主通风机状态在线监测安装设计方案.doc

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1、通风机状态在线监测安装设计西安快通科技有限公司2008-6-23一系统简介随着传感技术和计算机技术的不断发展，在线监测与故障诊断这一以传感技术和计算机技术为基础的研究课题，取得了新的发展。为使这一技术成功地转化成生产力，以进一步提高煤炭企业自动化、智能化水平，我公司成功地将在线监测技术应用在主通风机上，为煤炭企业全面实施信息化和提高企业管理水平创造了条件。矿井主要通风机性能在线监测系统（以下简称系统）是一套适于中小型煤矿使用的新型矿井通风安全监测及信息管理系统，该系统通过实时监测矿井风压、风量、通风机功率、轴承温度、电机绕组温度以及通风机开停、反风等状态信号及时发现矿井通风异常情况，

2、发出报警信息，传送至信息管理中心，按相关预案使隐患得到及时有效处理。系统可以根据实时监测到的风量不足或风机停止运转信号，通过煤矿端监测系统给出报警信息。系统软件具有矿井需求风量核定计算功能，便于煤矿对矿井通风风量实施动态管理。该系统为贯彻“以风定产”安全生产方针，防止煤矿超通风能力生产提供了有效地监管、监测手段。该系统通过对通风机进行在线实时监测，并及时调整工况而达到节电的目的。该系统使用后，可以预防风机运行事故的发生，降低设备的维护成本，延长风机的使用寿命。二通风机在线监测系统组成2.1系统结构风机在线监测系统主要由中心站主机、无线网桥、参数采集设备、各类传感器组成，另外包含一套专

3、控软件。中心站主机通过无线网桥与采集设备进行远程通讯。中心站主机可以是独立运行的风机在线监测专用计算机，可以原离现场放置在合适的位置；也可以公用目前现有的监测系统主机，并将风机监测系统软件接入到整体系统中去。下图是系统简易框图：2.2前端传感器组成1电机温度测量部分：配置温度传感器以及变送器，匹配传感器为Pt100，测量温度范围0度---+100度，每台电机需要5只温度传感器，用以测量A、B、C绕相以及前后轴承的温度。2风机温度测量部分：配置温度传感器以及变送器，匹配传感器为Pt100，测量温度范围0度---+100度，每台风机需要4只温度传感器，测量范围0度—100度。3风压测量部

4、分：负压传感器2路，用于动压、风速以及风量的测量。5风机设备运行参数的测量部分：电量采集模块，用于采集电机的电压、电流、功率等数值。2.3系统软件功能通风机性能在线监测系统，通过本系统可以实现矿井通风机风压、风量及其它安全参数的实时在线监测，并能定期核定计算矿井实际需求风量，对矿井风量和产量进行定期动态分析，为监管矿井超通风能力生产提供了新的技术手段。具体功能如下：（1）实时监测矿井通风机总风压、风量数据；（2）实时监测通风机电流、电压、有功功率；（3）根据各矿井风机提供的电机绕组温度传感器及轴承温度传感器实时监测温度数值，当风机故障时，给出预警信号；（1） 上述监测数据的存储、查询

5、功能；（2） 主通风机停止运转或矿井风量不足，超通风能力生产时，给出预警信号。（3） 向上一级网络系统信息中心传送全部监测参数。三系统设计3.1前端数据采集部分考虑到风机距离本地房子的距离比较近，大约10-20米，传感器供电使用传输电缆供电，并将采集数据接入风井监测机房的采集设备。因为距离比较近，无线和有线传输方式均可以实现。考虑到传输信号数量很多，如果用有线方式布线将增加布线工程量、地线出故障频率，而成本方面将增加近万元的布线成本；而采用无线则减少系统的出故障频率，同时对故障检测、排除提供了方便。该设备属于专用设备，为本公司专用研发设备。传感器组成在[3.2]已有阐述，具体传感器数

6、量如下：A温度传感器18路；B风压传感器2路；C电量传感器2路；D瓦斯传感器1路；共计23路传感器信号需要传送回来，其中模拟量31路，控制信号4路，以进行风机状态监测以及进行进一步的数据分析、故障诊断。传感器安装在风机附近，通过无线方式或者有线方式传送到风井监控机房。下面简单阐述两种传输方式的优缺点以及施工方式。3.2有线传输电缆方式供电线路以及通讯线路均采用管线，通讯线路较多，因此为了减少信号串扰，采用屏蔽通讯电缆。因为距离比较近，这里不考虑信号衰减问题，依靠数据采集设备来提取信号，并使用基本的信号滤波处理技术过滤无用毛刺信号。仅仅需要一个低通滤波器便可解决信号毛刺问题。在数据采集

7、设备端，使用多通道数据采集设备进行数据采集。可以同时记录显示多通道数据。3.3中心机房数据访问系统在风井现场部分可以通过数据分析系统软件进行数据浏览和数据库存储，在现场架设无线网桥作为与监控中心主机的数据通讯链路，中心主机通过系统软件进行数据库访问，查询实时数据并上传至上级单位。3.4采集数据直接传送回监控中心设计方案在风井现场设置工业控制计算机，数据收集到风井监控机房时发送至无线网桥，并送回监控中心。四主要设备介绍4.12.4GHz54Mbps室外型一体