通风机在线监测监控系统---技术方案
煤矿通风机在线监控系统的与应用
收稿日期：2012－03－15作者简介：刘明谭（1965—），男，河南平顶山人，助理工程师，1991年毕业于平顶山煤矿职工大学，现从事矿井机电管理及科研工作。
煤矿通风机在线监控系统的研究与应用刘明谭，冯明远，谢米罗（平煤股份十矿，河南平顶山467021）摘要：平煤股份十矿三水平风井传统停风倒机模式下存在井下短暂停风、倒机时间较长等问题，可能引起瓦斯超限等问题，影响安全生产。
同时，目前的监测系统不能实时了解系统运行状况，不能实现远程信息化监控。
研究利用热备用倒机和网络信息化技术，以高性能的S7-300PLC 和工控机为核心，配以高精度的传感器，来实现矿井主通风机在线监控。
应用表明，该系统不仅实现了在线监测和远程控制，而且能够可靠完成不停风自动倒台，缩短了倒机时间，杜绝了因风机正常倒机可能引起的瓦斯超限事故，大大提升了矿井主通风系统的运行管理水平。
关键词：主要通风机；在线监控；不停风倒机中图分类号：TD635文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）06－0029－02据统计，中国煤矿事故中60%以上是由于通风系统管理不善、瓦斯浓度过高引起的［1］。
因此，主要通风机安全可靠运行意义重大。
平煤股份十矿为瓦斯突出矿井，由于三水平风井仍采用传统停风倒机方式，导致正常倒机用时较长，易引起瓦斯超限，严重影响着十矿的安全生产。
另外，目前的通风机监测系统存在不能实时显示系统工作状况、不能实现远程信息化监控、不能进行主要运行参数的在线监测等缺点，所以急需进行技术改造。
1现状分析十矿三水平风井担负着戊组中区、东区的通风任务。
风机为BDK618-8-NO．30型对旋风机，配用电机型号为YBF630-8，电压6kV ，功率4ˑ500kW 。
采用传统模式进行倒机操作，即：停止运转主通风机→关闭运转主通风机闸板风门，开启备用通风机闸板风门→启动备用通风机→倒机完成。
正常情况下倒机1次约需7min ，虽未超过《煤矿安全规程》规定时间（10min ），但井下会出现约3min 的停风，对瓦斯涌出量为110．14m 3/min 的矿井来说，存在很大的安全隐患。
KJF600矿用通风机在线自动化监控系统的设计
KJF600矿用通风机在线自动化监控系统的设计【摘要】KJF600矿用通风机在线监测系统作为矿井综合信息系统的重要组成部分，实现了在矿井含尘、潮湿、气流脉动的恶劣环境下通风机性能的在线监测功能，主要用来监测主通风机风压、风量、效率、风机轴承轴温、风机振动、电流、电压、功率、风机开停、反风情况、排风口瓦斯浓度、瓦斯涌出量等主要风机参数。
在风机出风口安装传感器、变送器后，风机参数可以直接在地面中心站及管理网络工作站上反映出来，减少了有关的检查和值班人员，帮助领导和调度员及时掌握风机运行情况。
对于存在的隐患能够迅速作出处理决策，避免可能发生的事故。
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，为确保风机正常运行、保证煤矿安全生产、减员增效提供了新的技术手段。
【关键词】通风机在线监测安全生产1 引言矿用通风机在煤矿安全生产中起着举足轻重的作用，其工作性能状况直接关系到矿井下工作人员的人身安全和煤矿企业的生产经济效益。
通风机作为“矿井肺脏”主要作用是冲淡、排除井下有毒气体和粉尘，提供足够的新鲜空气，保证不发生瓦斯毒、窒息死亡，维持井下作业人员的正常呼吸。
此外，矿用通风机还可保持井下空气的清洁度，防止瓦斯和煤尘的爆炸改善井下作业人员的工作环境。
矿用通风机系统运行一旦出现意外状况，将会对井下工作人员的人身安全和正常的煤矿生产造成巨大的威胁。
为保障通风机的安全运行，结合最新的传感器技术、软件技术和控制理论，为通风机量身打造了一套专门的在线自动化监控系统——KJF600矿用通风机在线自动化监控系统。
2 系统设计要求（1）系统组成。
系统主要由主机、UPS电源、避雷器、信息传输接口、矿用隔爆兼本安不间断电源、煤矿用负压传感器、风门开关传感器、煤矿甲烷传感器、煤矿用风速传感器、煤矿用设备开停传感器、电缆、打印机和其他必要设备组成。
（2）硬件。
中心站采用现在主流技术的通用产品，满足可靠性、可维护性、开放性和可扩展性等要求。
风机在线监测系统方案
太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二o—一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421- 2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。
它利用高性能PLC构成前端数据釆集和处理单元，以稳定、可幕、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测，为通风机的安全、高效运行提供科学依据。
风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。
所以，在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。
通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯；风机振幅；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等；电源配电柜母线电压、电流；根据运行情况可实时输出各种特性曲线。
数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式，FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。
煤矿主通风机远程在线监测监视系统
煤矿主通风机远程在线监测监视系统摘要：文章介绍了煤矿主扇风机在线监测系统的硬件构成和软件设计，以及系统的功能和特点。
经实际运行检验，证明监测系统可以保证被监测风机的安全运行。
关键词：通风机；在线监测系统；计算机主通风机是煤矿生产重要设备之一，担负着向井下输送空气、带走风尘及污浊气流、确保井下人员安全生产的重任，保证风机安全可靠的运行关系重大。
而现有的大多数煤矿风机设备仍然是由人工进行设备的状态检测，因此由于人为原因或故障而导致风机停机造成风机停机，通风中断的事故时有发生，所以，对煤矿主通风机的实时监测势在必行。
文章开发的主扇风机在线监测系统通过采用多种传感检测，计算机数据采集和数据处理新技术，对矿井风压、风量、电机功率、风机轴温、电机绕组温度以及通风机开停状态信号进行实时采集，及时发现矿井通风异常状况，使之得到及时有效处理，有利于保证矿井生产的安全。
1主扇风机远程在线监测系统文章开发了一种基于工业计算机的风机在线监测监视系统，该系统由工业计算机、上位机软件(力控组态软件)、数据采集模块、现场传感器和无线通讯网络组成，对主扇风机的运行状况进行实时在线监测，自动采集记录分析数据，发现问题隐患及时报警，提高设备安全运行的可靠性，在保证矿井正确安全生产方面起着非常重要的作用。
1.1主要监测数据目前每个矿井的通风机一般为双机配置，1台工作，1台备用，每台通风机由两台电动机驱动。
为安全监测每台风机的工作状态，需对以下参数进行监测：①空气密度、风量和风压的测定；②电机参数：三相电压、电流、功率因数以及品质因数；③风机参数：通风机轴功率、输出功率、转速以及风机效率；④环境参数：环境温度、环境湿度和环境噪声。
1.2监测系统的硬件结构该系统硬件部分包括信号采集模块、数据采集模块和工控主机、显示打印模块三大部分，其结构如图1所示。
①信号检测模块。
信号检测模块包括下端传感器、变送器和信号处理板三部分。
系统中传感器采用电涡流式振动传感器、热电偶温度传感器、电容式压力传感器、电参数综合采集模块和采用高清摄像头的图像监视装置；信号变送器对前端传感器采集的信号隔进行离、放大、补偿、变换，具有抗干扰和延长传输距离的能力；信号处理板的功能是对变送器处理过的信号放大、滤波、隔离、类型变换。
风机在线监测说明标准
矿井主扇风机在线监测设备功能说明一、系统组成：KGF-ZXJC主扇风机在线监测系统主要由日本三菱可编程序控制器、日本富士彩色触摸屏、电参数测试模块、隔爆型风速、风压传感器、监控计算机、以及控制柜体（分箱式和操作台式）等组成一套完整的监控系统，能监测两台主扇风机的运行参数，包括风机的风速、风压、电机轴承温度、定子温度、风机入口的瓦斯浓度、风门开度、电机电压、电流、功率、频率等参数，控制主扇风机共4台电机、以及两台风门蝶阀的运行。
在线监测控制柜安装在风机控制室，计算机设在矿调度室，通过双绞线或光缆实现数据传输。
KGF-ZXJC型风机在线监测控制柜照片(用户也可选择操作台方式)KGF-ZXJC型风机在线监测系统调度室计算机运行图（部分）二、功能说明：KGF-ZXJC型主通风机在线监控设备（以下简称本系统）需要控制由4台电机拖动的两台轴流风机实现自动运行，具体控制方式和性能指标如下：1.PLC控制及远程电脑监控系统能实现授权远控、现场集中、就地手动三种控制方式。
远控方式：由调度室通过计算机监测主扇风机的运行情况，通过计算机控制风机以及风门的启停；现场集中控制：通过操作安装在现场在线监测设备上的彩色触摸屏，实现风机的自动启停控制；就地操作：通过安装在在线监测设备上启停按钮实现风机的启停控制。
2.在控制室内实现对主扇风机和辅机的" 三遥"控制,风速、负压等参数的实时监测。
3.外设整套负压、风量监测装置，通过模拟信号接入PLC。
4.主通风机正常状态下的开、停控制。
5.主通风机定期轮换控制(只有变频控制风机的情况下)。
6.矿井发生事故需返风时的倒转反风控制(只有变频控制风机的情况下)。
7.风门绞车控制，控制风门电动执行机构，实现风门的开闭，并监测到位信号；8.监测风机电机的轴承温度、绕组温度信号。
9.显示、记录所检测的各个温度值，并提供历史数据的查询。
10.主要过程参数以报表和硬盘形式记录，记录时间大于一年。
基于WINCC和PLC的通风机在线测控
基于WINCC和PLC的通风机在线测控摘要：阐述了矿井主要通风机在s7-300plc可编程控制的基础上，利用wincc监控软件和工业以太网profibus-dp现场总线设计了一套主通风机的监控系统。
介绍了整套系统的结构与软、硬件实现方法，着重论述了主通风机监测系统组成，实现的功能和wincc （wcc）与s7-300（plc）之间的通信以及对整个系统实时监控的软件设计。
关键词：主通风机工业以太网实时监控 wincc由于煤矿在开采过程中释放出大量的瓦斯、co及煤尘等，积聚后都会引起火灾和爆炸，给人的生命财产安全带来极大的威胁，通风显得尤为重要，因此煤矿通风机系统在矿山生产中被称为“矿井肺脏”。
主扇风机的运转直接影响到井下操作人身安全和生产效益，所以有必要对主扇风机进行状态监测。
传统意义上的设备仅仅局限于简单数据的采集和监测，单纯从传感器或其他数据采集方式获取设备运行数据，如温度、电参数、压力、振动等信号，进行集中显示。
这种方式只能对设备运行时的状态进行了解。
虽然起到了重要的作用，但由于大部分运行人员对设备的运行状况不能深入了解，并不能准确及时判断风机将要出现故障或将处于不稳定等情况运行。
随着计算机智能技术、网络技术、传感器及电子技术的发展，设备监测系统也不断进一步完善起来，逐步走向智能监测、远程监测、智能分析和故障诊断相结合的现代综合监控系统。
矿井主通风基于西门子s7-300plc可编程控制技术和wincc技术对通风机工作状态进行在线监测监控。
•监测参数包括风机的入口静压、风量；有功功率、无功功率、电流、电压、功率因素；风机轴承温度、电机绕组温度（pt100温度传感器用户预埋）；风机振动、风机开停信号及风门开闭状态信号等；并能远程控制风机启停。
1 系统组成监测系统只要有风量、风压变送系统，监控系统控制柜和监测软件组成。
1.1 风量、风压变送系统：该系统的主要构成为压差变送器和风量、风压引压装置。
其中，压差变送器为ytkj-dw型，引压装置的作用则在于感受、传送风量和风压信号。
风机在线监测方案
西山煤电集团杜儿坪矿新华风机在线监控改造初步方案一．概述：从已有的资料看，西山煤电集团杜儿坪矿新华风机控制和监视系统采用的是传统的继电器和按钮操作控制模式，不仅各种风机状态的显示非常不直观、操作不便而且各种触点故障率高，容易误动作。
不利于风机的安全高效运行，也谈不上设备的现代化管理，因此迫切需要进行微机集中监控的改造。
近年来，随着设备故障诊断技术的迅猛发展，已经有众多厂家开始从中受益。
所谓的设备故障诊断技术是以设备振动测点波形频谱分析为基础，以带通滤波技术为手段，辅助温度、电流等工艺参量进行综合评价的技术，对于风机等大型旋转设备有明显的设备故障预防预知作用。
本在线监控改造方案融合了在线监控和设备故障诊断技术的优点，使得原有的控制系统直接一步到位，大大提升风机的现代化管理水平。
二．系统主要功能及特点1、系统主要功能系统主要功能包括：✓性能参数的监测包括风量、静压、动压、全压、风速、喘振点压力、负压的监测；通风机和电机振动烈度的监测；风流中瓦斯、CO浓度的监测；开关柜电压、电流、功率因数、能耗指标以及风机开停状态的监测；现场实时监测数据动态时域和频域波形以及统计值数字显示；通风机和电机轴承温度以及电机绕组温度的监测。
✓风机喘振的监测为了防止风机进入喘振区运行，避免造成风机设备的损坏和引发不安全事故，风机必须配置喘振报警装置，确保装置报警信号的正常输出。
毕特曼管（失速探针）和喘振报警装置（差压开关等）的连接要求及喘振报警装置压力整定值的确定。
整个喘振报警装置由装于叶轮进口前的毕特曼管和差压开关、连通橡胶软管等主要部件组成。
风机常用差压开关的型号为DPD1T-M3SS或DPD2T-M3SS。
由于风机喘振危害极大，必须对喘振裕度和工况点距离喘振的距离做出指示，当喘振裕度小时提醒运行人员检查风机阻力异常升高的原因。
如下图示：喘振指示✓风机实时性能曲线的监测在风机性能曲线上动态显示通风机运行的工况点以及通风阻力曲线，在风机性能上体现出当前风机运行的安全区间，如下图示。
矿井主通风机在线监控系统
图1 矿井通风机在线监测系统框架图
2.2 PLC硬件设计 S7-300PLC的硬件主要由电源模块、CPU、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、通信模块组成。 （1）数字量输入输出模块主要用于低压柜控制方式及开关状态、电动机接触器及热继电器状态、变频器运行及故障状态、风门接触器状态及台风开到位、关到位状态，并控制低压柜开关的分合闸、电动机的正转/反转和变频/工频启动，以及风门的打开和关闭。 （2）模拟量输入输出模块主要对风机负压及流量、电动机温度和振动、变频器输出转速和电流、低压柜的电力参数等进行AD转换。 （3）通信模块负责与各低压柜内的电参数采集模块、上位机进行通信。2.3 上位机监控软件设计 通风机参数在线监测系统配备RJ45以太网接口，软件接口OPC协议，通过矿井地面光纤主干环网向矿井信息与自动化系统上传信息，实现远方对风机设备实行监测、监控、数据共享等功能。 上位机监控系统功能如下： 1）监测主风机、电机的运行状态（、全压、风量、风速、温度。监测电机的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度。 2）对电机前后轴承温度、电机定子温度、电机电压、电机电流、静压、全压、振动、风流中瓦斯浓度等参数提供历史信息的查询打印，重要参数超限时实时报警，可由用户设置报警上下限。 3）可实时记录风机开关传感器状态，以及每个主电机实施开停动作的具体时刻，并且可根据要求生成报表。 4）监测高压柜电压、电流、有功功率等参数，监测断路器、接触器、操作状态转换开关、保护动作信号等参数。模拟量传感器检测参数、主电机电压、电流等动态参数按合理的时间密度记录（风道环境参数由安全监测系统采集），并生成趋势曲线图。 5）监测数据能够按不同的条件查询，并且便于打印输出，授权的网络终端用户能够远程查看监测数据。 6）提供程序及数据安全管理功能，不同的用户可设置不同的权限，防止未授权用户修改监控系统参数。 7）风机在线监控子系统就近接入环网交换机，通过工业以太网快速接入全矿综合自动化平台，提供OPC接口与自动化平台无缝连接，实现风机的监控和数据共享。 8）可实现风机的遥控自动启停、自动倒换和遥控“反风”运行功能。可实现多种控制方式：本地手动、本地自动、远程手动、远程自动。
矿井主通风机在线监测监控系统研究
１设计依据及原则
１ ． １设 计依 据 煤矿 安 全规 程 ２ ０ １ ０ Ａ ＱＩ Ｏ １ １ － ２ ０ ０ ５ 煤矿 用 主 通风 机 系 统 安 全检 测 检验规 范 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ４ ９ ２ ４ ． ２ － ９ ３ 低 压 电 器外壳 防 护 等 级 Ｇ Ｂ １ ２ １ ７ ３ － ９ ０ 矿 用一 般 型 电气设 备 Ｇ Ｂ ５ ０ ３ ４ ３ － ２ ０ ０ ４ 建筑 物 电子 信 息系统 防 雷技 术规 范 ＭＴ ２ ０ ９ － ９ ０ 煤矿 通信 、检测 、控 制用 电工 电子产 品通 用 技术 ＭＴ ２ １ ０ － ９ ０ 煤矿 通信 、检 测 、控 制基 本试 验 方法 ＭＴ ／ Ｔ１ ０ ０ ７ — ２ ｏ ０ ６ 矿 用信 息 传输 接 口 １ ． ２ 设计 原 则 可靠 性 ：系 统 采 用 西 门 子 Ｐ ＬＣ 作 为 数 据处 理核 心 ，能 够在 煤矿 恶 劣环 境下 长期 工 作 ，确保 系 统可 靠运 行 。 安 全 性 ：系统 采 用 冗 余 及 容 错 技 术 ， 具 有 数据 备 份 、数据 恢 复功 能 ，具 有 完善 的 防范 措施 （ 如权 限认 证 、防 病毒 等 ） ，保 证 系统 安全 、稳 定 地运 行 。 先 进 性 ：系统 采 用 先 进 的 技 术 ，功 能 强 ，确保 系统 的 使用 周期 。 扩 展 性 ： 系统 采 用 标 准 接 口 ，结 构 灵 活 ，根据 需要 ，容易 扩充 ，保 护 用户 投资 。 易用 性 ： 系统 组 成 简单 、 灵 活 ，易 于 安 装 维 护 ，操 作 简 便 、实 用 ，满 足 煤 矿 需 求。
Ｚｈ ｕ Ｓｉ ｈ ｅ Ｘｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈｉ ｇ ｈ ｅ ｒ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｘｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ２２ １ ０ １ １， ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
风机在线监测系统方案
太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二〇一一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421-2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。
它利用高性能PLC构成前端数据采集和处理单元，以稳定、可靠、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测，为通风机的安全、高效运行提供科学依据。
风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。
所以，在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。
通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯；风机振幅；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等；电源配电柜母线电压、电流；根据运行情况可实时输出各种特性曲线。
数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式， FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。
风机在线监测系统
风机在线监测系统设计方案XXXXXXX有限公司一、系统设计参照标准本系统设计依据煤矿风井主扇风机现场实际情况制定；振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002《机器状态监测与诊断振动状态监测》；有关电气装置的实施参照GB50255-96《电气装置安装工程施工及验收规范》；有关自动化仪表实施参照GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试满足GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和MT421（煤炭行业标准）“煤矿用主通风机现场性能参数测定方法“。
二、系统设计的主要内容2. 1系统概况根据煤矿企业的生产特点，风井两台主扇风机是全矿生产中的特大型重要负荷关键设备。
它的正常运行是矿井得以连续安全生产的最根本保证。
主通风机经常由于超负荷运转、设备累计运行时间过长和安装质量等问题而发生很多故障，风机系统在运行中存在着多种故障，它们是隐性的，不可预测的，对生产存在严重的威胁。
这些存在的故障隐患,严重影响到全矿运行的经济性和安全性。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX的”风机在线故障监控系统”充分利用传感器检测，信号处理,计算机技术,数据通讯技术和风机的有关技术，全面地对矿井总回风中的风压（负压、静压、动压、全压及其效率）、风速、风量、瓦斯浓度、出口气体温度、主通风机前后轴承温度、运行状态、正反转状态、电机定子温度和轴承温度等通风机性能参数，主通风机设备振动位移、速度、加速度、振动主频、频率分量及其烈度等振动参数，电机三相电压、电流、有功无功电度、有功无功功率、总有功功率、总无功功率视在功率、功率因数、频率等电量参数进行实时在线监测，在机组的运行过程中，判别机组性能劣化趋势,使运行，维护，管理人员心中有数。
系统具有数据窗口显示和存储报表打印、趋势曲线显示、越限声光报警和历史报警摘要显示查询、工况点合理范围分析、风产分析、设备故障诊断和手自动控制、报警阀值设定、用户及权限管理、操作记录、日志查询、在线联机帮助、风机房视频监控和数据远距离传输等丰富功能。
局扇风机在线监测监控系统
山西汾西矿业（集团）有限责任公司新柳煤矿井下局扇监测监控系统技术方案重庆梅安森科技股份有限公司目录一、前言 (3)二、项目需求 (3)1、现场情况 (3)2、系统需求 (3)三、系统概述 (4)四、系统设计 (5)1、设计依据 (5)2、设计原则 (5)3、系统组成 (6)4、系统功能 (6)5、实施方案 (9)五、系统主要设备 (11)1、监控中心站 (11)2、监控分站 (11)3、设备开停传感器 (12)4、低浓甲烷传感器 (14)5、设备开停传感器 (15)6、矿用电流传感器 (15)五、系统配置清单 (17)一、前言具有“矿井肺脏”之称的通风机是矿井四大固定设备之一,担负着向井下输送新鲜空气、排出粉尘和污浊气流、确保矿井安全生产和保证人身安全的重任。
对煤矿主扇风机、局扇风机的运行状态、运行状况、运行环境的实时准确监测在煤矿安全生产中起着至关重要的作用。
结合对主扇、局扇风机的在线参数监测与煤矿安全监控系统的各个监测量，有效的对风机进行启动、停止、风量调节能够有效的保证对煤矿井下新风输送、瓦斯及其他有害气体、粉尘的排除，不仅能够起到对设备的有效保养，使得风机及关联设备运行稳定，也能延长设备的使用时间，节省投资，更重要的能为煤矿安全生产提供的保证。
二、项目需求新柳煤矿准备建设井下局扇风机监测监控系统，本次方案设计对井下20组局扇风机的运行参数的监测和对风机的远程自动控制。
1、现场情况1）、新柳煤矿井下建设有矿井工业以太环网，井下各监控子系统均需要接入以太网时间数据的传输和控制命令的下发。
2）、局扇风机均采用主备方式配置，共20组，每组有2个局扇，共20个局扇，所有的局扇均为对旋式风机，每台风机2个电机，根据风量需求决定电机的开停。
3）、为方便取电，风机的配电箱安装于井下机电硐室。
2、系统需求根据实际情况，主扇风机的在线监测系统不包含在本方案内，而需要对井下的20组局扇风机实现在线实时监测监控，做到在线监测、远程控制。
主通风机在线监测与故障诊断系统方案(修改)
主通风机在线监测及故障诊断系统方案一、系统概述主通风机在线监测及故障诊断系统主要由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪和KGS18矿用本安型振动加速度传感器构成，可以智能地诊断出设备可能存在的不对中、不平衡、配合松动、装配不当以及轴承疲劳损伤等潜在故障。
可以正确有效地揭示潜在故障的发生、发展和转移，智能地诊断出设备故障原因及故障严重程度，为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，从而节约维修费用，避免重大事故发生。
振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002 《机器状态监测及诊断振动状态监测》有关电气装置的实施参照GB50255-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》有关自动化仪表实施参照GB50093-2002 《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试满足GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和MT421(煤炭行业标准)“煤矿用主通风机现场性能参数测定方法”。
其余部分参照企业标准。
二、系统功能及特点1、系统功能系统主要由在线监测、轴承实时诊断及状态预报、离线数据分析三部分组成。
（1）在线监测功能①在线监测通风机所在地点的环境大气参数，包括大气压力、大气温度、和大气湿度。
②在线监测通风机的流量、风压、轴功率、效率、振动等工况状态参数。
③在线监测电气设备的电气参数，包括电流、电压、功率因数，开关状态及系统保护信息。
④当运行中的通风机设备性能出现异常时，系统按照不同的故障类型，依据用户设定的模式进行提示、报警。
系统能够对于温度、振动等关键参数给出预警。
系统对各种故障点具有记忆功能，以对故障的分析提供帮助。
⑤系统具有运行状态实时数据显示、历史纪录查询、特性曲线或工况参数列表显示、报表打印及网络通讯传输等功能。
⑥系统及矿集中控制系统留有通讯接口，可接入矿局域网，在中央控制室内可实施对通风机设备的远程监测。
煤矿主通风机在线监测系统配置明细表
矿井主通风机在线监控系统配置明细表1.系统组成主通风机在线监测系统由取压装置、风机性能监测有关的传感器（或变送器）、开停状态传感器、数据传输及控制装置、通风机电量监测装置通风机性能监测装置、监控计算机、UPS电源、打印机，以及监测监控和数据联网软件等部分组成。
2.1系统主要设备性能技术指标1）操作台设显示仪表、操作按钮、显示屏、操作鼠标、计算机监测，内置西门子PLC，温度巡检仪。
控制用操作台示意图：操作台特点：1、可对风机的所有参数在线进行监测；2、可根据参数设定值设置超限报警（语音和屏幕显示同时报警）3、屏幕可同时显示所有参数监测值和控制结果；4、两台风机合用一个控制台但分别操作；5、高压柜、操作台及综合参数在线监测仪融为一体；6、操作简单、直观、运行可靠、维护方便。
7、控制装置的核心部分是采用德国SIEMENS公司编程序控制器。
8、供电电压：交流220V，宽电压供电交流80-240V供电。
9、350+工业协议接入，实现数据采集10、支持NAT共享上网11、支持端口映射12、支持WiFi、4G、有线通讯，联网方式多样13、支持PLC程序以及触摸屏上传、下载和监控14、支持WEB页面配置2）风速传感器采用单片机和集成电路，电路结构简单，性能可靠便于维修和调试；采用进口敏感元件，测量范围广、精度高、长期稳定性好；可测量风速，并同时输出相应信号；采用新型开关电源，降低了整机功耗，增加了传感器传输距离，本安参数小，兼容各大系统；支持多种信号传输方式（频率、rs485）,有效地屏蔽信号传输的电磁干扰;具备故障自检功能，便于使用与维护；防护等级:ip65，外壳采用不锈钢材料设计，增强了传感器的抗冲击和抗腐蚀能力。
a.额定工作电压：（9〜25）v.dc。
b.工作电流：************。
c.测量范围：0.3m/s〜15m/s。
3）矿用压力传感器矿用本安型压力传感器（以下简称传感器）适用于煤矿井下与本质安全系统回路串联或并联配套使用，也可适用于地面非爆炸性环境。
矿井主通风机的在线监控
矿 井主通风机 的在 线监控
陈 蕊 ，杜 永 贵
００２） ３０ ４ （ 原 理 工 大 学 ， 山西 太 原 太
摘 要 ： 针 对 当前矿 井 主通 风 机 监控 系统 监 测 内容 不 全 面 、 操 作 复 杂 等 问题 ．设 计 了一 种 基 于 Ｐ Ｃ 的矿 井 主 Ｌ 通 风 机 在 线 监 控 系统 。 系统 实 现 了主通 风 机 的状 态参 数 和 电 气参 数 的 实 时检 测和 远 程 控 制 。保 证 了主 通 风 机
显 器卜 示 ｝ 艉 也 ． 蚋 ｜ Ｉ
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亟圃一 机 控
１ ． Ｉ ｓＬ Ｕ Ｐ
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整 个监 控系 统采 用 西 门子 Ｓ — ３ ０系列 Ｐ Ｃ作 ７ ０ Ｌ
作 者 简 介 ； 陈蕊 （９ ６） 女 ， 山 西太 原 人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向为 系 统 工程 。 １ ８ 一，
２１ ０ ２年 第 ２期
陈蕊 ． ： 井主 通 风 机 的在 线 监 控 等 矿
・ ９ 】 ・
的 变化 ， 测量 范 围 为 ０ｋ ａ ５ｋ ａ 采集 电压 、 流 的 Ｐ Ｐ ； 电
Ｅ组 位态
温 ｝ 卜 ｊ 嬲Ｉ Ｉ耕 拓 铺器｝ ．
监 控 系统 ， 主要 目的是 监 测通 风 机 的 各 项参 数 和 指 其 标、 运行 状 况 ， 故 障 诊 断 和 效 率 分 析 提供 准 确 的 数 为 据， 保证 通 风机安 全 、 可靠地 运行 。
１ 监 控 系统硬件 设计
第 ２期 （ 第 １ １期 ） 总 ７
２１ ０ ２年 ４月
风机在线监测监控系统说明书
矿用主通风机在线监控系统执行Q/DGSH042-2010标准）使用说明书目录1 系统概述 (3)1.1 正常工作时条件 (3)1.2 设备交流电源 (3)1.3 系统组成 (3)2 系统型号及主要技术参数 (3)2.1 型号及意义： (3)2.2 通讯方式：以太网、RS485。
(3)3 系统总体结构示意图 (4)4 监控主机功能 (4)4.1 操作管理 (4)4.2 菜单显示 (4)4.3 显示功能 (6)4.4 实现远程控制 (8)4.5 故障查询 (8)4.6 双机切换时间 (8)4.7 打印 (9)4.8 备用电源 (9)4.9 人机对话 (9)5 现场控制 (9)5.1 PLC控制柜的功能： (9)5.2 一体化工控机实现的功能： (10)5.3 终端箱的功能： (10)5.4 电源指示和故障指示功能； (10)6 系统特点 (10)6.1 高可靠性 (10)6.2 实用、易操作性 (11)6.3 监测信息全面 (11)6.4 传输方式灵活 (11)6.5 可扩充性 (11)6.6 可维护性 (11)7 安装调试及注意事项 (11)7.1 安装 (11)7.2 接线 (11)7.3 调试 (12)7.4 注意事项 (12)8 包装、贮运 (12)9 验收及技术服务 (12)10 系统服务 (13)1、系统设备提供和到货 (13)2、工程进度安排 (13)3、设备安装、调试 (13)4、工程文档 (13)5、培训 (13)6、系统验收 (13)7、技术支持和服务 (13)8、保修 (13)1、求支持方式 (13)1．售后服务热线 (13)2．售后服务E-MAIL (13)3．直接与技术人员联系 (13)2、服务工作流程 (13)3、支持升级方式 (14)1 系统概述KJ-XXX矿用主通风机在线监控系统（以下简称系统）应用于煤矿地面，实现对瓦斯浓度、风速、风压、温度、震动、电压、电流、功率等参数进行监测，由S7-300PLC 进行分析处理，并对设备、局部生产环节或过程进行控制，满足全矿或局部范围的风机安全监测监控需要的系统。
PLC技术在煤矿通风机在线监控系统中的应用
2024.02 矿业装备 / 1970 引言我国煤矿资源非常丰富，主要分布在山西、内蒙古、新疆、陕西等地区，整体的分布情况不均匀，但是资源的总量较为庞大。
煤炭资源是我国能源的主要原材料之一，为国民生产提供原材料，进而促进国民经济水平的提高。
随着开采深度的不断增加，矿井内的通风工作越来越重要，通风机是煤矿开采中的重要设备，主要作用是向矿井内输送空气，促进煤矿生产的正常运行。
基于此，将PLC 技术应用在煤矿通风机上，有助于实现在线监控，促使通风机的运行效率更高，为煤矿安全生产提供保障。
1 PLC 技术概述与通风机简介1.1 PLC 技术概述PLC 技术具有较多的优势和鲜明的特点，表现如下：第一，PLC 技术编程较为简单，使用便捷性强，PLC 中使用的编程语言是流程图、逻辑图、梯形图或者是简单的语言表述，系统的开发时间较短，现场调试操作简单，并且可以通过程序实现在线调整。
第二，PLC 技术具有性价比高的特征，其功能强大，和同类的继电器相比较具有明显的优势，可以结合通信网实现集中管理和分散控制。
第三，PLC 技术具有较强的适应性，经过多年的研究，PLC 已经实现规模化、标准化、规范化的生产，在硬件设施方面发展已经很成熟了，并且能够根据实际需要进行灵活的配置和调整。
PLC 技术本身的负载能力较强，并且具有较强的可靠性、抗干扰能力，可以用于电磁干扰强烈的工业生产中[1]。
1.2 通风机简介通风机是将原动机的机械能转换成为流动的动能、压力能，煤矿开采中使用的通风机通常都是利用旋转叶轮传递能量，具体可分几种方式：第一，离心式——介质沿着轴向进入叶轮，在叶轮内转为径向流出。
第二，轴流式——介质沿着轴向进入到叶轮，经过叶轮后沿着轴向流出。
第三，混流式——介质在叶轮中斜向流出。
通风机的工作状态与流量、风压、功率等参数有关，通过对通风机的实际特性可知，其流量、风压、功率等参数均是会发生变化的，并且变化具有一定的规律[2]。
主通风机在线监控系统抗干扰措施初探
软件抗干扰措施 ， 为该监控 系统的可靠运行提供 了一种新的解决方法。
关键 词 ： 主通风 机 ； 控 ； 干扰 监 抗 中图分 类 号 ： ２ ６ Ｖ ２ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：４ ７ ２ １ ） ２— ８— ３ ９ ５ （ ０ １ ０ ０ ０
Ａ ｒ ｂ ｎｔ ｎ ｉｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ ｏ ｎ ｌ ｏ ｉｏ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｐ ｏ ｅ ｉ ｏ ａ ｔ－ ｉｔ ｒ ａ ｃ ｆｏ —ｉ ｍ ｎ ｔ ｒｎ ｙ ｔｍ ｎｅ
风量 、 通风机供 电电压、 电流、 功率 、 主备通 风机 电 机绕组温度和轴承温度 、 矿井风排 瓦斯浓度 、 通风 机开停状态 、 对旋风机 电动机旋转 方 向、 风硐风 门
状态 、 风 温 度 等 ， 具 有 报 警 功 能 ， 够 控 制 风 排 并 能
靠性的因素之一 。因此 本文探讨 了在 主通风机在
状 态 。 由于 该 在 线 监 测 系 统 中的 设 备 大 多处 在 强
图 １ 主 通 风 机 在 线 监 控 系统 组 成 框 图
该 系统 在线 监 测 参 数 主要 有 ： 井 总 负 压 、 风 机 矿 通
电电路和强电设备所形成 的恶劣电磁环境 中， 易受 到不同程度的电磁干扰 ， 而电磁干扰是影 响系统可
９
机 、 门绞 车 的启 动 和 停 止 ， 风 以及 当 通 风 机 电机 绕 组 及轴 承 温 度 超 过 断 电 点 时 ， 自动 切 断 通 风 机 电 源 。 系统 软 件 具 有 显 示 、 印 、 储 记 录 、 警 控 打 存 报 制 、 网数 据 、 联 远程传 送 等功 能 。
线监测系统中硬件抗干扰和软件抗干扰措施。
１ 系统组成 及主 要功 能
矿井主通风机在线监控系统
器， 保护齐全， 操作人员通过工控机对风机进行监测监控 ， 对通风机正常通风 、 反风 、 双机 、 单机 、 主辅风机倒换等功 能。
目前大多数矿井通风设备 控制 系统仍采用 继电器控制 ， 风机的开停及 选择切换 均 由人工 完成 ， 产效率 和安全 性 生
低， 针对此情况 ， 丰煤 矿对矿 井主通风机 实施远程 自动化 华
Ｏ Ｃ通讯接 口与调度 中心远程 监控主机 ＷＩＣ Ｐ Ｎ Ｃ工业组 态软 件通讯 ， 实现远程监控 ， 配有 网络摄像 仪， 并 现场无人值守 。
１３ 系统 功 能 ．
抗器）换 向器柜的操作采用继 电器信号和 Ｏ Ｃ 、 Ｐ 通讯两 种方 式， 提高 了系统的安全性 。
２２ 先进 性 ．
系统实现矿井 主通风机主 、 辅设备 的程序控 制 ， 采用西 门子 ｓ ７系列 ＰＥ控制 ， Ｉ 实现风机运行参 数的实时监 测与风 机主辅设备控制 的一体化 ， 证 主通 风安全运行 ； 时监测 保 实 风机配用电机的 电气参 数 ； 测设备 的运行参 数 ， 监 电机和风 机前后轴承温度、 振动参数 以及超限报警、 风机开 停信 号、 正 反风信号 、 门开 闭等信 号 ； 风 显示 当前运 行机 号 、 正反转 信 号， 风机开停状态 、 累计当前风机运行时 间； 监测通风机气动
控制 ， 控系统采用可编程 控制器和供 电微机 测控装置 ， 监 通 过 网络通讯技术 、 Ｐ Ｏ Ｃ技术实现对主风机的远程 网络控制 。
１ 系 统 设计 方 案
１１ 主通风机型号 ．
风机型号 ：Ｄ Ｂ Ｋ一８ Ｏ．４轴流式对旋风机 一Ｎ ２
电动 机 型号 ： Ｂ ４０ Ｐ２０Ｗ ｋ Ｙ Ｆ５ —８ ｋ ６ Ｖ ５ 电源 电压 主 电 动机 ６Ｖ ｋ 辅 助 设备 供 电 电压 ３０ ／２Ｖ ８Ｖ２０
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徐州中测电子科技有限公司
通风机在线监测监控系统
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详细描述
矿井主通风机是向井下送风的重要设备，也是大型耗能设备，对其实现在线监测监控，使之始终运行在良好状态，对于保障煤矿安全生产，保护矿工生命和企业财产安全，降低风机能耗具有重要意义。
徐州中测电子科技有限公司成功研制开发的矿井主风机在线监控系统，综合利用现代传感技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、网络通讯技术，基于企业计算机网络实现主风机运行参数、通风数据的实时监测与风机主辅设备控制的一体化，监测内容丰富，控制功能完善，具有实时性强、安全可靠、操作方便、易学易用的特点。
系统结构如图所示，主要由PLC测控系统、上位机冗余组态软件系统、视频监视系统三大部分组成。
系统特点
1、PLC测控系统采用双CPU，能够快速准确可靠地完成监测监控功能；
2、上位机应用软件采用冗余组态软件系统，使得系统更加安全可靠；
3、系统可根据现场应用需求灵活配置，伸缩性强；
4、测控功能上的网络化、WEB化。
系统主要功能
1、实时监测风机风压（静压、全压）、风速风量、轴承温度、定子温度、电网电流、电压、功率、电机与风机效率、风峒大气参数（温度、湿度、大气压力）等风机运行各种参数；
2、监测风门位置、风机开停状态、反风信号和电机编号等风机运行多种状态信息；
3、控制风门开/关、风机启/停；
4、自动闭锁控制，保证系统安全；
5、具有现场控制、远程控制、手动控制等多种控制方式；
6、在控制中心，通过32′液晶电视对风机机房进行24小时监视，通过网络视频服务器实现24小时远程监视。
系统软件功能
1、接收、处理、存储、显示PLC系统上传的现场数据，显示方式多样，生动直观；
2、自动生成各类报表，内容丰富翔实；
3、实时曲线、历史曲线绘制；
4、实时监测各类参数，具有超限报警并记录报警信息的功能；
5、系统设置了操作权限，只有获得权限的人员才可以操作系统；
6、支持远程网络浏览和控制。
二十二、售后服务的形式
电话咨询及追踪服务
我公司提供每周7天，每天24小时不间断的电话支持服务，解答用户在系统使用、维护过程中遇到的问题，及时提出解决问题的建议和操作方法，并每月至少一次现场询问用户使用情况。
现场响应
自收到用户服务请求起6小时内，若以上服务形式不能解决问题，公司将立即派技术人员到现场进行故障处理。
合约服务
若用户需要以上两种服务承诺之外的其它服务，公司可根据用户的具体要求经双方协商签订服务合约，公司将按照合约向用户提供服务；预防型服务就是一种典型的合约服务，本公司人员定期进行现场视察，了解系统运行情况，及时预防系统运行的隐患，并使系统保持高效。
合理的运行状态，从而保证最终客户将能安全、可靠地使用系统。
选案期内的承诺
在选案期内，我公司郑重承诺，对用户提出的任何与本方案书项目有关的问题，将及时作出答复，并按照方案书的要求，免费为用户提供文件，资料及强有力的技术和服务支持。
技术培训
技术培训工作的好坏，直接关系到用户是否能够熟练掌握和使用整个系统，因此我公司非常重视培训工作。
合同签定后，我公司将组织有关人员确定培训实施方案及内容，对用户进行技术培训。
培训内容包括：工程设计组态；系统操作使用；设备维护保养。
为了提高培训质量，公司将选派有2年以上系统使用、维护和安装调试经验的善于表达的技术人员作为培训教师。
技术资料移交及存盘
在系统正常投入运行后，我们公司将由专业人员编写和整理出相应的技术文件资料，用户作为原始技术档案保留。
测试与验收
1）我公司将严格按照有关技术标准和规范，以合同为依据，积极配合和接受用户的严格测试和工程验收。
我公司对最终客户中的三个矿点进行现场系统试运行和验收；
2）当我公司为用户进行的现场系统试运行和验收超过三个矿点时，原则上仅进行远程电话支持和EMAIL服务；
3）系统试运行周期为15天，验收周期为3天；
4）系统试运行报告和验收报告，为最终客户所有，我公司仅将参与协助的项目作为对工程商的服务项目备份存档；
免费升级服务和合约服务
我公司将长期为用户提供免费的升级软件和优化服务。
保修服务的承诺
我公司将以合同为依据，以厂商规定的服务承诺为基础，对所售的产品和承担的工程承诺相应的免费保修。
保修期间，负责维修和备件的免费更换；保修期外，继续承诺整个工程的维修保养，功能升级等一系列收费服务（保修期为设备投入运行一年内）。
我公司专业工程师负责系统的维护工作。
若系统出现故障，2小时内响应，24小时内完成专业维护。
售后一年内免费保修，以后每半年进行一次免费系统维护。
保修期满后我公司仍负责系统的终身维修工作，只收取工本费。
用户系统操作人员在使用过程中无论出现任何异常情况，均可即
时与我公司技术工程师联系，我公司负责24小时电话技术支持。
灯光绿黯黯的，更显出夜半的苍凉。
在暗室的一隅，发出一声声凄切凝重的磬声，和着轻轻的喃喃的模模糊糊的诵经声，（差一段）她心里千回百转地想，接着，一滴冷的泪珠流到冷的嘴唇上，封住了想说话又说不出的颤动着的口。