空压机集中控制及在线监测报警系统的研究与应用_鞠新志
空压机集中控制技术方案
空压机集中控制技术方案随着工业自动化的不断发展，空气压缩机作为一种重要的工业设备，其集中控制技术方案的优化和提升也成为了当前研究的热点之一。
空压机集中控制技术方案的改进，不仅可以提高工作效率，还可以减少能源消耗和维护成本，对于企业的可持续发展具有重要意义。
I. 空压机集中控制技术的背景空气压缩机作为输送能源的设备，广泛应用于制造业、能源行业和化工行业等领域。
然而，在许多企业中，空压机的管理和控制通常是分散的，每台空压机都有独立的操作和维护。
这种分散式的管理模式存在一系列问题，如能源浪费、设备负载不均衡、维护保养不及时等，导致了生产效率的降低和成本的增加。
II. 空压机集中控制技术的原理空压机集中控制技术的原理是通过传感器和监控系统，实时收集和分析空压机的运行数据，然后根据预设的条件和算法，对空压机进行控制和优化。
集中控制系统可以监测空压机的电流、压力、温度等参数，控制在线运行和停机，并自动调整维护周期和运行模式，以实现能源的节约和设备的正常运行。
III. 空压机集中控制技术的优势1. 能源节约：通过集中控制技术，可以实现空压机的智能运行和调节，避免了无效运行和能源的浪费。
合理调整压力和负载，最大程度地减少了能源消耗，降低企业的生产成本。
2. 设备保养：集中控制系统可以实时监测空压机的工作状态，预测和预警故障，并调整维护计划。
通过定期的维护和保养，可以延长设备的使用寿命，提高生产的可靠性和稳定性。
3. 远程监测：集中控制系统可以与其他监控系统进行联网，实现远程监测和操作。
企业的工程师可以通过电脑或手机远程监测空压机的运行状态，及时发现问题和进行调整，减少了人力资源的投入和延误。
4. 数据分析：通过集中控制系统收集的数据可以进行深入分析，为企业提供决策依据。
例如，可以通过数据分析找出设备的瓶颈和问题，优化设备的配置和调度，提高生产效率和质量。
IV. 空压机集中控制技术的应用案例目前，空压机集中控制技术已经在许多企业中得到应用。
DH45-1型空压机在线监测技术的研究的开题报告
DH45-1型空压机在线监测技术的研究的开题报告一、选题背景空压机作为一种重要的压缩设备，在许多工业领域中都有着广泛的应用，如机械加工、建筑、化工等。
空压机在线监测技术是指通过对空压机的各项运行参数进行实时监测和分析，以实现对空压机的智能化管理和优化运行。
传统的空压机监测方法主要依靠人工巡检和试运转等方法，这种方式存在效率低、操作复杂和监测精度不高等问题。
为此，研发一种基于传感器网络的空压机在线监测技术，能够实时采集和处理空压机的各项关键性能指标，对空压机运行状态开展预测分析、及时排查故障，并实现远程监视和操作空压机，提高其稳定性和效率，具有重要的现实意义和研究价值。
二、研究目的本文旨在开发一种基于传感器网络的DH45-1型空压机在线监测系统，通过采集空压机重要参数，进行数据分析和模型建立，实现动态监测和预测故障，并优化机器运行，提高其效率和稳定性。
三、研究内容1、对DH45-1型空压机的性能参数和工作流程进行介绍，并对其运行机理和故障原因进行分析。
2、设计基于传感器网络的空压机在线监测系统，选择适配器和传感器，搭建信号采集系统，实现对空压机电气信号采集和数据传输。
3、利用Matlab/Simulink软件建立空压机在线监测系统的动态模型，分析重要参数间的关系，通过建立数据预处理、特征提取和分类识别模型，实现对空压机运行状态的诊断和预测。
4、在实际运行环境中，对设计的DH45-1型空压机在线监测系统进行验证，印证其诊断精度和实用性。
四、预期成果1、设计一套适配器和传感器，并搭建整套数据采集和传输系统，实现对DH45-1型空压机的各项关键参数的监测。
2、建立基于Matlab/Simulink的空压机动态模型，分析关键参数间的关系，实现对空压机状态的预测。
3、通过实际验证，印证DH45-1在线监测系统具有较高的准确度和实用性。
五、研究意义DH45-1型空压机在线监测技术的研究，不仅可以提高空压机的工作效率和稳定性，降低企业能耗和成本，并且可以通过数据采集、传输和处理的完整流程，为相似领域的研究提供可借鉴和参考的经验和技术路线。
空气压缩机物联网监控系统[发明专利]
![空气压缩机物联网监控系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/dc72ff250a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c22.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.10.29C N 104122876A (21)申请号 201410374388.1(22)申请日 2014.08.01G05B 19/418(2006.01)(71)申请人福州固力工业成套设备有限公司地址350007 福建省福州市仓山区三高路156号金彩写字楼612室(72)发明人庄江松 庄德龙(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司 35100代理人蔡学俊(54)发明名称空气压缩机物联网监控系统(57)摘要本发明涉及一种空气压缩机物联网监控系统，其特征在于包括：N 个信息采集器，用以采集被监控空气压缩机的信息，且每个信息采集器都具备固定ID ；云服务器，用以无线接收所述信息采集器采集的信息，进行处理、存档；以及用户终端，用以向所述云服务器发送服务请求，所述云服务器接收到服务请求，经验证后，调取相应的数据发送给用户终端。
本发明能实现空气压缩机物联网实时在线监控，做到空气压缩机集中管理、告警。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图1页(10)申请公布号CN 104122876 A1.一种空气压缩机物联网监控系统，其特征在于包括：N个信息采集器，用以采集被监控空气压缩机的信息，且每个信息采集器都具备固定ID；云服务器，用以无线接收所述信息采集器采集的信息，进行处理、存档；用户终端，用以向所述云服务器发送服务请求，所述云服务器接收到服务请求，经验证后，调取相应的数据发送给用户终端。
2.根据权利要求1所述的空气压缩机物联网监控系统，其特征在于：所述的信息采集器固定设置于压缩机控制柜内，其包括一处理器以及与该处理器连接的GPRS通讯模块、485接口电路以及总线CAN接口电路；所述的CAN接口电路与设置于空气压缩机上的传感器连接，用以收集传感器采集的信息。
集中控制系统在空气压缩站节能改造中的应用
集中控制系统在空气压缩站节能改造中的应用文章对空压机的运行特点以及节能优化改进措施进行了阐述，着重介绍了集中控制技术中变频调速及余热回收技术的节能优化，并结合实际案例对空压机节能改造及节能效果进行了分析。
标签：空压机；集中控制；节能；变频调速；余热回收1 概述在社会生产领域中，压缩空气是一种清洁、环保、方便的能源，是目前应用最广泛的第四大能源，主要为气动元件、气动阀门等用气设备提供气源。
空气压缩系统是一种运行成本远高于购置成本的生产设备，据有关资料统计空压机的电能消耗成本通常超过总运行成本的75%。
随着全球能源危机的不断突显，在空压机的使用中能耗问题已经引起各国的高度重视。
因此，如何有效降低空压机的能耗是整个系统的节能关键所在。
2 空压机运行的能耗特点2.1 空载运行耗能大一般情况下空压机的选型是按最大负荷量来选型，实际运行中是设定压力控制的上下限。
在生产过程中，压缩机的工作是间歇性的进行加载和卸载，在空载状态下，空压机的进气阀关闭，停止输送压缩空气，此时压缩机处于空转状态，压缩机仍然要消耗约30%的功率，这部分的能源就白白的浪费了。
2.2 频繁加卸载对电网冲击大在工矿企业中，空压机使用的功率往往都较大，其频繁的启动会造成电流对电网的冲击较大，导致电网的不稳定和其他生产设备的安全，进而影响产品的质量；同时，也容易造成空压机本身的机械磨损加大，缩短设备的使用寿命。
2.3 冷却系统对空压机的影响空压机的冷却系统的作用是提高空压机的运行效率、降低功耗。
实际运行中的空压机排气温度每降低10℃，压缩机的功率损耗会下降3%左右。
因此，经常做好空压机的冷却系统的检查维护可以减少油耗及系统的运行成本。
2.4 供气压力大小的影响在实际应用中，供气压力每增加0.1bar时，相对应的功耗会增加0.3%～0.5%，定期对设备的油分离器、精密过滤器、干燥机的清洗和更换能有效地减少压缩空气传输过程中气源压力的下降。
供气传输过程中科学合理地配置管网管径大小、增加供气管路的气密性都是有效降低供气管网压力下降的有效方法。
煤矿空压机在线监控技术方案讲解
空压机在线监控系统技术方案郑州广众科技发展有限公司概述国家安监总局副局长、国家煤监局局长赵铁锤在山西长治表示，我国将在全国煤矿建立完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等井下安全避险六大系统，以提高煤矿安全保障能力。
《煤矿安全规程》（2010版）第四百三十九条也规定，空压机风包内的温度应保持在120℃以下，并装有超温保护装置，在超温时可自动切断电源和报警。
因此空压机在煤矿安全生产中的作用由以前的生产设备转变为现在的安全设施，其安全运行直接关系到矿山的安全保障。
为响应此规定和更好的对空压机实施保护，结合吉县盛平煤业有限公司空气压缩站现场情况，编制了此吉县盛平煤业有限公司空压机在线监控系统技术方案。
设计依据a.《煤矿安全规程》（2010版）。
b. 进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。
c. 现行国家电工委员会及其它有关标准。
d.《矿山电力设计规范》GB50070-94e.《低压配电设计规范》GB50054-95f.《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》GB/T13926-92g.《外壳防护等级的分类》（GB4208-84）h. 使用单位提供的现场数据及要求i. AQ 1013-2005 煤矿在用空压机安全检测检验规范j. GB/T 3853-1998 容积式压缩机验收实验k. GB 4980-85 容积式压缩机噪声声功率的测定l. GB/T 6075.4-2001 在非旋转部件上测量和评价机器的机械震动m. 客户提供的空压机现场数据和技术要求系统组成及性能1.系统概述空压机在线监控系统以可编程控制器（西门子S7-200)为控制核心，辅以高精度的十二位检测模块和电量检测仪表，将空压机的运行数据分别实时传送到程序控制器进行处理，检测数据和运行状态通过触摸屏实时显示；在可编程序控制器总线上扩展以太网模块，通过以太网把现场数据上传到监控室。
（系统结构见下图）2.故障处理当监控系统检测到空压机运行状态不良时，将对空压机实施保护和报警信号，保护分为分为两级进行处理，轻故障时发出声光报警并正常停止空压机。
一种可远程监控的空压机工作环境监测系统[实用新型专利]
![一种可远程监控的空压机工作环境监测系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e8e0a3f56037ee06eff9aef8941ea76e59fa4a73.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620599198.4(22)申请日 2016.06.20(73)专利权人 无锡鼎茂机械制造有限公司地址 214000 江苏省无锡市锡山区羊尖镇南村路28号(72)发明人 王守益 (74)专利代理机构 苏州广正知识产权代理有限公司 32234代理人 张利强(51)Int.Cl.F04B 51/00(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称一种可远程监控的空压机工作环境监测系统(57)摘要本实用新型公开了一种可远程监控的空压机工作环境监测系统，包括空压机工作环境监测单元以及远程监控单元，所述空压机工作环境监测单元包括无线路由器二、数据比较器、数据采集单元、反馈单元、微处理器、报警单元以及用于执行开关空压机工作的智能开关。
该可远程监控的空压机工作环境监测系统，具有远程监控的功能；在空压机工作时的温度数据、湿度数据、气压数据以及油压数据过高时，微处理器自动驱动智能开关停止空压机的工作，可保护空压机不受损坏，延长空压机的使用寿命；且在空压机工作时的温度数据、湿度数据、气压数据以及油压数据过高时，该可远程监控的空压机工作环境监测系统，具有现场报警以及远程报警的作用。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 205744397 U 2016.11.30C N 205744397U1.一种可远程监控的空压机工作环境监测系统，包括空压机工作环境监测单元以及远程监控单元，其特征在于：所述空压机工作环境监测单元包括无线路由器二、数据比较器、数据采集单元、反馈单元、微处理器、报警单元以及用于执行开关空压机工作的智能开关，所述数据比较器的输入端与数据采集单元的输出端连接，所述数据比较器的输出端通过反馈单元与微处理器的输入端连接，所述微处理器的两个输出端分别与报警单元以及智能开关的输入端连接；所述远程监控单元包括无线路由器一、控制器、蜂鸣报警器以及显示器，所述控制器的两个输出端分别与蜂鸣报警器以及显示模块的输入端连接；所述远程监控单元中控制器的输出端依次通过无线路由器一、无线网络以及无线路由器二与空压机工作环境监测单元中数据比较器的输入端连接；所述空压机工作环境监测单元中数据采集单元的输出端依次通过无线路由器二、无线网络以及无线路由器一与远程监控单元中控制器的输入端连接；所述空压机工作环境监测单元中微处理器的输出端依次通过无线路由器二、无线网络以及无线路由器一与远程监控单元中控制器的输入端连接。
空压机群控集中控制系统
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空压机集中控制系统ACS4000简介
适用销售对象
空压机较多，空压机卸载频繁的项目 企业用户要求复杂项目 对中控连接有较高要求的项目
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空压机集中控制系统ACS4000简介
标准配置 选项配置
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空压机集中控制系统ACS4000简介
ACS4000可以适用空压机用户几乎全部的 控制要求，个性化的控制要求也是可以实现 的！
空压机集中控制系统 ACS4000
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更多的参数采集，更多的控制输出! 可灵活扩展功能的控制结构!
操作简便，服务人员均能胜任调试工作! 不拿薪水的，最忠实可靠的空压站房值班者!
IR ACS4000
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空压机集中控制系统ACS4000简介
ACS4000是什么？
ACS4000是用来控制与监视整个空压站房的智能控制系统。 ACS4000可控制与监视的对象主要包括：空压机，干燥机，水泵，水压，水温，水 流量，压缩空气压力，压缩空气温度，压缩空气流量，压缩空气露点，空压机电流 等等。 ACS4000拥有众多的通讯方式与用户连接。
标准功能
可控制所有空压机 控制4台空压机 控制4台干燥机 顺序控制功能(8个可定义次序轮换队列) 事件控制功能(8个可定义事件) 主备机控制功能(8个可定义主备机轮换队列) 提供母管压力输入通道 提供露点温度输入通道
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空压机集中控制系统ACS4000简介
丰富的选项功能
上位机远程监控套件（计算机、软件） 4台电动/气动阀控制模块，最大扩展到24个 4台空压机运行/故障状态硬接点输出，最大扩展到2个模块，即8台空压机 4台冷干机运行/故障状态硬接点输出，最大扩展到2个模块，即8台冷干机 4台吸干机运行/故障状态硬接点输出，最大扩展到2个模块，即8台吸干机 4台空压机电流信号采集模块，最大扩展到2个模块，即8台空压机的电流 4台空压机进水水压采集模块，最大扩展到2个模块，即8台空压机进水水压 4台空压机出水水压采集模块，最大扩展到2个模块，即8台空压机出水水压 4台空压机进水水温采集模块，最大扩展到2个模块，即8台空压机进水水温 4台空压机出水水温采集模块，最大扩展到2个模块，即8台空压机出水水温
空气压缩机集中监控装置[发明专利]
![空气压缩机集中监控装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d062b0cf0722192e4436f65b.png)
专利名称：空气压缩机集中监控装置专利类型：发明专利
发明人：张永升,荆旭光,槐法起,董嘉才申请号：CN201180004197.0
申请日：20110328
公开号：CN102859198A
公开日：
20130102
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种空气压缩机的集中监控装置，包括电压表、电流表、启动开关、压力开关、接触器和电流保护期。
电流表和电压表与电机（1）和启动开关相连接。
启动开关控制空气压缩机的运转和停止。
压力开关控制和调节气罐（3）的压力。
接触器控制外接电路的通断。
电流保护器在空气压缩机异常的时候起跳，从而保护电机。
电压表、电流表、启动开关、压力开关、接触器和电流保护器都集中设置在一个控制盒（2）里，控制盒固定在空气压缩机上。
该集中监控装置可以对空气压缩机的各个部分在监控装置处集中显示，从而方便观察。
申请人：张永升
地址：266061 山东省青岛市崂山区海尔路182-6号地恩地财富大厦23楼
国籍：CN
代理机构：山东清泰律师事务所
代理人：聂磊
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基于变频控制技术的空压机集中控制系统应用
基于变频控制技术的空压机集中控制系统应用姚立强【期刊名称】《《化工中间体》》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】2页(P131-132)【关键词】空气压缩机; 变频控制; 集中控制; 节能降耗【作者】姚立强【作者单位】汾西矿业两渡煤业山西 031300【正文语种】中文【中图分类】T现阶段，我国矿井采用的空压机大多还是老式的，操控方式较为老旧，操控比较繁琐，且大多数空压机的布置较为分散，需要24h不间断的派人值守，根据井下需要采用手动方式对空压机启动或者关停进行控制，同时由于空压机的能耗较大，长时间在空载状态下运转会造成大量的资源浪费、工作寿命降低、增加设备的运行投入。
因此，文中设计了一种空压机的集中控制系统，利用变频技术与集中控制技术相结合，根据井下需风量对空压机的载荷进行调节，从而达到降低空压机组能耗、增强设备的工作效率以及使用寿命。
1.设备概况山西某矿采用的压缩机为三台型号为MM250-2S的老式空压机，2级压缩回转容积式压缩机。
当压缩机中的螺杆主机进入工作状态时，先将第1级主机从吸气端的自燃状态空气压缩到2.1MPa，并将压缩的空气进行冷却降温后进入到第二级主机内，通过第2级压缩机将空气压缩到需要的压力值。
空压机配套采用的驱动电机型号为231Y-4000-4型，电机的工作电压为10KV，工作功率在250KV，在井下用气高峰期内空压机两台处于运转，一台处于备用，当井下的用气量较小时，一台空压机处于运行状态，但时长出现空压机负载较小，空载严重，引起大量能耗浪费，造成设备的运行寿命降低，增加设备运行成本。
2.变频控制技术采用变频控制柜技术能取得明显的节能效果，空压机驱动电机的启动电流值较低，功率因数值较高，且控制较为方便，运行可靠。
将变频控制技术与集中控制技术相结合，根据井下需风量对空压机的运行情况进行调控，能取得显著的应用效果。
在矿井采用的3台空压机中，2台为高压直接启动方式，1台改造成高压变频控制方式。
矿用往复式空压机远程监测预警及性能测定系统的研发的开题报告
矿用往复式空压机远程监测预警及性能测定系统的研发的开题报告一、研究背景及意义往复式空压机在矿山生产中起到了至关重要的作用，然而在使用过程中，其运行状态不易通过人工检测获取，错误率较高，不利于运行效率的提升和运行安全的保障。
因此，本研究旨在设计一种往复式空压机远程监测预警及性能测定系统，实现对空压机的实时监测、异常预警和性能测定，提高设备运行效率和管理水平，保障生产安全。
二、研究内容及方法（一）研究内容1. 设计往复式空压机远程监测预警及性能测定系统的硬件框架；2. 研发数据采集系统，对往复式空压机运行数据进行采集和传输；3. 针对往复式空压机运行过程中的常见故障，研发异常检测算法，并进行预警；4. 设计往复式空压机性能测定系统，对其主要运行参数进行测试监测；5. 对系统进行优化升级，并进行实际测试调试。
（二）研究方法1. 建立往复式空压机的运行状态监测系统，采用传感器将实时数据传输至云端;2. 基于机器学习方法，从采集到的实时数据中进行分析并更新运行数据，提出机器学习算法;3. 研发基于预警阈值的异常检测算法，实现空压机异常预警;4. 通过合理的测试方法，对往复式空压机性能进行测定分析，构建性能测定模型。
5. 对系统进行综合验证，提出优化方案和评估方案。
三、预期成果及意义（一）预期成果1. 往复式空压机远程监测预警及性能测定系统硬件框架；2. 数据采集系统，对往复式空压机运行数据进行实时采集和传输；3. 基于机器学习方法的运行数据分析和更新算法；4. 异常检测算法，实现空压机的异常预警及定位；5. 往复式空压机性能测定系统；6. 经优化升级后的整合系统，并通过实验测试验证。
（二）预期意义1. 提升往复式空压机的运行效率和管理水平；2. 实现很好的生产安全预警机制；3. 提高了矿山设备的控制能力，加强了其运行保养和管理；4. 优化空压机维护，延长其使用寿命；5. 推动了矿山设备监测技术的发展，促进了工业领域的升级换代。
压缩空气集中智能控制技术研究与应用
压缩空气集中智能控制技术研究与应用摘要：压缩空气智能控制技术的应用为企业迈入智能时代提供了有益借鉴。
智能控制系统能对运行模式、振动情况、压力状况等进行监测或控制，大大减轻了员工的作业负担，提高了运行效率，节约了运行能耗。
文章对压缩空气集中智能控制技术具体应用进行了探索，以供借鉴。
关键词：压缩空气；集中控制；智能化1压缩空气程控系统概述压缩空气程控系统一般由空压机、冷冻式干燥机、吸附式干燥剂、测量表计、控制阀门、除水、除油过滤器和控制系统组成；普遍采用就地 + 上位机操作方式；控制系统采用 PLC+ 上位机或 DCS 系统。
冷冻式干燥机和吸附式干燥机的出力和空压机出力相适应，一般空压机的总数量和吸附式干燥机与冷冻式干燥机的数量和相等。
空压机生产的压缩气经冷冻式干燥机处理后作为工艺用气；经吸附式干燥机处理后作为全厂仪用气源，供全厂全部气动阀门、仪表使用。
压缩空气系统在许多工业企业中属于重要的公用系统，关系到全厂机组的安全运行；而作为公用系统，一旦投入生产就很难有机会进行大的改造工作；所以压缩空气程控系统在设计时必须引起高度重视，确保设计安全可靠，且留有裕度。
2压缩空气集中智能控制技术研究与应用2.1集中控制压缩空气集中智能控制系统主要有4个分控站和1个中央控制站组成，4个分控站分别包括每台压缩机通信卡件、光纤网络收发器、光纤等，中央控制站由数据转换柜、中央控制器及上位机共同组成压缩空气智能集控系统，智能集控系统通过先进的数据通信交互手段，将厂区内原本分散在各个空压站的压缩机参数、各用气点管道流量、压力、辅助系统风机、水泵、电气等各类能耗数据、运行工况数据和设备自控策略进行集中管理，采集信号进入 ES8000存储并与OPTIMIZER 4.0互相通信，ES8000再将控制信号送达上位机和各站压缩机，并根据人为设定的控制方案自行控制。
智能集控系统单独控制空气系统，监控整个空气压缩过程，并从中采集数据。
设计理念为将独立空压站当做整体进行调控，当管网压力波动时按事先设定的控制顺序优先操控距离负荷变化点最近压缩机，让其加减负荷，若1台不足以使负荷变化稳定，则系统会自动控制其他压缩机，因事先各站所有压缩机通过光纤与数据转接柜实施了通信，因此在用压缩机均处于中央控制器的控制范围，各机导叶（IGV）和放空阀（BOV）均能按照设定程序进行负荷调控，按事先设定的优先控制顺序自行进行调节，原来各站靠人为启停调节压缩机负荷，智能控制系统建成后完全过度到智能控制模式，而且是整体控制模式，参与负荷调节的压缩机由单台过渡到多台，变负荷能力大大加强，系统压力的稳定性也大大加强。
空压机在线监控系统
空压机在线监控系统空压机在线监控系统1·简介1·1 目的本文档旨在提供空压机在线监控系统的详细说明，包括系统的功能、架构以及安装和使用指南。
1·2 背景空压机在工业生产中起着重要作用，但由于故障可能导致生产停机，因此对空压机进行实时监控和诊断变得至关重要。
空压机在线监控系统提供了实时数据和故障诊断功能，帮助用户及时发现和解决问题，提高生产效率。
2·功能2·1 实时数据监测空压机在线监控系统通过传感器采集关键参数数据，包括压力、温度、流量等，实时监测空压机的工作状况。
2·2 故障诊断系统根据收集的数据和预设的故障模型，进行故障诊断和预警，及时发现潜在问题并提供解决方案。
2·3 远程控制系统支持远程控制空压机的开关、调节和维护操作，用户可以通过方式、平板电脑或电脑实现远程控制。
2·4 数据分析系统会对空压机的历史数据进行分析，并报告和图表，帮助用户了解空压机的工作状态和趋势，以制定合理的维护计划。
3·架构3·1 传感器节点传感器节点安装在空压机上，主要用于数据采集和传输。
3·2 数据采集系统数据采集系统负责接收传感器节点发送的数据，并将其存储至数据库中，以供后续分析和处理。
3·3 数据处理与诊断系统数据处理与诊断系统对接收到的数据进行处理和分析，通过预设的故障模型进行故障诊断和预警，并提供解决方案。
3·4 远程控制终端远程控制终端可以通过网络连接到数据处理与诊断系统，用户可以通过终端实现对空压机的远程控制和监测。
4·安装与使用指南4·1 安装空压机在线监控系统详细说明空压机在线监控系统的安装方法和要求，包括传感器节点的安装，数据采集系统和数据处理与诊断系统的部署。
4·2 配置系统参数指导用户进行系统参数配置，包括传感器节点的参数设置和数据处理与诊断系统的参数调整。
空压机在线监控系统
空压机在线监控系统空压机在线监控系统⒈系统概述⑴系统简介空压机在线监控系统是一种基于互联网技术的监控系统，通过传感器设备和数据采集装置实时监测空压机运行状态，并通过云平台进行数据存储和分析，实现远程监控和运维管理。
⑵系统目的空压机在线监控系统旨在实现以下目标：●实时监测空压机运行状态，提供运行数据和关键指标。
●自动诊断故障并发出警报，帮助运维人员快速定位和解决问题。
●数据分析和报表，提供运行趋势和性能评估。
●远程控制和调整空压机运行参数。
●提高空压机的运行效率，降低维护成本。
⒉系统结构⑴硬件组成空压机在线监控系统的硬件组成如下：●传感器设备：用于测量空压机的关键参数，如压力、温度、电流等。
●数据采集装置：负责采集传感器数据，并通过网络传输到云平台。
●控制终端：用于远程控制和调整空压机运行参数。
⑵软件组成空压机在线监控系统的软件组成如下：●云平台：用于数据存储、分析和可视化。
●远程监控终端：用于实时监测空压机运行状态和远程控制。
●数据分析和报表工具：用于对采集到的数据进行分析和报表。
⒊系统功能⑴实时监测功能空压机在线监控系统可以实时监测空压机的运行状态，包括但不限于以下参数：●压力：监测空压机出口压力，提供压力曲线和实时数值。
●温度：监测空压机的各个部件温度，提供温度曲线和实时数值。
●电流：监测电动机的电流，提供电流曲线和实时数值。
●运行时间：统计空压机运行时间和负荷状况。
⑵故障诊断和警报功能空压机在线监控系统可以自动诊断空压机故障，并及时发出警报，包括但不限于以下故障类型：●压力异常：检测到空压机压力异常，如过高或过低。
●温度异常：检测到空压机各部件温度异常，如过热或过低。
●电流异常：检测到电动机电流异常，如过载或欠载。
●运行时间异常：检测到空压机运行时间异常，如连续高负荷运行。
⑶数据分析和报表功能空压机在线监控系统可以对采集到的数据进行分析，并相应的报表，包括但不限于以下内容：●运行趋势分析：根据历史数据分析空压机的运行趋势，以及与设计参数的偏差。
空压机集中控制方案
空压机集中控制方案随着工业生产的不断发展和自动化程度的提高，空压机作为一种重要的设备，被广泛应用于各种生产领域。
为了更好地管理和控制空压机的运行，降低能耗，提高生产效率，空压机的集中控制方案应运而生。
一、传统空压机控制方式的不足在传统的空压机控制方式中，每台空压机都独立运行，没有统一的监控和控制系统。
这样就导致了以下问题：1. 能耗浪费：由于空压机的运行没有统一调度，可能会出现多台机器同时运行的情况，造成能耗的浪费。
2. 运行不稳定：每台空压机独立运行，无法根据实际负荷的变化进行动态调整，容易导致运行不稳定，甚至出现过载和欠载的情况。
3. 维护困难：传统控制方式下，维护人员需要逐一检查和调整每台空压机，工作量大且效率低下。
二、空压机集中控制方案的优势为了解决传统空压机控制方式的不足，空压机集中控制方案应运而生。
它具有以下优势：1. 集中管理：通过集中控制系统，可以对多台空压机进行统一管理和调度，实现智能化管理。
可以根据实际负荷的变化，自动调整空压机的运行状态，避免能耗的浪费。
2. 运行稳定：集中控制系统可以实时监测和控制空压机的运行状态，根据实际需求实现负荷均衡，提高运行稳定性，避免过载和欠载的情况。
3. 故障预警：集中控制系统可以实时监测空压机的故障信息，如果出现异常情况可以及时发出报警信号，提醒维护人员进行处理，避免故障扩大化。
4. 远程控制：通过集中控制系统，可以实现对空压机的远程控制。
维护人员无需亲临现场，就可以对空压机进行监控和调整，提高工作效率和便捷性。
5. 维护便利：集中控制系统可以提供实时的运行数据和报表分析，维护人员可以根据这些数据进行维护计划的制定和维修工作的安排，提高维护的效率和准确性。
三、空压机集中控制方案的应用案例目前，空压机集中控制方案已经在一些企业中得到了应用，并取得了良好的效果。
以下是一个实际的案例：某汽车制造企业的厂区内有多台空压机分布在不同的车间，传统的控制方式导致了能耗浪费和运行不稳定的问题。
一种空压机群控系统[实用新型专利]
![一种空压机群控系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ade48e629ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2adf.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021706592.6(22)申请日 2020.08.17(73)专利权人 台源（上海）能源科技有限公司地址 200000 上海市浦东新区周浦镇康沈路1611弄9号302室(72)发明人 王伟 孙立 房海龙 (74)专利代理机构 上海领洋专利代理事务所(普通合伙) 31292代理人 俞晨波(51)Int.Cl.G05D 27/02(2006.01)(54)实用新型名称一种空压机群控系统(57)摘要本实用新型公开了一种空压机群控系统，包括：服务器，服务器包括主控单元、辅控单元、信息采集单元、流量控制单元，主控单元包括1个节能辅控柜和若干个并联的分控柜，分控柜均采用导线连接有空压机和水闸门，节能辅控柜采用导线与其中1个分控柜连接且同时采用导线与该分控柜连接的空压机连接；辅控单元包括3个分控柜，3个分控柜分别采用导线连接有干燥机、冷却塔和水泵，信息采集系统包括电力计量器、水压检测器、水温检测器、流量检测器和压力检测器，电力计量器采用导线分别连接到空压机、水闸门、干燥机、冷却塔和水泵。
本实用新型实现对空压机群运行的优化控制，将系统压力控制在±0.1bar范围内，降低空压机群运行能耗，达到节能的目的。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 212379777 U 2021.01.19C N 212379777U1.一种空压机群控系统，包括：服务器(1)，其特征在于：所述服务器(1)包括主控单元(6)、辅控单元(7)、信息采集(8)单元、流量控制(9)单元，所述主控单元(6)包括1个节能辅控柜(12)和若干个并联的分控柜(15)，所述分控柜(15)均采用导线连接有空压机(13)和水闸门(14)，所述节能辅控柜(12)采用导线与其中1个分控柜(15)连接且同时采用导线与该分控柜(15)连接的空压机(13)连接；所述辅控单元(7)包括3个分控柜(15)，3个所述分控柜(15)分别采用导线连接有干燥机(16)、冷却塔(17)和水泵(18)，所述信息采集(8)系统包括电力计量器(19)、水压检测器(20)、水温检测器(21)、流量检测器(22)和压力检测器(23)，所述电力计量器(19)采用导线分别连接到空压机(13)、水闸门(14)、干燥机(16)、冷却塔(17)和水泵(18)。
空压机智能控制系统的研究与应用
空压机智能控制系统的研究与应用发布时间：2021-12-17T08:15:30.792Z 来源：《中国建设信息化》2021年18期作者：朱秀磊[导读] 近些年，我国经济发展迅速，矿山企业为我国发展做出了很大贡献，随着科技水平的提升，智能控制系统被广泛应用在矿山机械设备中。
朱秀磊乐金显示(烟台)有限公司，山东烟台，264006摘要：近些年，我国经济发展迅速，矿山企业为我国发展做出了很大贡献，随着科技水平的提升，智能控制系统被广泛应用在矿山机械设备中。
空压机智能控制系统一般采用模糊控制与PID控制相结合的控制系统，可实现空压机变负荷控制，提高空压机运行效率，并且采用节能技术(生产需求最优压力供给、系统优化、余热回收)能够降低空压机机群的运行成本。
而引进空压机控制系统的维护成本较高，因此开发基于DCS组态软件VisualField设计的监测系统是非常有必要的。
关键词：空压机；智能控制系统；研究；应用引言随着现代电子技术的发展，变频控制技术已经发展到相当成熟的阶段。
将压力、风量监测和变频调速系统相结合，研究开发空压机变频节能控制系统，优化机组运行方式，对延长设备使用寿命，提高设备生产效率，节约电能具有重要意义。
1空压机余热回收再利用系统总体方案设计所设计的余热回收再利用系统主要由喷油螺杆式空压机、板式换热器、润滑油管路、连接管道、主水箱、副水箱、加热装置的电加热器、分离液气的油气分离器、各类传感器、循环水泵和电动阀门等组成。
因此空压机余热回收利用系统又可细分为余热回收系统、余热利用系统和控制系统。
其中热交换器是余热回收系统的核心，其作用主要是将空压机系统运行过程中释放的热量进行回收，回收之后再与余热利用系统中主、副水箱中的冷却水进行换热，实现热量的转移。
经过多方面分析研究，决定加入控制系统，为了满足不同工况的各种需求，要相应地在设备上配置无极变速装置。
煤矿工人的用水情况是随机多变的，因此采用恒压供水系统，采用加装变频调节器在供水水泵上的方式调节水泵功率和流量等来减少能耗。
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系统的控制要求如下：手自动转换开关为手动 状态的空压机， 仅受其 Delcos3100 控制器控制，以 方 便 机 器 检 修 和 维 护 ， 此 时 PLC 只 能 采 集 该 Delcos3100 控制器中的数据而不能控制空压机；手 自动转换开关为自动状态且远程控制无效的空压 机， 将由 PLC 进行集中监制，PLC 根据风压的变化 来决定投入运行的空压机台数，维持风压能够满足 井下用风的需要，并且依据空压机运行时间的长短 使它们轮换工作；当触摸屏上的远程控制设置无效 时，上位机只能监测到空压机的运行状况而没有控 制权限，当远程控制有效且手自动转换开关为自动 状态时，空压机将只受上位机远程控制。
10) 本系统要求作为一个新的子系统纳入原来 的锦丘煤矿机电自动化系统，要求本系统上位机程 序与原系统上位机程序融为一体。 1.2 触摸屏配置设计
系统采用西门子 TP270-10 型触摸屏作为车间 级的集中监控站。 它是基于标准操作系统 Microsoft Windows CE 的多功能人机交互界面，具有强大的数 据采集和管理功能，稳定可靠，界面友好，图形显 示，操作和管理方便。 操作人员可以通过图形和菜 单的方式查看空压机的运行状态及实时数据，设定 空压机的压力、时间等运行参数，查看系统的历史 数据、故障报警信息，并可设置是否允许上位机远 程控制空压机。 触摸屏直观显示了空压机组的运行 状况，操作方便快捷，避免了定时巡检记录的烦琐 工作，大大提高了工作效率和管理水平。 1.3 上位机配置设计
5)在地面空压机房设矿用一般型集中控制柜一 台，配备触摸屏人机界面，能够显示空压机的各种 实时状态；在井下空压机房每台空压机设立隔爆分 站一台，有集中控制台进行统一管理，集中控制台 同样配备触摸屏，对空压机的各项数据进行实时监 测。
6) 系 统 具 备 完 备 的 保 护 及 报 警 功 能 ， 能 实 现 电 机过载停机、电源逆相及缺相保护、排气高温跳车、 超过最大工作压力安全阀动作（亦可设定为空压机 停 机 ）、 冷 却 水 故 障 （缺 水 、 超 温 ） 报 警 停 车 、 油 压 失 压报警停车等等。
开发环境为 SIMATIC STEP7 V5.3 SP2 编 程 软 件包，它采用结 构 化 程 序 设 计 ， 程 序 可 读 性 强 ， 调 试和维护方便。 单台空压机的主程序流程图如图 2 所示。
图 2 主程序流程图
4 系统特点 1）系统结构方面。 系统分布在各测点的智能型
传感器挂接在一条公共传输线路（4 芯通信电缆）与 智能终端通信，安装、维护极其方便。 增加测点时， 只须将智能型传感器通过三通（或二通）接线盒接 到公共传输线路上即可，且使用电缆少，每个智能 终端所带测点多，最多达 100 个。 而一般安全监测 系统的每个传感器都需要单独的电缆与监测终端 通信，则需要大量电缆。 另外，每个监测终端最多只 能接 16 个传感器。
Abstract: In this paper the on-line detection and alarm system of air compressor is introduced, it is made up of the detection equipment, executive component, PLC, industrial computer and Ethernet. It can realize the auto on-line detection, control, and the self-regulation of the air volume of the air compressor. So it can guarantee the safety in production of the coal mine.
3）控制系统具备就地手动/就地集控/远程集控 三种控制方式。 集控方式下，空压机的运行又可选 择单步运行、 半自动运行及全自动运行三种方式。 单步运行主要在检修时调试用；半自动运行，即一 键启停；全自动运行下，无需操作人员参与，所有空 压机按一定策略自动运行。
4）空压机全自动运行，要求实现空压机按需要 自动启停，按用风量确定空压机开启台数，要求能 实现自动加卸载 ，要 求 能 实 现 井 上 下 （3+1）台 空 压 机均衡运行，达到均匀磨损的目的。
第 21 卷增刊 2012 年 8 月
中国矿业 CHINA中MI国NING矿 MA业GAZINE
Vol.21,zk Augu第st 2101卷2
空压机集中控制及在线监测报警系统的研究与应用
鞠新志 1,倪圣功 2
（1. 山东省滕州市东大矿业有限责任公司，山东 滕州 277500 2. 临矿集团榆树井煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 016200）
实现空压机工况实时监测， 系统可以完成对压力 （包括空压机出风压力、润滑油压力等）、温度（包括 排 气 温 度 、电 机 温 度 、 冷 却 水 排 水 温 度 ）、 空 压 机 运 转时间以及电气参数（包括电流、电压、电机功率、 日耗电量等）的连续在线检测功能。
2） 实现空压机及相关气路系统阀门的自动联 动控制，按程序执行启动/停止空压机操作，提高操 作的准确性和安全性；空压机水冷却循环系统的自 动化控制。
PLC 和 触 摸 屏 之 间 的 通 讯 二 者 均 为 西 门 子 的 产品， 通过 MPI 电缆连接 PLC 的 MPI 通信口和触 摸屏的 RS-485 通信口. 组态时对相关通讯参数如 所 要 连 接 CPU 的 MPI 地 址 和 槽 号 等 进 行 定 义 ，选 择接口类型为 MPI， 将波特率设置为 187.5kbps 进 行简单的组态操作即可实现通讯。 2.3 上位机通讯
变换趋势，还可通过历史曲线图形进行显示并进行 任意时刻的数据查询，同时，空压机运行参数历史 数据还可以以报表形式查询显示和打印，便于值班 人员打印值班报表、相关人员的定量研究分析和日 常的压风安全技术管理。 通过授权，操作人员可以 通过上位机系统对空压机发出命令，控制空压机的 启停。
9) 系统要求具有一定的故障诊断与分析功能。 要求具有故障显示功能， 能实时显示系统排气温 度、排气压力、状态卸载、负载待命等，对故障能实 现自我诊断停机保护，并显示故障原因。 发生安全 保护动作时，可发出声光报警。 报警信息能保存至 历史数据库，并可方便地进行查询。 故障排除后，可 实现安全复位功能。
摘 要：本文简述了空压 机 在 线 监 测 报 警 装 置 ，由 现 场 检 测 装 置 、执 行 元 件 、PLC 和 工 业 计 算 机 、以 太 网 等 组成。 实现了在线自动监测、控制，还实现了空压机的风量自动调节。 为煤矿的安全生产提供了保障。
关键词：空 压 机 ；PLC；在 线 监 测 ；报 警 ；智 能 控 制 中图分类号：TD67 文献标志码：B 文章编号：1004-4051（2012）zk-0538-04
The research and application of the control of air compressor and on-line detection and alarm system
JU Xin-zhi1，NI Sheng-gong2 (1. Dongda Mining Group Co. , Ltd .，Tengzhou 277500, China； 2. Yushujing Coal Mine of Linyi Mining Group，Ordos 016200， China)
系统采用 PC 机作为上位机远程监控站。 通过 网络在线监视空压机的运行状况，查看压力、温度、 运行时间、电机电压、电机电流、输出功率等实时数 据，记录并存储历史数据，提供数据的查询和打印 功能。 当现场设备有动作或者出现故障时能够弹出 提示消息并记录存储下来；在远程控制允许的情况 下，值班人员还可以远程控制空压机。 远程监控方 便了调度，提高了管理自动化水平，是煤矿信息化 发展的需要。 其他元件包括手自动转换开关、紧急 停止按钮、声光报警器等。 2 通讯系统的构成
锦 丘 煤 矿 压 风 系 统 由 地 面 一 台 MOGF-9.6/8G 型空压机（风冷）和井下三台 SM-5132W 型 空 压 机
组 成 （复 盛 机 电 有 限 公 司 生 产 、 水 冷 ）， 为 煤 矿 用 单 螺杆移动式空压机。 每台空压机都配有本体控制器 Delcos3100，通过 Delcos3100 控制器的操作面板，操 作人员可以就地控制单台空压机的启停、查看运行 状况、设置运行参数等。 另外，Delcos3100 控制器留 有一个 RS-485 通信接口，支持 Modbus RTU 协议， 为实现空压机组的集中监控提供了条件。 系统结构 图如图 1 所示。
7) 具 备 各 种 参 数 设 定 功 能 ， 可 对 自 动 运 行 中 的 多种关键参数进行设定，包括：空压机轮转时间间 隔、自动加载压力、自动卸载压力、自动开机压力下 限、加开空压机等待时间间隔、加开空压机停机压 力设定值等等。 还可以对现场采集的各种模拟量参 数进行报警上下限设定。
8) 系 统 要 求 接 入 矿 调 度 室 ， 在 调 度 室 内 设 置 上 位机系统， 上位机系统基于高性能的工控组态软 件，能对空压机系统所有运转状态及故障信号进行 动态显示和记录并生成运转报表，报表可自由查询 和打印输出。 在线测量与处理的空压机运行参数可 通过实时曲线图形显示，便于监视各种不同参数的
Key words: air compressor; PLC; on-line detection; alarm; intelligent control
在煤矿采煤生产中，空压机主要负责向矿井大 量的风动机械提供动力，其工作的可靠性和安全性 直接影响着矿山的正常生产和经济效益。 目前大部 分空压机组存在着控制方式落后、操作不方便的问 题。 控制回路大多为继电器控制，控制方式采用就 地分 散 式 人 工 操 作 ，由 固 定 人 员 24h 值 守 ，值 守 人 员根据井下用风量的需求手动启动或者停止空压 机，并且定时巡检、记录运行状况。 另外，空压机组 耗电量很大，其中有相当长时间是在空载或轻载状 态下运行，导致能耗大、机器受损严重、运行成本较 高。 因此，设计一个操作方便、功能完善的全自动集 中监控系统，对空压机组进行监控和保护，提高空 压机组的工作效率，降低能耗，延长使用寿命，有着 重要的现实意义。 1 监控系统的构成