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时间:2019-03-06
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1、http://www.paper.edu.cn通风机现场数据采集与远传技术实现胡明,朱晓颖中国矿业大学,江苏徐州(221008)E-mail:huming-888@163.com摘要:本系统利用组态软件Kingview将现场数据采集归档并采用组态王WEB功能实现了将煤矿通风机在线监测数据并入因特网。本系统中,IO服务器承担数据采集并显示、存储报警信息、存储历史数据、管理用户登等工作;WEB服务器保存组态王发布的HTML文件,传送文件所需的数据,并为用户提供浏览服务的站点,客户端只需要安装浏览器,通
2、过URL浏览网页就可以及时掌握现场设备工作状况。关键词:组态王;通风机;数据采集;Web1.引言矿井通风机是煤矿安全生产的要害设备,负责向井下提供新鲜风流以冲淡并排出井下的毒性窒息性和爆炸性气体和粉尘,保证井下风流的质量符合国家安全卫生标准,形成良好的工作环境,防止各种伤害和爆炸事故的发生,它在矿井安全生产中占有非常重要的地位。据[2]统计,煤矿事故70%以上是由于通风设备故障通风管理不善等原因造成的。矿井设计时,往往把矿井主通风机分别布置在相距甚远的、开采煤层走向东西翼或南北翼的不同地点,交通不
3、力一便,信息不畅通,例如淮北、山西一些矿的主通风机离管理中心少则几里路,多则十里。正因如此,导致了人工观测和汇报间隔时间长、难度大、误差多,在汇报、记求和统计的过程中,人为错误多,时间也有滞后,达不到实时、合理调度和管理的目的,给安全管[3]理人员带来极大不便,甚至导致判断失误,影响安全生产。因此,将监测数据实时地发送到煤矿管理部门的计算机终端上的必要性越来越突出。2.系统总体框架设计煤矿通风机系统一般有两套,一套运行,另外一套备用,每隔一定的时间或者是遇到突发事件要进行一次倒机。针对此情况,在工
4、业现场分别在两个风机上面分别安置相应的传感器,运行的那台风机的参数通过现场总线传递给工控机。RS-485风机科办公室振动传感器总线监工WEB机电副总办公温度传感器室测控服对计矿长办公室风压传感器数据采集卡务象算器机安全监测中心风量传感器其他客户…图1系统框图-1-http://www.paper.edu.cn在该系统中,采用了北京亚控科技发展有限公司的Kingview组态软件,通过该组态软件提供的完善的工具,将现场数据采集归档,并采用B/S结构体系实现了将煤矿通风机在线[4]监测数据并入因特网,形
5、成了能够对通风机运行状态进行远程实时监测的系统。系统框图如图1所示。2.1组态王软件简介KingView是一套基于Windows的32位面向对象的图形化HMI应用程序生成工具,用于工业自动化、过程控制和生产管理监测。针对工厂环境下的所有输入输出信息,KingView提供了一个单一的、实时的、面向生产状况的视窗。操作员能够在一个屏幕上看到指示生产过程状况的开关状态、设备参数和警示信息。(1)支持高分辨率彩色图形显示器,提供基于Windows操作平台下的图形功能,画面直观、生动、形象。绘制各种工业过程
6、画面方便、简洁,易形成友好的人机界面和图形界面。(2)可同时支持多个“报警服务器”,允许操作者能同时在多个远程位置查看报警信息。基于同样的原理,支持多个“历史服务器”、“登录服务器”和“校时服务器”。(3)WebServer技术能够让用户通过桌面浏览器来查看生产状况。这样,无论企业管理者身处何地,都可以及时对生产进行跟踪,对设备进行管理,对产量进行统计,对质量进行分析。(4)强大的数据库管理。该组态软件的核心是帮助系统生成强大的应用系统数据库,用于存储各种系统数据,也可以方便地实现与外部设备的数据
7、交换。(5)超过1200种设备驱动程序,可以方便灵活的与3200多种设备进行通讯。所有的驱动都是标·准的:带有时间标识和质量标识。支持基于电台、GPRS、CDMA等多种方式的无线通讯。2.2监测系统硬件设计与实现整个系统由温度传感器、振动传感器、位移传感器、速度传感器、风压风量传感器和数据采集卡、工控机等组成,框图如图2:RS-485工控机数据采集RS-232/48卡5转换模风压风量传感器振动位移速度、温度传感器图2现场数据采集系统框图本系统利用智能振动位移速度传感器分成两组,分别对每一套通风机系
8、统的风机轴、风机外壳、风机和电机连轴、电机轴、风机基座进行振动的检测,传感器内置的DSP信号处理器对振动数据进行FFT(傅立叶变换)分析,并计算出加速度、速度、位移值。传感器还可-2-http://www.paper.edu.cn直接输出时域和频域的振动波形数据。这些数据通过485总线送到上位机,上位机利用组态王接收数据并进行数据的显示和动画模拟。系统利用智能温度传感器分成两组,分别对每一套通风机系统的风机前轴、风机后轴和电机连轴、电机前轴、电机后轴进行温度的检测,并将温度值通过4
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