煤礦大型壓氣設備集中監控系統分析

房兆光　于波蘭　徐濤濤

（棗礦集團蔣莊煤礦，山東滕州　277519）

煤礦大型壓氣設備集中監控系統分析

房兆光于波蘭徐濤濤

（棗礦集團蔣莊煤礦，山東滕州277519）

隨著我國經濟水平在不斷的提高與發展，其對煤礦資源的需求也越來越大。在煤礦企業要想為社會、經濟的發展提供更多的煤礦資源，必須要以先進的、安全的、可靠的設備為前提基礎。為了有效的避免煤礦事故的發生，需要對煤礦大型設備進行實時監控。因此，需要對煤礦大型設備監控系統進行設計與研究，以便提高設備的運行效率，確保煤礦生產的安全性。本文就煤礦大型壓氣設備集中監控系統的設計進行分析，并探討煤礦大型壓氣設備集中監控系統的應用情況，從而促進煤礦企業安全、高效、合理的生產煤礦能源，促進企業的快速發展。

煤礦大型壓氣設備集中監控系統

為了有效的確保煤礦的生產安全性與合理性，促進煤礦企業朝著現代化的方向發展，需要在煤礦大型壓氣設備中進行集中監控設置。在對其進行集中監控的時候，首先需要對其集中監控系統進行設計，在硬件與軟件等方面均需要符合煤礦企業的生產需求，以便提高實時監控的效率，有效的避免大型壓氣設備故障的發生，從而減少煤礦事故，降低企業不必要的損失，從而促進煤礦企業朝著現代化、信息化、數字化等方向發展，確保煤礦企業的可持續發展，

1　煤礦大型壓氣設備集中監控系統的設計

1.1集中監控系統的軟件設計

在軟件設計的時候，需要具備以下幾個方面的功能，首先，集中監控系統可以將大型設備中的信息數據傳送到礦調度中心，并將其作為網絡（WEB）服務器中的英特網訪問依據。其次，在下位機中軟件設計的時候，不僅需要其具備獨立運行的功能，還需要與上位機聯機自動集中控制運行，并且需要在下一任的下為機出現故障的時候，對其它的下位機的正常運行沒有影響。并且在設計的時候，還需要對空壓機以及扇風機的運行參數、報警信息以及工作狀態進行實時監控。并對其大型設備的系統運行模擬圖進行直觀的模擬與顯示。再次，對上位機進行監控與管理，確保上位機能夠遠程集中控制具備控制權限的空壓機的運行狀態。并且上位機與下位機之間需要通過現場總線技術進行高速的數據運輸，以便提高控制設備的快速傳遞。另外，在空壓機下位機中對其恒壓供風功能進行有效的控制，需要根據運行的時間來自動開啟空壓機，以便進行正常的運行。在軟件設計的時候，還需要確保下位機具有實時數據報表、歷史數據報表、查詢系統各設備故障以及報警記錄信息等功能。在歷史數據記錄的時候，可以設計多種查詢方式，根據時間、變量組等條件來查詢，同時，可以按照信息分類以及班組來查詢。最后，還需要設置用戶操作安全登錄管理的功能［1］。

1.2集中監控系統的硬件設計

在對其硬件設計的時候，需要充分了解煤礦企業現場設備的實際需求與用途等特點，在設計的時候，主要以計算機為主，根據分布式的控制系統方式來設計。其硬件設施主要包括：計算機系統上位機1臺，扇風機系統2臺，可編程控制器下位機3臺，分別控制的空壓機4臺。其中上位機主要的型號為研華IPC-610P系列的工控機，其主要配置為西門子的通訊卡、A3幅面激光打印機、網卡以及后備不間斷的電源等。下位機中配備了西門子系列的可編程控制器3臺，在可編程控制中對CPU的模塊選擇均使用CPU315-2DP，其具有一個通訊口，1個多點接口通訊口。其通訊口主要是用過與現場總線與上位機進行連接，并進行快速的傳遞控制指令以及運行參數等，之后通過人機界面來完成。另外，在下位機中，其均使用的是10.4英寸的彩色觸屏的人機界面［2］。在空壓機子系統中，其模塊數量通常為9個，其CPU最大限度的可以具備8個模塊功能，同時，需要增加一對擴展的模塊IM365，在該系統的模塊中，總共有SM331類的輸入量模擬模塊6個，每個模塊中具備32點的數字量輸入模塊，還具備8點的繼電器輸出模塊。在水泵子系統中，主要具備5個擴展擴展的模塊功能，其中2個模擬輸入量模塊為SM331，一個為16點的數字量輸入模塊SM321，一個為16點的數字量輸出模塊，另外一個為8點的數量輸入、輸出的模塊。

2　煤礦大型壓氣設備集中監控系統的應用

在本研究中，主要是將煤礦大型壓氣設備集中監控系統運用在興隆莊煤礦中，該煤礦主要年生產量為七百多萬噸，是現代化的礦井，其據東方井工業廣場比較近，具有扇風機、壓風機房、變電所等設備以及水源井等輔助設備，其主要是承擔著通風、壓風、供水、供電等作用，在該煤礦生產的過程中，為了有效的確保其設備的安全、高效、可靠的運行，在大型設備運行控制中對其進行集中監控處理，有效的提高了煤礦大型設備的運行效率，減少設備運行故障的發生［3］。另外，在山東省煤炭科學研究中心，研究出一種基于 Profibus- DP現場總線技術的大型設備集中監控系統，其主要使用的是可編程控制器、現場總線技術、工控機以及各種有效的控制方式等對煤礦現場運行的設備進行自動化管理，并對其進行集中監控，取得了較好的效果。

3　結語

通過在煤礦大型壓氣設備中對其進行集中監控系統設計，并將該系統應用在實踐中，通過合理、科學、高效的軟硬系統設計，其具有較強的抗干擾性能，其數據傳輸的速度較快，實效性較強，能夠快速的適應煤礦現場惡劣的環境，其是一種比較理想的控制與監控體系，但是在未來的發展中，還需要對其進行不斷的改進與更新，以便更好的在煤礦生產中發揮出更大的作用與價值。

［1］高正中，姚福強，柏獎枝，等.煤礦大型設備集中監控系統研究［J］.山東煤炭科技，2014，24（13）：215-216.

［2］李劍峰.煤礦大型壓氣設備集中監控系統［J］.煤礦機械，2009，12（05）：104-105.

［3］張大偉.基于PLC的煤礦壓縮空氣站集中監控系統設計［J］.機電技術，2011，15（06）：147-148.

房兆光（1972—），男，大學，助理工程師，單位：棗礦集團蔣莊煤礦，研究方向：礦井大型設備的集中控制和遠程監控；

于波蘭（1974—），女，山東滕州人，大專，助理工程師，單位：棗礦集團蔣莊煤礦，研究方向：礦井供電及自動化控制；

徐濤濤（1983—），男，山東棗莊人，大學，助理工程師，單位：棗礦集團蔣莊煤礦，研究方向：大型設備的自動化控制。