煤礦大型壓氣設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)分析

房兆光　于波蘭　徐濤濤

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

【關(guān)鍵詞】煤礦 大型壓氣設(shè)備 集中監(jiān)控系統(tǒng)

為了有效的確保煤礦的生產(chǎn)安全性與合理性，促進煤礦企業(yè)朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，需要在煤礦大型壓氣設(shè)備中進行集中監(jiān)控設(shè)置。在對其進行集中監(jiān)控的時候，首先需要對其集中監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計，在硬件與軟件等方面均需要符合煤礦企業(yè)的生產(chǎn)需求，以便提高實時監(jiān)控的效率，有效的避免大型壓氣設(shè)備故障的發(fā)生，從而減少煤礦事故，降低企業(yè)不必要的損失，從而促進煤礦企業(yè)朝著現(xiàn)代化、信息化、數(shù)字化等方向發(fā)展，確保煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，

1 煤礦大型壓氣設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 集中監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計

在軟件設(shè)計的時候，需要具備以下幾個方面的功能，首先，集中監(jiān)控系統(tǒng)可以將大型設(shè)備中的信息數(shù)據(jù)傳送到礦調(diào)度中心，并將其作為網(wǎng)絡(luò)（WEB）服務(wù)器中的英特網(wǎng)訪問依據(jù)。其次，在下位機中軟件設(shè)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(lián)機自動集中控制運行，并且需要在下一任的下為機出現(xiàn)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(shè)計的時候，還需要對空壓機以及扇風機的運行參數(shù)、報警信息以及工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控。并對其大型設(shè)備的系統(tǒng)運行模擬圖進行直觀的模擬與顯示。再次，對上位機進行監(jiān)控與管理，確保上位機能夠遠程集中控制具備控制權(quán)限的空壓機的運行狀態(tài)。并且上位機與下位機之間需要通過現(xiàn)場總線技術(shù)進行高速的數(shù)據(jù)運輸，以便提高控制設(shè)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(jù)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(shè)計的時候，還需要確保下位機具有實時數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)報表、查詢系統(tǒng)各設(shè)備故障以及報警記錄信息等功能。在歷史數(shù)據(jù)記錄的時候，可以設(shè)計多種查詢方式，根據(jù)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(shè)置用戶操作安全登錄管理的功能[1]。

1.2 集中監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計

在對其硬件設(shè)計的時候，需要充分了解煤礦企業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的實際需求與用途等特點，在設(shè)計的時候，主要以計算機為主，根據(jù)分布式的控制系統(tǒng)方式來設(shè)計。其硬件設(shè)施主要包括：計算機系統(tǒng)上位機1臺，扇風機系統(tǒng)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(wǎng)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(xiàn)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(shù)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(tǒng)中，其模塊數(shù)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(tǒng)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(shù)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(tǒng)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(shù)字量輸入模塊SM321，一個為16點的數(shù)字量輸出模塊，另外一個為8點的數(shù)量輸入、輸出的模塊。

2 煤礦大型壓氣設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

在本研究中，主要是將煤礦大型壓氣設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)運用在興隆莊煤礦中，該煤礦主要年生產(chǎn)量為七百多萬噸，是現(xiàn)代化的礦井，其據(jù)東方井工業(yè)廣場比較近，具有扇風機、壓風機房、變電所等設(shè)備以及水源井等輔助設(shè)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(chǎn)的過程中，為了有效的確保其設(shè)備的安全、高效、可靠的運行，在大型設(shè)備運行控制中對其進行集中監(jiān)控處理，有效的提高了煤礦大型設(shè)備的運行效率，減少設(shè)備運行故障的發(fā)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(xiàn)場總線技術(shù)的大型設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)，其主要使用的是可編程控制器、現(xiàn)場總線技術(shù)、工控機以及各種有效的控制方式等對煤礦現(xiàn)場運行的設(shè)備進行自動化管理，并對其進行集中監(jiān)控，取得了較好的效果。

3 結(jié)語

通過在煤礦大型壓氣設(shè)備中對其進行集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，并將該系統(tǒng)應(yīng)用在實踐中，通過合理、科學、高效的軟硬系統(tǒng)設(shè)計，其具有較強的抗干擾性能，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣容^快，實效性較強，能夠快速的適應(yīng)煤礦現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，其是一種比較理想的控制與監(jiān)控體系，但是在未來的發(fā)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(chǎn)中發(fā)揮出更大的作用與價值。

參考文獻：

[1]高正中，姚福強，柏獎枝，等.煤礦大型設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)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(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)[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(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].機電技術(shù)，2011，15（06）：147-148.