煤矿通风机在线监测控制系统

第一章系统功能与技术指标

1. 系统功能

2. 技术指标

3.监测参数范围

4. 系统特点

5. 系统的组成

6. 系统的工作原理第二章气体流量的监测

1.气体流量计算的基本原理

2.负压测点的布置

3.系统负压测点的结构与物理位置

4.压力变送器的基本技术指标与使用方法

5.压力的采集与气体流量的计算第三章电机的轴承温度、绕组温度的测量

1. PT100 电阻介绍

2. 温度采集模块

3. 温度采集工作原理

第四章电气参数的测量

1.三相电参数采集模块

2.系统三相电参数的采集第五章风机流量的计算

流量的计算

第六章振动的测量

振动的监测

第七章转速的测量

转速的监测

第八章模拟量的采集

模拟量采集模块

第九章场安装环境的选择及要求

1. 安装环境的选择

2. 安装程序、方法

3.信号线的接线方法

4.现场保养与维护

风机是矿井要害设备之一，它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，只有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，在线监测系统是实现全矿井自动

化的必须设备之一。

通风设备配电在线监测系统是基于大型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》、《煤炭行业标准》和《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数据处理，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：风机入口静压、风速、流量，电机的轴承温度、定子绕组温度、电机功率、电机振动烈度、风机的转速、进出气体温度等。数据传输模式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，以满足自动管理的需求。

通风设备配电在线监测系统能够在生产过程中随时掌握通风设备的运行状态，改变了传统的设备管理方式，提高了通风设备的自动化管理水平，有力地保证了通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据，深受用户欢迎。

本系统测控功能齐全，画面和报表丰富多彩，方便现场操作人员使用和技术维护。

第一章系统功能与技术指标

1系统功能

系统的主要功能有：实时监测通风系统参数、通风机的性能参数、电机的电气参数、轴承温度、数据管理、报

表管理、性能测试、远程通讯等，详述如下：实时监测通风系统风压、风量。实时监测通风机性能参数：流量、静压、效率。实时监测风机配用电机的电气参数：电流、电压、功率。

实时监测轴承温度并在超限时报警。实时监测定子温度并在

超限时报警。数据实时显示、存储、查询、打印。历史数

据报表查询。

实时显示风压- 风量、效率- 风量等曲线。数据全矿共享

实时监测矿井瓦斯浓度

2技术指标

工作电压：〜220V ± 10%

环境温度：—10 C〜+ 50 C

环境湿度：》85%

变送器精度：《0.5级

监测精度：

流量：1.5 级

压力：0.5 级

电参数：0.25 级

温度：0.5 级

振动：1 级

3监测参数范围

流量：4000〜125000 m3/min

压力：0〜6000Pa

温度：0〜150 C

电压：0〜10kV

电流：由互感器确定

功率：无限制

振动：0〜50mm/s

瓦斯

4系统特点

采用了先进的计算机技术，功能强大，智能化程度高；以图形界面显示工作状态，画面丰富，直观生动。

采用模块化设计方案，系统抗干扰能力强，运行精度高，使用维护方便。

采用了先进的计算机技网络技术，实现了全矿数据共享。

采用了多种抗干扰措施，因此系统的抗干扰能力强，可靠性高，监测准确。

流量监测措施独特、新颖，可靠性好、精度高。选用了可靠

性好、精度高的传感（变送）器。软件设计安全性高。操作

简单快捷、维护方便

5系统的组成

本系统以PLC为核心，主要由信号测取装置和传感（变送）器、信号采集及转换装置、通讯装置、供电装置、显示器等组成。

信号测取装置和传感（变送）器主要包括取压装置、模拟量采集器、压力变送器、温度采集器等。

信号采集及转换装置主要包括滤波环节和电压/ 电流变换。

通讯装置主要包括10mbps/100mbps 自适应网卡。供电装置主要包括交流稳压电源。

6系统的工作原理

该系统以PLC为核心，配以各种外围设备组成，在软件的控制下，完成数据的采集、分析等工作，以图表等多种形式显示在显示器上，并传输到指定地点。各部分的工作过程简述如下。

电气参数的监测

电气参数指配套电机的电流、电压、功率、功率因数等。选用精度高、可靠性好的电量采集模块将来自电压、电流互感器的电压、电流换成标准电信号，再送给计算机进行处理。

气体流量的监测

在系统中，气体流量的监测是依据气体流经变截面构件

时所形

成的动压计算获得。

风机振动的监测

通过电磁电式振动速度传感器，对风机轴承振动绝对峰-峰值进行连续监视和测量。

转速的监测

采用霍尔效应，当金属齿经过霍尔传感器前端时，引起磁场变化，霍尔元件检测到磁场变化，并转换成一个交变电信号，传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号，测量频率范围更宽，输出信号更精确稳定，安装简单，防油防水。

信号采集与转换

由各种集成化的模块将数据采集后送PLC进行处理，最

后由计算机显示出来。

系统的供电

由开关电源为各种变送器、传感器提供直流电源。

第二章气体流量的监测

1气体流量计算的基本原理

系统对流量监测的核心任务是监测气体在流经风机时经过断面时所产生的压力值。

系统工作流程如图一所示。

图一

系统使用压力变送器，分别将两台风机的4个断面处的

数搦处理

风机机体*信号转撫

计t