1、智慧矿山风机远程控制无人监控系统一、概述甲煤矿（示例）主扇风机采用两台型号为 BD-8-N017 的对旋式轴流风机，根据生产和安全要求，需上一套主风机监控系统。风机的基本参数为：（1） 、风机型号：BD-8-N017 对旋式轴流风机 数量：2 台（2） 、风量：48.33-55 m 3/s 风压：2000-2335Pa（3） 、配套电机：110kW/660V 数量：4 台； 启动方式：直接启动。（4） 、轴承温度、电机定子三相绕组温度预埋有 Pt100 铂热电阻，每台电机前端、后端轴承、定子绕组共 5 点，分别引到电机外壳上对应位置处的接线盒内。（5） 、风门电机功率：5.5KW。（6） 、风
2、机房与机电控制中心距离：1.6km 。（7） 、风机配电柜装备有只能保护及测控单元，具有通信接口，具备保护、遥测遥信、遥控功能。二、系统功能1.监测与控制功能（1） 、系统具备就地控制/就地集中控制/远方控制三种工作方式，就地方式时各设备由设备本身的控制按钮操作，便于设备检修；就地集中方式由 PLC 柜完成风机及辅助设备的协调控制；远方控制方式时可在机电调度控制中心完成对风机的远程控制。（2） 、能实现风机的启动、停止，风机的自动切换，反风等控制功能。实现入口风门的联动控制。（3） 、实时监测通风机性能参数：矿井负压、 、全/静压、全/效率、功率、（4） 、实时监测风机配用电机的电气参数：电流
3、、电压、功率。（5） 、实时监测设备的状态参数：风机震动烈度、定子及轴承温度，对通风机运行故障在线报警。（6） 、能监测风门位置。（7） 、数据实时显示、存储、查询、打印以及远程传输。（8） 、报表自动生成、存储、查询、打印。（9） 、具有较强的抗干扰能力，适合工业现场使用。（10） 、具有丰富的工况画面，界面友好，图表功能强大，操作快捷方便。（11） 、监控软件具有 Web 发布功能，系统监测界面可在网上浏览。（12） 、系统有视频监视功能2、远程控制系统设备配置要求：（1） 、在风机房配备一台带触摸屏的 PLC 控制柜，完成风机参数的检测及主辅设备的自动控制。（2） 、配备风机检测所需传感
4、器：包括负压变送器、风机震动变送器（3） 、在机电调度控制中心配置工业控制计算机一台，UPS 电源一台，打印机一 台，完成风机远程监控功能。（4） 、矿上配备系统所需光缆、电缆及辅助材料。（5） 、配备一台室外摄像仪，视频画面可传至机电控制中心。3、上位计算机功能：（1）实现主扇风机的远程的控制器，通过鼠标点击实现对扇风机的控制；（2）在模拟图上实现监测参数的实时显示，以数据通和趋势图显示监测结果；实时显示风门和检修门的位置；扇风机监测数据及主要参数的实时数据报表、历史报表的查询和打印功能。（3）主要参数的历史趋势曲线；（4）主要参数的实时数据曲线；（5） 任意参数变量的历史数据记录查询功能；
5、（6）具有用户操作安全登陆管理功能，防止无关人员的误操作；（7）通过网络发布可具有远程功能，由此矿长，老总，调度室等相关科室可看到相关的数据信息；（8）在现场就地采用触摸屏显示各相关实时数据，并可将数据通过网络发布到远方调度室等相关科室。（9）通过工业视频系统实时监视通风机周围的环境状况，做到故障隐患早发现早处理。（10）可以通过矿上现有光缆将风机运行数据及视频信号上传到调度室，并可以通过调度室设置的风机监测系统服务器发布到局域网上供全矿进行信息浏览。（11）防止设备误操作功能。三、系统组成和技术参数系统组成：监 控 系 统 共 由 4 部 分 组 成 ： 扇 风 机 数 据 采 集 监 测
6、控 制 柜 上 位 机 工 业 视 频 监 控 调 度 /WEB 信 息 发 布 1 风 机 数 据 采 集 控 制 柜 数 据 采 集 柜 、 温 度 变 送 器 、 压 力 （ 差 压 ） 变 送 器 、 等 组 成 。1 台 监 测 控 制 柜 ， 完 成 现 场 压 力 、 温 度 等 参 数 的 采 集 处 理 ， 并 将 采 集 的参 数 传 送 到 上 位 工 控 机 ； 与 工 控 机 间 采 用 通 讯 ， 实 时 传 输 各 种 监 测 参 数 ；完 成 风 门 的 开 关 控 制 。温 度 、 压 力 变 送 器 、 振 动 传 感 器温 度 变 送 器 有 前 后 轴
7、承 温 度 变 送 器 、 风 巷 温 度 变 送 器 、 电 机 定 子绕 组 变 送 器 等 。振 动 传 感 器 有 风 机 振 动 传 感 器 。压 力 变 送 器 有 风 巷 静 压 、 动 压 等 变 送 器 。变 送 器 均 经 过 防 振 处 理 ， 使 用 寿 命 长 ， 数 据 采 集 变 换 精 度 高 ， 信 号输 出 稳 定 。2.上 位 机上 位 机 采 用 世 界 知 名 品 牌 的 监 控 计 算 机 ， 主 机 配 置 为P43.0G/512M/160G/52X。 能 与 下 位 数 据 采 集 柜 实 时 数 据 通 讯 ； 配 有 打 印 机 ， 可 打
8、印 实时 数 据 报 表 、 历 史 数 据 报 表 及 报 警 信 息 。 不 间 断 电 源 （ UPS） ， 为 在 线 式 ， 为 系 统 提 供 后 备 电 源 支 持 ，当 市 电 停 电 后 由 UPS 为 工 控 机 提 供 工 作 电 源 。3 工 业 视 频 监 控工 业 视 频 监 控 采 用 工 控 机 ， 配 置 数 码 硬 盘 录 像 机 ， 设 置 两 个 全 方 位 云 台 ，实 时 监 视 扇 风 机 房 内 主 要 位 置 场 景 ， 彩 色 摄 像 头 。4、 调 度 室 WEB 服 务 随 着 企 业 信 息 化 建 设 的 发 展 需 要 ， 充 分
9、利 用 计 算 机 网 络 信 息 技 术 的 先进 性 ， 将 扇 风 机 等 主 要 设 备 的 运 行 状 况 传 输 到 调 度 室 并 发 布 到 网 络 上 ， 供有 关 人 员 浏 览 监 测 。WEB 服 务 ， 通 过 它 可 以 监 控 扇 风 机 运 行 参 数 ， 并 可 以 将 扇 风 机 的 运 行状 况 发 布 到 Intarnert（ 矿 局 域 网 ） 网 络 上 ， 供 总 工 及 有 关 部 门 随 时 浏 览扇 风 机 的 工 作 运 行 信 息 。智慧生产系统触摸屏2#前机测控单元单模光缆打印机2#后机测控单元光 纤收发器以太网 以太网风机振动、回风温
10、度电机定子A温度电机定子B温度电机定子C温度电机前、后轴温度静压、动压电机启停、故障风门启停及反风控制总调度室视频11#前机测控单元 1#后机测控单元考勤系统光 纤收发器WEB 发布（其他客户端）摄像头 1摄像头 2云台WEB 发布（其他客户端）嵌入式微机5、 软 件 配 置 Microsoft Windows2000 Professional （ 预 装 ） Microsoft Windows2000 AdvanceServer（ 预 装 ） Kingview 工 控 组 态 软 件 web 运 行 版采 用 工 控 组 态 软 件 和 专 用 软 件 。6、技术参数： 现场总线通讯类型：
11、RS485 通讯速率： 9600bps 参数巡检周期： 1.0s 单通道模拟量转换时间： 3ms 模拟量模块分 辨 率： 1/32000；精 度： 2%；典 型 值： 0.5%满量程；信 号 输 入： 420mA；转换线性误差： MAX0.050% 打印选择：可任意选择时间段打印。 参数查询：可根据设定的起始时间点，选择变量查询。7、传感器参数71 电量监测通过 PA140 综 合 微 机 测 控 保 护 装 置 实 现 。7.2 振动测量特性： 振动测量范围：020mm/s 抗冲击性：量程的上限值的 5 倍 测量综合误差：5% 输出： 420mA 环境适应性： -2080 环境湿度范围：01
12、00%7.3 动压变送器 测量范围：300Pa 输出： 420mA7.4 静压变送器 测量范围：3600Pa 输出： 420mA7.5 电机前后轴.定子绕组温度传感器 标准 420mA 电流输出 测量温度范围:0200（按预埋设置） 供电电压：DC 24V7.6 回风流温度传感器 STYB 输出：420mA 供电：DC 24V 量程：0200四、扇风机控制1、可以在集控室对风机进行切换操作。2、风机送风及反风控制。1) 可以通过总控室主站监控计算机进行远程控制风机的启停。2) 远程控风道闸门的开关。3、风机风道闸门控制有两种工作方式：自动工作（计算机鼠标控制）和手动（按钮）工作。操作台面的转换
13、开关在“自动”位置时，由计算机来控制风门的开、关、停。此时在通风图左上、左下分别出现 1#、2#风机的控制按钮，并显示风门工作状态为“计算机控制”状态。4、当系统操作员的操作权限大于一定值时，即可通过鼠标点击相应风门的开与关闭按钮控制风门的动作。5、主控制 柜 上 具 有 通 过 485 通 讯 口 与 开 关 柜 中 的 测 控 单 元 通 讯 ， 并 能读 取 数 据 和 操 作 开 关 开 、 关 闭 功 能 。 具 有 操 作 风 机 正 反 转 功 能 ； 具 有 操作 风 门 开 闭 功 能 ； 控 制 柜 上 具 备 的 操 作 均 在 触 摸 屏 上 完 成 ； 五、软件说明5
14、.1 监控系统进入监控上位机上电后，即自动进入监控系统界面，如图 5.1 所示。点击“KZJ25 主扇风机监控系统”名称，将进入帮助界面，请按照图示正确操作后点击“关闭画面”进入操作系统主界面。5.2 帮助即进入监测参数画面和系统的主菜单栏，如图 5.3 所示。在此画面可以详细查看各运行参数。图 5.3 风机运行参数监控示 意 图5.2 系统主菜单系统的主菜单位于画面的顶部，主菜单为系统的运行画面转换画面，下拉式操作。图 5.4 主菜单画面主 菜 单 主 要 包 含 下 列 菜 单 “实 时 曲 线 ”： 通 过 该 菜 单 ， 可 以 打 开 下 列 实 时 曲 线 -“1#风 机 轴温 ”
15、、 “1#风 机 振 动 ”、 “1#风 机 轴 温 ”、 “1#风 机 振 动 ”。 “历 史 曲 线 ”： 通 过 该 菜 单 可 以 打 开 “轴 温 历 史 曲 线 ”、 “1#振 动 历 史曲 线 ”、 “2#振 动 历 史 曲 线 ”、 “任 意 变 量 历 史 曲 线 ”。 “监 控 画 面 ”： 通 过 该 菜 单 可 以 打 开 “运 行 参 数 ”“通 风 系 统 图 ”“1#运 行 图 ” “2#运 行 图 ” “报 表 查 询 ”： 通 过 该 菜 单 可 以 打 开 报 表 查 询 “扇 风 机 1”和 “扇 风机 2”的 主 要 运 行 数 据 。 “系 统 管 理
16、 ”： 通 过 该 菜 单 可 以 进 行 系 统 管 理 与 操 作 ， 包 括 ： “用 户登 录 ”“用 户 管 理 ”“密 码 修 改 ”“退 出 登 录 ”“风 机 1 测 定 ”“风 机 2测 定 ”。5.3 实时曲线实 时 曲 线 为 当 前 运 行 时 间 前 5 小 时 时 间 内 的 参 数 曲 线 ， 通 过 点 击 主 菜单 的 第 一 项 “实 时 曲 线 ”菜 单 ， 选 择 要 查 看 的 实 时 曲 线 。 可 以 查 看 的 实 时曲 线 有 “1#风 机 轴 温 ”、 “1#风 机 振 动 ”、 “1#风 机 轴 温 ”、 “1#风 机 振 动 ”。例 如
17、要 查 看 “1#扇 风 机 实 时 轴 温 曲 线 ”， 如 下 图 5.5 所 示 。 在 曲 线 图的 左 侧 标 有 “1#前 轴 温 ”和 “1#后 轴 温 ”的 当 前 值 ， 分 别 用 红 色 和 绿 色 表示 ， 对 应 曲 线 图 中 的 颜 色 即 为 该 参 数 实 时 曲 线 。 对 于 振 动 曲 线 ， 1#风 机与 2#风 机 各 有 画 面 ， 通 过 主 菜 单 选 择 。 图 5.5 实时曲线5.4 历史趋势曲线本系统历史趋势曲线分为特定参数历史曲线和任意参数历史趋势曲线，对历史趋势曲线，不能够自动卷动，它与功能按钮一起工作，共同完成历史数据曲线的查看工作，这些按钮可以完成翻页、设定时间参数、启动/停止记录等功能。当需要查看某一变量参数的历史趋势曲线时，在主菜单栏选择“历史趋势曲线”菜单，出现可以查看的曲线选择，移动鼠标点击相应曲线名称即可。例如，当需要查看电机轴温历史曲线时，点击主菜单第二项的第一分项菜单两台风机的轴温历史曲线图，如图 5.6 所示。
