斯事故發(fā)生，保證安全生產(chǎn)。系統(tǒng)方案設(shè)計面臨以下四方面難度：

1、  煤礦井下環(huán)境特殊比如強(qiáng)震動、強(qiáng)干擾、高機(jī)械強(qiáng)度為設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行帶倆很大難度。

2、  煤礦主通風(fēng)機(jī)一般都在遠(yuǎn)離煤礦管理部門的井田邊緣，這就要求主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必須是集保護(hù)、檢測、控制及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控于一體的自動監(jiān)測系統(tǒng)。

3、  井下操作者的文化水平不是很高，對新科技的接受能力上不是很好，要求人機(jī)交互界面簡單直觀。

4、設(shè)備的容錯能力要強(qiáng)：電氣設(shè)備的設(shè)計上應(yīng)該屏蔽一切有可能的人為誤操作，并在井下發(fā)生供電故障的情況下應(yīng)該能正常。

主通風(fēng)機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)以控制器為核心，主要由信號監(jiān)測裝置、傳感器、PAC、通信裝置、上位機(jī)及其它設(shè)備組成，可分為風(fēng)機(jī)變電站監(jiān)控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)風(fēng)速、負(fù)壓、振動、風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

n         風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)：采用研華PAC產(chǎn)品APAX-5520KW實現(xiàn)對各設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和控制。APAX-5520KW通過工業(yè)以太網(wǎng)接口連接到上位機(jī)或礦統(tǒng)調(diào)系統(tǒng)。同時，通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊ADAM-6000系列模塊實現(xiàn)了其它分散點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集，并與上位機(jī)系統(tǒng)連接。

n         本地服務(wù)器：本地服務(wù)器是由工業(yè)級嵌入式工業(yè)電腦UNO-2174G和基于以太網(wǎng)組態(tài)軟件WebAccess組成的上位機(jī)系統(tǒng)。本地服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、處理和故障診斷，并提供維護(hù)信息。人機(jī)界面實現(xiàn)監(jiān)測參數(shù)的實時顯示，并將監(jiān)測參數(shù)存儲到數(shù)據(jù)庫中；同時以數(shù)據(jù)、趨勢圖及報表等多種方式實現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測結(jié)果的再現(xiàn)。

n         數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)：數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)由WebAccess組態(tài)軟件和GPRS無線工業(yè)模塊EKI-1321組成，實現(xiàn)了風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳，并與礦山管理系統(tǒng)無縫連接。

n         高開柜監(jiān)控系統(tǒng)高壓部分采用微機(jī)保護(hù)單元，該單元可就地顯示相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等參數(shù)，通過RS485、網(wǎng)絡(luò)通訊，把本地數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，在上位機(jī)實現(xiàn)綜合智能監(jiān)測與控制。

項目實施

系統(tǒng)架構(gòu)圖

                研華煤礦井下主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

總結(jié)

研華提供的自動化產(chǎn)品和整體解決方案在煤礦井下主通風(fēng)機(jī)自動化在線監(jiān)控系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，該系統(tǒng)集保護(hù)、檢測、控制于一體，不但能實現(xiàn)風(fēng)量的自動調(diào)節(jié)，還能進(jìn)行故障診斷，預(yù)測使用壽命，預(yù)報維修極限，成功地對風(fēng)機(jī)進(jìn)行了檢測，有效的保證了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，完全滿足井下對主通風(fēng)機(jī)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的要求。

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