主扇风机在线监控系统

　　煤矿井下风机是对矿井送风的重要设备，风机工作的状态，关系到对矿井送风的质量。目前内大部分矿井采用的风机监测还是模拟仪表，工作人员要在现场抄表，在风机出现故障时需要手工切换工作设备，并人工上报故障信息，风机运行的可靠性和实时性都无法满足需要。
　　
　　为保证煤矿井下安生产，需对风机的工作状态进行监视，并根据现场环境的风压、风量、温度等实际情况，有地控制风机的送风量，既要满足对现场空气的要求，为煤矿的安生产提供可靠保证，也要避免过量送风，降低能源消耗。
　　
　　1.系统简介：AKYJC通风机在线监测系统是应用于大型通风机运行监测的装置。主扇风机在线监控系统以标准“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的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。在众多煤矿中有着成功的应用，深受客户好评。
　　
　　2.系统功能与特点
　　
　　2.1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、电机振动、数据管理、报表管理、性能测试、远程通讯等，详述如下：
　　
　　实时监测通风系统入口静压、入口温度、风量。
　　
　　实时监测通风机性能参数：流量／静压率。
　　
　　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报警。
　　
　　实时监测定子温度并在超报警。
　　
　　实时监测电机振动。
　　
　　数据实时显示、存储、查询、打印。
　　
　　报表自动生成、存储、查询、打印。
　　
　　兼容多种际计算机通讯协议（FTP、IE），方便与厂监控系统的连接。
　　
　　支持远程Web信息发布功能。
　　
　　实现现场自动控制：例如控制风门的启闭，变频器的启停，以及实现风机自动倒换。
　　
　　实现故障时自动备用风机切换或工频切换（根据客户要求）。

　　该系统以工业控制计算机为核心，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、率等。选用精度高、可靠性好的电量采集模块将来自电压、电流互感器二次侧的电压、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AKYJC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静压差经过科学的计算方法获得。
　　
　　风机振动的监测：选用优质的振动变送器监测风机的振动烈度。
　　
　　信号采集与转换：由变送器输出与各种被测信号成比例的电流量，低通滤波和电压/电流变换后送到安装在工业控制计算机内的数据采集模块，在软件的配合下完成将被测的模拟电压/电流量转换为数字量。
　　
　　系统的通讯：监测结果可通过网卡实现局域网内或Internet上的数据公享。

　　
　　4.系统的组成架构
　　
　　系统可根据实现功能的不同分为供电、监测、控制、报警、报表以及数据共享发布六个部分。六个部分相互合作，共同保证系统的稳定、可扩展等性。

　　4.1系统供电部分
　　
　　系统供电部分是指整个控制系统的电源供应，由于风机对于煤矿安生产的重要性不言而喻，AKYJC通风机微机监测系统的电源供应以稳定性为侧重点，采用AC220V和高压主电源降压隔离后双路供电，另外加装UPS电源，可保证系统电源部断掉的情况下，控制部分还可以工作30Min，以确保生产安和用户数据安。
　　
　　4.2系统监测部分
　　
　　系统监测部分主要由外部风压、风量、振动、温度、电流、电压等各种传感器以及组态生成的监测画面组成。监测画面直观、生动的表现了现场各个监测点的运行状况，使操作人员对整个现场运行工况有着清楚的认识。
　　
　　4.3系统控制部分
　　
　　系统控制采用西门子S7-300系列PLC，借助西门子公司S7系列PLC可靠的性能、强大的数值处理以及逻辑运算能力，可实现风机的自动启停、自动倒换和
　　
　　“反风”运行等顺序控制功能和风机的自动调节功能。其中顺序控制程序具有五类十种运行流程：两台风机正风启动、反风启动、风机停止、不停风的正风倒反风和不停风的反风倒正风等。而自动调节控制程序则具有倒换风机预警、定时反风预告、风量调节预报和风量自动调节控制四类程序。其中，风量自动调节控制程序，根据矿总工程师批准的限值范围进行。
　　
　　另外，PLC还可配置以太网通讯模板，能通过工业以态网通讯协议，RJ45接口，与上位监控计算机和矿井调度中心计算机联网，上传通风机监控参数，并能支持远程编程和远程诊断。
　　
　　整个系统保有15%的裕量，可供客户以后方便的根据工艺要求进步扩充系统。
　　
　　4.4系统报警部分
　　
　　系统报警有温度、振动、变频器等重要预警、报警，可在报警发生时，发出相应的声音报警，并显示相应报警信息，有助于现场维护人员提前排除故障，为整个通风系统的安稳定运行保驾护航。
　　
　　4.5系统报表部分
　　
　　系统能够以曲线、图表等形式提供温度、振动等信息，系统配有打印机，可随时打印
　　
　　4.6系统数据共享部分
　　
　　系统所有变量值、报警等历史记录均采用数据库技术，支持远程Web发布，可在远程查询相关数据。在系统开启远程控制后，可借助分配的厂区局域网内的计算机实现系统远程控制。
　　
　　系统以上六个部分实现不同的功能，通过有的组态方式，充分提高工厂自动化、信息化的程度。
　　
　　5、系统主功能有：
　　
　　1）、该系统采用西门子S7-300系列PLC，通风机及附属设备的控制及保护部由通风机监控系统完成，系统具备无人值守功能。
　　
　　2）、系统能自动定期和故障切换风机，具备键反风功能，反风操作的时间小于10min。
　　
　　3）、反风有两种操作方式，种是采用备用通风机反风，另种是采用工作通风机反风（需与电动蝶阀配合连锁动作）；
　　
　　4）、有双电源控制阀门电动执行机构，实现阀门的开闭，并监测到位信号；
　　
　　通风机的工作方式：分为自动、手动、检修三种方式。
　　
　　a、自动方式
　　
　　自动起车、自动停车、自动转换到备用通风机。
　　
　　按照预编程序、设置的闭锁关系，在通风机房控制室能够对通风机及其所属设备（包括高压变频馈电柜）进行自动启动、停止控制。
　　
　　b、手动方式
　　
　　当PLC或系统产生故障，不能进行自动控制时的操作方式。
　　
　　手动方式下，可以直接按远方按钮和就地操控通风机的起车、停车、转换到备用通风机，此时高、低压柜的所有转换开关必须在“就地”档位。具有与自动方式相同的闭锁方式。
　　
　　c、检修方式
　　
　　检修方式用于在台通风机正常运行时对备用通风机进行检修和调试的方式，对通风机及其附属设备进行单台点动操作,通风机的运行类似于自动方式，其中进风由备用通风机的检修门进风。通风机在上述“自动方式”和“手动方式”下正常运行时，计算机必须能够对通风机运行状态进行监测。
　　
　　6）、现场实时监测数据的各种动态图形及数字显示：以X-Y轴平面显示实时监测数。X-Y轴图形可以观察到各参数随时间变化的趋势，有利于及时发现通风机的故障。
　　
　　7）、各种监测参数定时存储在硬盘中，以便用户进行数据报表的整月打印，也为管理部门（如通风科、调度室等）查看、分析有关数据，强化通风机的管理。系统共保存距当天3年的数据，其中每小时的数据存储是小时的平均值。
　　
　　8）、工况点显示、事故报警及追忆功能：可在风机的性能曲线上显示通风机运行的工况点，风机运行出现异常时系统能在各相关界面给予报警提示和声光报警并把距当前时刻小时内的各种参数及日期、时间等进行记录以便事后理行故障分析。
　　
　　9）、数据滤波：由于工业监测监控环境比较恶劣，干扰源比较多，在进行数据处理之前，先对采样值进行数字滤波，增强其有用信号，消除或减少各种干扰和噪音，以保证计算机系统的可靠性。在应用程序中采用复合滤波算法，复合滤波是中值滤波和算术平均滤波的综合，这种滤波算法主要适用于压力、流量等信号的平滑加工。
　　
　　10）、完善的在线帮助系统：在接到用户请求帮助的消息后，Windows通过Windows的API函数WinHelp调用此程序，弹出个关于相关主题的帮助窗口，将用户所需的帮助信息显示出来。操作人员可随时查询帮助文件，解决操作中遇到的疑难问题。
　　
　　11）、系统能实现通风机房与管理部门的计算机联网（通讯光缆由用户敷设）。与矿井自动化的联网方式需与自动化系统供应商另外协商联网相关的技术协议。
　　
　　12）、计算机随时显示通风机的各项性能指标：风量Q，压（P），静压（Pst），静压率ηst，风机前后轴承温度，风机开停等。上述量可通过计算机屏显示，并可绘制性曲线，也可通过打印机输出，作为记录。并对风机故障进行报警。
　　
　　13）、AKYJC的集中控制系统（简称PLC集控系统）是以西门子PLC系列为中心，实现对配电屏的远程遥控操作。系统可实现对配电屏重要开关量信号的采集与显示，各重点控制量的PLC触摸屏控制功能。系统结构*，设备性能可靠。
　　
　　14）、本系统选用高灵敏度的传感器作为外部的转换器件，并将采集到的信号利用*的通讯手段传输到有关技术部门的微机中，组成以微机为核心的数据采集和处理单元，控制所有量的采集、处理和打印系统。所以整个系统具有功能强，测试速度快，精度高，抗力强及可靠性好的优点。
　　
　　5. AKYJC对计算机硬件的要求
　　
　　风机作为煤矿的四大安设备之，其风机的在线监测配套系统也随之占有重要的地位，于是对系统的稳定性的很高的要求。AKYJC系统选用品研华或者研祥工控机作上位机，以满足使用需求；传感器采用内厂家的产品；数据采集采用际品中国台湾泓格的采集模块作为稳定信号的连接处理；对于逻辑控制等采用Siemens PLC，或者根据客户要求来选择。
　　
　　AKYJC系统包含以下硬件设备：
　　
　　1.监控设备：研华或嵌入式工控机、UPS、打印机
　　
　　2.传感器：温度、负压传感器，振动传感器
　　
　　3.变送接收器：变送以及接受传感器信号的模块
　　
　　4.2.2米标准PLC控制柜（内含各类采集模块，siemens-300 PLC，低压电器等）
　　
　　5.计算机桌以及其它附件
　　
　　我公司本着对客户负责的态度，提供优质周到的服务。根据现场具体情况提供硬件安装服务，并可根据需要为操作及维护人员提供相应培训，保障优质的售后服务。