煤矿主扇通风机在线监控系统解决方案

煤矿主通风机监测系统系统概述

主通风机监测系统能够连续在线监测矿井主通风机风量、负压、轴承温度、绕组温度、电流、电压、功率、矿井风排甲烷浓度等参数以及风硐风门状态等运行状态，系统集中了工控机、PLC、智能数据采集、计算及控制、数据分析、图形显示、图像监控、网络通讯等先进技术。具有图像显示、运行状态和集中显示各种信息数据、自动记录历史数据、自动生成数据报表、异常报警、信息联网、打印等功能，是一套功能全面、高可靠性、通用性强、开放性好的监控系统。该系统具有可靠性高、数据处理速度快、监测精度高、操作方便、维护费用小等优点。

系统采用总线方式进行数据传输，方便与其它系统兼容，并且提供通用的联网通讯接口，实现煤矿与市（县、区）信息中心的联网。

 设计依据

GB/T 191-2008    包装贮运图示标志

GB/T 2887-2011   计算机场地通用规范

GB 3836.1-2010   爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求

GB 3836.2-2010   爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

GB 3836.4-2010   爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

GB/T 9969-2008   工业产品使用说明书总则

GB/T 10111-2008  随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序；

MT 209-1990      煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求

MT 210-1990      煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法

MT/T 772-1998    煤矿监控系统主要性能测试方法

MT/T 899-2000    煤矿用信息传输装置

设计原则

先进性

采用的产品和系统是当代先进的，具有一定的前瞻性，是符合计算机和集控等业内最新发展潮流并且应用成熟的系统，为煤矿的进一步发展创造条件。

实用性

采用的产品和技术经过了市场的考验，满足目前集控系统的需要。系统是经过了一定时间市场考验的成熟产品，在国内应该有成功的应用案例。系统操作性使一般文化水平的人员，在略懂电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

可靠性

系统的可靠稳定运行兼顾到两个方面：系统运行可靠—从计算机的配置到系统的配置、下层设备的配置都要考虑这个问题，所有的设备进行认真的可靠性认证。保存和恢复设置方便—在实际运行中，即使系统的故障非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题，要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。

扩展性

即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。选用产品和系统时，充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量，以适应未来发展需要。为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。

兼容性

应遵循开放性原则，提供符合国际标准的软硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性。采用的设备接口为标准接口，使整个系统均能与其它系统达到最大的兼容性。同时可以实施整体系统集中控制时与其它各个智能化子系统之间的通信、联动。

项目概况

项目名称及内容

项目名称：主通风机在线监测系统

项目内容：轴流式风机主通风机在线监测系统

系统功能

1、数据采集功能

系统具有对风机电流、电压、功率、风速、风量Q、风压、故障检测等风机运行各种参数；电机轴承温度、定子温度、振动（水平及竖直方向）；对风机开停、风门开闭等状态量信号的采集，对数据进行自动处理，在计算机实时显示风机的各项性能指标。

2、控制功能

1) 工作方式设自动、检修、手动三种方式

a、自动方式：如果控制柜上或组态软件的运行窗口中被选风机的“待机”灯亮，表示此台风机已经具备了自动运行的必要条件，例如高、低压柜没有故障、电机和轴承温度正常、各分站在自动方式，风门在相应位置等，此时可以用自动方式启动；高压启动柜在远控状态，可以自动停止。操作方式可以通过工控机（软按钮）或PLC控制柜上的按钮。

b、检修方式：在对一台经过检修的风机需进行试运行，在不影响另一台运行风机正常工作情况下进行调试的那种工作方式叫检修方式；此时那台被检修过的风机进风由风机的检修门进风和启动柜小车在试验位置的自动启停。操作方式可以按工控机（软按钮）或PLC控制柜上的按钮。

c、手动方式：此方式为当PLC或系统产生故障，不能用自动运行程序控制时的应急启动方式。操作员必须在对风机运行工况有充分了解的基础上，将风机运行所需的对应设备的方式转换开关处于“手动”档，可在PLC控制柜上的远程按钮或设备现场以及上位机单控画面顺序起、停各个设备。系统具有本地和远方遥控双重功能；

一键式启动，在初始状态下，按下主通风机启动键，通过PLC程序控制，自动完成主通风机风门开启、主通风机变频启动、运行。

系统具备调度监控中心集中控制功能。能够实现主通风机一键启停和一键倒机运行及反风远程自动控制。

2）显示高、低压柜系统图；显示各分站回路系统图。

3）绘制各温度、压力、风量、振动、电流等曲线，绘制报表并提供历史数据的查询。

4）显示系统的实时报警信息，实时报警打印，并提供历史报警信息的查询。

5）控制电机启动柜、高压进线柜、及高压联络的分合等状态。

6）控制风门的电动执行机构，实现风门的开闭，并监测其远控、开启、关闭以及到位等信号。

7）能在PLC控制柜上远程手动控制高压柜、风门等主要设备。

8）故障自检显示、报警，能显示和打印故障发生位置、时间、原因，故障解除时间等。

9）各类报表生成，并提供历史纪录查询。

10）风机的启动、停止，反风、倒机等要求一键操作。

11）系统具有自动切换功能

故障倒机：当运行风机因高压停电或发生超温、振动过大等跳闸信号时，运行风机停车并自动开启备用风机(故障倒机按钮在运行画面上可以选择投入或退出)。

一键倒机：运行风机在自动状态，备用风机在自动待机状态，点击上位机组态界面上的运行风机的“一键倒机”按钮后，即可完成两台风机的全自动切换(其中：若备用风机风向选择是“反风”选择，则可一键反风；若再用风机是反向运行，备用风机风向选择是“通风”选择，则可一键从反风转到通风)。

12）监控系统组成一个小型以太局域网，分享所有的采集到的数据信息。每台工控机上的系统组态软件将通过画面窗口，把整个系统的运行状态，反映给用户，用户可通过画面窗口控制系统。通过交换机，可以将这些画面窗口、数据和报警信息，经由以太网传送远处的监视机上，供管理人员随时了解风机房内的系统运行状况，实现远程监视和控制。并接入矿井安全平台，和矿上构成整体网络传输系统。

审核编辑:汤梓红