提升機遠程監測與故障診斷系統應用與研究

李欣

摘 要：礦井提升機遠程監測與智能故障診斷系統是利用網絡技術對現場提升機進行遠程監測，將計算機網絡技術與通信技術相結合，實現提升機遠程監測與系統維護，實現遠程監測、診斷和提供遠程服務，進行異地運行信息的采集和故障查詢診斷。文章介紹了基于以太網的礦井提升機遠程監控系統的設計過程，利用現有的網絡線路，在礦調度室通過工業控制計算機和組態軟件實現對礦井提升機的遠程監控和故障診斷，從而達到安全運行的目的。

關鍵詞：遠程監控；故障診斷；以太網

1 概述

隨著科學技術的進步和工業生產水平的提高，礦井提升設備不斷向大型化、自動化和復雜化方向發展，但由于受系統維護人員技術水平及現場條件的限制，一些故障很難及時查找處理，嚴重地影響了設備的安全可靠運行。近年來，礦井提升設備故障時有發生，這使人們對提升機運行的可靠性、安全性提出了越來越高的要求，其故障診斷及排除也變得十分復雜。為解決上述問題需要尋找一個有效的解決途徑。

2 礦井提升機概況及系統引進

鶴崗礦業公司南山煤礦提升機共有6臺，詳細見表1。

鶴崗礦業公司益新煤礦提升機共有4臺，詳細見表2。

以上提升機（除益新礦中部主井外，已定計劃改造）全部采用“直流電機+可控硅整流+全數字調節控制+多PLC網絡控制+上位機診斷與監控”的控制模式，整個控制、監測和安全回路系統全部是數字化的。為滿足提升機安全可靠運行，確保煤礦安全生產的需要，經過多方考察及細致的方案論證，鶴崗礦業公司決定引進礦井提升機遠程監測與智能故障診斷系統。

3 方案設計

礦井提升機遠程監測與故障檢測系統解決方案中包括軟件和硬件兩個部分，系統的主要目的：實時監測礦井提升機的運行，記錄提升機運行狀態，檢測系統是否出現異常和故障，當檢測到異常或故障時啟動報警，并指出故障的位置和原因。

3.1 系統管理

3.1.1 用戶管理

添加、刪除軟件系統的使用者或管理者。

3.1.2 用戶權限

企業人員角色的不同，賦予軟件的使用者的權限也有所不同，通過權限的管理，靈活地實現了不同用戶的需求。同時增加了系統的安全性和可靠性，防止非法用戶的登錄。

3.1.3 數據庫管理

系統在運行過程中，在數據庫中存儲了大量的重要數據。為了防止意外原因（病毒、用戶的誤操作）致使數據丟失，需要對數據庫進行備份，在發生意外后，可以從備份數據中還原數據。

3.2 系統報警

出現故障后，系統依據故障類型，采取相應的報警動作，指出故障位置，故障原因，及專家意見。

3.3 實時信息顯示

實時信息管理：包括實時數據的列表顯示、實時運行曲線的繪圖顯示。

3.4 歷史數據查詢

歷史數據查詢：包括歷史事件查詢、歷史報警查詢、歷史故障查詢、歷史曲線的顯示以及歷史數據的導出。

3.5 Web發布子系統

Web發布子系統：將通過系統檢測的事件、報警和故障信息的實時數據和歷史信息通過Web發布出去，其他用戶（例如電控系統生產廠家）可以通過Internet/Intranet在瀏覽器上查詢瀏覽提升機的運行狀況和故障診斷狀況。

3.6 軟件配置及開發工具

（1）服務器操作系統：WINDOWS 2003 Server。

（2）系統開發工具：Visual Studio C#. NET 2005。

（3）數據庫：SQL Server 2000。

（4）組態軟件：力控標準版和網絡版（6.1）。

4 該系統在提升機上的應用

該系統分別在鶴崗礦業公司南山煤礦及益新煤礦提升機的電控系統PLC上增設CPU模塊（內置以太網接口），在礦調度室或相關管理科室設置監測機房并配置一套遠程監測與維護服務器和通訊管理器，絞車房與監測機房之間的通信采用光電轉換器、交換機和光纖連接構成光纖以太網，保障數據傳輸的抗干擾性。

（1） 遠程監測與故障檢測服務器：提供遠程實時信息發布功能和歷史信息的查詢功能。

（2） Web服務器：提供提升機運行信息和故障信息Web發布功能。

（3） 交換機：提供遠程監測與維護服務器和提升機電控系統的連接，完成數據的傳輸。

（4） 工業以太網模塊：提供提升機運行數據采集功能。

5 結束語

計算機網絡的發展為煤礦信息化提供了一個前所未有的廣闊的平臺，使礦井提升機連入網絡成為可能。為此，將計算機網絡技術與通信技術相結合，實施提升機遠程監測與系統維護，實現遠程監測、診斷和提供遠程服務，進行異地運行信息的采集和故障查詢診斷，極大地提高企業自動化水平，產生了巨大的經濟效益。