系統(tǒng)概述

      礦井主扇風機是全礦生產(chǎn)中的特大型關鍵設備，它的正常運行是礦井得以連續(xù)安全生產(chǎn)的根本保證。主扇風機在線系統(tǒng)由可編程控制器（PLC）、工控機監(jiān)控站、以及壓力、溫度、振動等傳感器組成。采用成熟的PLC和組態(tài)監(jiān)控軟件，可同時監(jiān)控兩臺風機的運行狀態(tài)，對風壓、風速、風機運行狀態(tài)、電機振動、溫度、軸承溫度等通風機性能參數(shù)進行實時在線監(jiān)測。采用C/S架構建立遠程監(jiān)控系統(tǒng)，有效提高系統(tǒng)安全性。

主扇風機在線監(jiān)控系統(tǒng)，主要具有以下優(yōu)點：

  （1）監(jiān)測風機實時的運行狀態(tài)：通過對風機參數(shù)的監(jiān)測，實時準確了解風機運行狀態(tài)、涌出量等，以及風機用電情況、軸承溫度、振動等情況；

  （2） 智能、可靠的報警功能：可具體設置參數(shù)闕值，對軸承溫度、風機振動等參數(shù)進行設限監(jiān)控，超限時能及時給出聲光報警信號，便于及時處理；

  （3）提高設備管理水平：系統(tǒng)及時了解風機運行等情況，為有效避免設備故障提供可靠的技術保障。為管理者擬定設備保養(yǎng)維護計劃提供可靠的信息。

系統(tǒng)組成

 主扇風機在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳感器、電力參數(shù)采集模塊、PLC、上位機、視頻監(jiān)控等組成。PLC的硬件主要由電源模塊、CPU、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、通信模塊組成。

  1.工業(yè)計算機及上位機軟件：遠程控制、遠程數(shù)據(jù)顯示、遠程運行狀態(tài)監(jiān)控及視頻監(jiān)視，支持Web瀏覽，可與礦山自動化系統(tǒng)平臺對接；

  2.數(shù)字量信號控制：主要用于采集開關狀態(tài)、電動機接觸器及熱繼電器狀態(tài)、變頻器運行及故障狀態(tài)、風門接觸器狀態(tài)及風門開到位、關到位狀態(tài)，控制低壓柜開關的分合閘、電動機的正轉/反轉和變頻/工頻啟動，以及風門的打開和關閉；

  3. 模擬量信號采集：主要對風機負壓及流量、壓力、溫度、風量、電動機溫度和振動、變頻器參數(shù)、低壓柜的電力參數(shù)等信號進行采集；

  4.通信方式：系統(tǒng)采用標準485通訊方式負責與各低壓柜內(nèi)的電參數(shù)采集模塊、通過以太網(wǎng)與上位機進行通信；

  5.視頻監(jiān)視系統(tǒng)：實時監(jiān)視現(xiàn)場主扇風機運行狀態(tài)。

系統(tǒng)功能

      礦井主扇風機在線監(jiān)測系統(tǒng)采用組態(tài)軟件平臺，通風機參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)配備以太網(wǎng)接口，支持TCP/IP協(xié)議，通過礦井光纖環(huán)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)遠方對風機設備實行監(jiān)測、監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享等功能。監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能包括：

（1）系統(tǒng)主要監(jiān)測主風機、電機的運行狀態(tài)（運行、備用、檢修、故障），監(jiān)測電機的軸承振動、溫度、電機定子溫度。監(jiān)測風道氣流的靜壓、全壓、風量、風速、溫度。監(jiān)測電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度；

（2）對電機前后軸承溫度、電機定子溫度、振動、電機電壓、電流、風管的靜壓、全壓、風流中瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)提供歷史信息的查詢打印，重要參數(shù)超限時實時報警，可由用戶設置報警上下限；

（3）可實時記錄風機開關、傳感器狀態(tài)，以及每個主電機實施開停動作的具體時刻，設備運行時間等，并且可根據(jù)要求生成報表、趨勢曲線圖，支持打印、導出等功能；

（4）監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠按不同的條件查詢，并且便于打印輸出，授權的網(wǎng)絡終端用戶能夠遠程查看監(jiān)測數(shù)據(jù)；

（5） 提供程序及數(shù)據(jù)安全管理功能，不同的用戶可設置不同的權限，防止未授權用戶修改監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)；

（6） 風機在線監(jiān)控子系統(tǒng)就近接入環(huán)網(wǎng)交換機，通過工業(yè)以太網(wǎng)快速接入全礦綜合自動化平臺，提供OPC接口與自動化平臺無縫連接，實現(xiàn)風機的監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享；

（7）可實現(xiàn)風機的遙控自動啟停、自動倒換和遙控“反風”運行功能。可實現(xiàn)多種控制方式：本地手動、本地自動、遠程手動、遠程自動。

系統(tǒng)通訊接口

      PLC系統(tǒng)預留有RS485通信模塊、標準TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)接口便于和智能供電設備或現(xiàn)場其它智能設備建立連接，達到數(shù)據(jù)讀寫功能。

      PLC系統(tǒng)通過光纖傳輸與地面上位機之間實現(xiàn)通訊。

      整個網(wǎng)絡采用工業(yè)自動化領域開放式的以太網(wǎng)標準技術。設備可從現(xiàn)場級一直連接到管理級。實現(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊，并支持礦山范圍內(nèi)的工程與組態(tài)，直到現(xiàn)場級均支持IT 標準。提高產(chǎn)品的易用性及系統(tǒng)的可維護性。采用實時以太網(wǎng)通訊，通道數(shù)據(jù)響應小于150毫秒。

視頻監(jiān)視系統(tǒng)

      通過視頻攝像儀，采集現(xiàn)場圖像信息，采用光纖通訊介質(zhì)，上傳到監(jiān)控中心，可以直觀方便對現(xiàn)場情況進行遠程監(jiān)視，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。

主要功能

（1）信息采集：攝像機采集到的圖像信號實時傳輸?shù)斤@示屏；

（2）視頻分控管理：實現(xiàn)同時監(jiān)視多路不同的圖像信號，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程訪問、報警聯(lián)動等功能；

（3）監(jiān)視功能：通過顯示屏可以監(jiān)視到任何一路視頻信號；

（4）回放功能：可以實時查詢和回放硬盤錄像機所保存的圖像；

（5）錄像功能：硬盤錄像機實時和定時錄像存儲；

（6）切換功能：對設定的圖像按時間周期掃描自動輪巡；

（6）預覽功能：用戶通過IE預覽器可以直接訪問IP攝像機或視頻服務器；

（7）錄像文件查詢功能：所有攝像機的錄像文件可以依據(jù)時間、報警記錄等查詢。

           礦井空壓機自動化無人值守在線監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)概述

       壓縮空氣作為煤礦常用的一種動力源，作為壓縮空氣的制造者——空氣壓縮機就顯得尤為重要，它的安全可靠運行直接關系到煤礦的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)礦井生產(chǎn)自動化和無人值守的目標，我公司自研了空壓機無人值守在線監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具備對空壓機的遠控、就地控制、自動啟動和自動倒臺，空壓機的各類信息（包括風壓機運行狀況、各傳感器具體參數(shù)等）的采集和顯示以及故障報警和自診斷等功能，充分滿足了工礦企業(yè)對空壓機控制系統(tǒng)的各項技術要求，保障了空壓機的安全運行，提高煤礦自動化技術水平和管理水平。

       該系統(tǒng)綜合了德國西門子S7系列可編程控制器(PLC)和嵌入式系統(tǒng)技術，配合HMI人機界面，直觀、形象的顯示了空壓機自動化系統(tǒng)的運行狀況等。

       該系統(tǒng)具有以太網(wǎng)、RS485、CAN現(xiàn)場總線等數(shù)據(jù)傳輸方式，可以與外界計算機或其它智能傳感器采用RS485等通訊方式的配接實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，也方便實現(xiàn)對空壓機的集中監(jiān)控和保護。該系統(tǒng)具有以太網(wǎng)接口，通過煤礦環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到集控調(diào)度中心，進行集中監(jiān)視、監(jiān)控。

系統(tǒng)組成

      1.工業(yè)計算機及上位機軟件：遠程控制、遠程數(shù)據(jù)顯示、遠程運行狀態(tài)監(jiān)控及視頻監(jiān)視，支持Web瀏覽，可與礦山自動化系統(tǒng)平臺對接；

      2.HT-ZK可編程控制柜：現(xiàn)場控制、監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集處理、狀態(tài)監(jiān)視中心；

      3.電動閘閥：對整套壓風系統(tǒng)管路進行自動化控制；

      4.電動球閥：對壓風管路及風包內(nèi)溫差冷凝廢水進行自動排出；

      5.智能傳感器：主要對空壓機壓力、溫度、濕度、流量、電動機溫度和振動、電機電流、低壓柜的電力參數(shù)等進行采集；

      6.視頻監(jiān)視系統(tǒng)：實時監(jiān)視現(xiàn)場空壓機運行狀態(tài)。

系統(tǒng)功能

  1.控制功能

          可以實現(xiàn)空壓機的遠程控制和就地控制。對空壓機進行自動啟停和自動倒臺功能。

 2.控制模式

          系統(tǒng)具有遠程控制、就地控制、聯(lián)控等多種控制方式。

（1）遠程控制方式

          遠程控制由調(diào)度中心工控機上位機軟件平臺對空壓機進行“單控/聯(lián)控”操作。工作方式與“就地PLC終端操作站”控制方式相同。

（2）就地控制方式

          在就地PLC終端操作站上對空壓機進行“單控”和“聯(lián)控”操作的選擇。如選擇為“單控”，該模式下通過鼠標點擊每臺空壓機的“啟動/停止”鍵來操作空壓機單獨啟動與停止；如選擇為“聯(lián)控”,該模式下用鼠標點擊任一臺空壓機“啟動/停止”鍵，聯(lián)控機組自動進入聯(lián)控狀態(tài)。

（3）聯(lián)控方式

          操作人員通過遠程上位機或PLC控制柜對空壓機進行操作，此方式由控制程序識別主、輔、備各機組，各機組根據(jù)控制程序?qū)错樞蚋鶕?jù)管網(wǎng)壓力及開機延時時間按順序依次啟動和自動加減載，壓力達到總管網(wǎng)壓力上限值后，根據(jù)卸載延時時間自動卸載各機組。

3.參數(shù)設置

         用戶可以根據(jù)系統(tǒng)運行狀況，設置各個設備的運行參數(shù)，為系統(tǒng)運行及報警提供依據(jù)。

4.系統(tǒng)用戶分級管理

   可分為管理員、維護人員、操作人員和瀏覽人員等。除瀏覽人員外，每人都有自己的獨立賬戶和密碼。系統(tǒng)自動記錄登陸時間、操作記錄、參數(shù)修改的時間。

5.語音擴播系統(tǒng)

        系統(tǒng)具備語音報警的功能，當壓風機啟動時，現(xiàn)場設備會發(fā)出啟動告警語音，當設備故障時控制器會根據(jù)不同的故障信息發(fā)出對應的故障報警聲音。

        報警語音可以通過光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，通過音響進行播放；系統(tǒng)也可支持監(jiān)控中心對就地操作站喊話功能，可以通過話筒與操作站器之間進行打點、喊話。

6.顯示功能

        操作站配有15寸液晶顯示器，能以圖形、動畫及漢字顯示的形式顯示各機組的運行狀態(tài)，并且能夠顯示各機組的參數(shù)及報警信息等，且具有歷史報警查詢功能。

7.密碼保護功能

        操作站站進行參數(shù)設定前，必須先用戶登錄，才可以進行修改參數(shù)，有效的防止非專業(yè)人員進行參數(shù)設定。

8.歷史數(shù)據(jù)查詢功能

        系統(tǒng)監(jiān)控上位機和PLC電控主機均支持歷史故障記錄、設備操作記錄、設備運行記錄、設備運行時間等數(shù)據(jù)報表查詢功能，上位機系統(tǒng)支持一鍵導出、打印功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)至少可存儲1年以上。

9.通訊功能

        系統(tǒng)具有標準TCP/IP以太網(wǎng)、RS485通訊方式，從而方便實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控，并且可以與第三方設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。通過以太網(wǎng)可與全礦井監(jiān)控系統(tǒng)無縫連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳等功能。

10.視頻監(jiān)視系統(tǒng)

        通過視頻攝像儀，采集現(xiàn)場圖像信息，采用光纖通訊介質(zhì)，上傳到監(jiān)控中心，可以直觀方便對空壓機現(xiàn)場運行情況進行遠程監(jiān)視，進一步提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。攝像儀采用光纖級聯(lián)方式接入礦山的環(huán)網(wǎng)交換機直接上傳至地面監(jiān)控中心。

主要功能

（1）信息采集：攝像機采集到的圖像信號實時傳輸?shù)斤@示屏；

（2）視頻分控管理：實現(xiàn)同時監(jiān)視多路不同的圖像信號，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程訪問、報警聯(lián)動等功能；

（3）監(jiān)視功能：通過顯示屏可以監(jiān)視到任何一路視頻信號；

（4）回放功能：可以實時查詢和回放硬盤錄像機所保存的圖像；

（5）錄像功能：硬盤錄像機實時和定時錄像存儲；

（6）切換功能：對設定的圖像按時間周期掃描自動輪巡；

（6）預覽功能：用戶通過IE預覽器可以直接訪問IP攝像機或視頻服務器；

（7）錄像文件查詢功能：所有攝像機的錄像文件可以依據(jù)時間、報警記錄等查詢。