提升機遠程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用與研究

李欣

摘 要：礦井提升機遠程監(jiān)測與智能故障診斷系統(tǒng)是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對現(xiàn)場提升機進行遠程監(jiān)測，將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)提升機遠程監(jiān)測與系統(tǒng)維護，實現(xiàn)遠程監(jiān)測、診斷和提供遠程服務(wù)，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(wǎng)的礦井提升機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)線路，在礦調(diào)度室通過工業(yè)控制計算機和組態(tài)軟件實現(xiàn)對礦井提升機的遠程監(jiān)控和故障診斷，從而達到安全運行的目的。

關(guān)鍵詞：遠程監(jiān)控；故障診斷；以太網(wǎng)

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，礦井提升設(shè)備不斷向大型化、自動化和復(fù)雜化方向發(fā)展，但由于受系統(tǒng)維護人員技術(shù)水平及現(xiàn)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(shè)備的安全可靠運行。近年來，礦井提升設(shè)備故障時有發(fā)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(fù)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(tǒng)引進

鶴崗礦業(yè)公司南山煤礦提升機共有6臺，詳細見表1。

鶴崗礦業(yè)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(shù)字調(diào)節(jié)控制+多PLC網(wǎng)絡(luò)控制+上位機診斷與監(jiān)控”的控制模式，整個控制、監(jiān)測和安全回路系統(tǒng)全部是數(shù)字化的。為滿足提升機安全可靠運行，確保煤礦安全生產(chǎn)的需要，經(jīng)過多方考察及細致的方案論證，鶴崗礦業(yè)公司決定引進礦井提升機遠程監(jiān)測與智能故障診斷系統(tǒng)。

3 方案設(shè)計

礦井提升機遠程監(jiān)測與故障檢測系統(tǒng)解決方案中包括軟件和硬件兩個部分，系統(tǒng)的主要目的：實時監(jiān)測礦井提升機的運行，記錄提升機運行狀態(tài)，檢測系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常和故障，當(dāng)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(tǒng)管理

3.1.1 用戶管理

添加、刪除軟件系統(tǒng)的使用者或管理者。

3.1.2 用戶權(quán)限

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

3.1.3 數(shù)據(jù)庫管理

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

3.2 系統(tǒng)報警

出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)依據(jù)故障類型，采取相應(yīng)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(shù)據(jù)的列表顯示、實時運行曲線的繪圖顯示。

3.4 歷史數(shù)據(jù)查詢

歷史數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的導(dǎo)出。

3.5 Web發(fā)布子系統(tǒng)

Web發(fā)布子系統(tǒng)：將通過系統(tǒng)檢測的事件、報警和故障信息的實時數(shù)據(jù)和歷史信息通過Web發(fā)布出去，其他用戶（例如電控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家）可以通過Internet/Intranet在瀏覽器上查詢?yōu)g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(fā)工具

（1）服務(wù)器操作系統(tǒng)：WINDOWS 2003 Server。

（2）系統(tǒng)開發(fā)工具：Visual Studio C#. NET 2005。

（3）數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2000。

（4）組態(tài)軟件：力控標準版和網(wǎng)絡(luò)版（6.1）。

4 該系統(tǒng)在提升機上的應(yīng)用

該系統(tǒng)分別在鶴崗礦業(yè)公司南山煤礦及益新煤礦提升機的電控系統(tǒng)PLC上增設(shè)CPU模塊（內(nèi)置以太網(wǎng)接口），在礦調(diào)度室或相關(guān)管理科室設(shè)置監(jiān)測機房并配置一套遠程監(jiān)測與維護服務(wù)器和通訊管理器，絞車房與監(jiān)測機房之間的通信采用光電轉(zhuǎn)換器、交換機和光纖連接構(gòu)成光纖以太網(wǎng)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性。

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

（2） Web服務(wù)器：提供提升機運行信息和故障信息Web發(fā)布功能。

（3） 交換機：提供遠程監(jiān)測與維護服務(wù)器和提升機電控系統(tǒng)的連接，完成數(shù)據(jù)的傳輸。

（4） 工業(yè)以太網(wǎng)模塊：提供提升機運行數(shù)據(jù)采集功能。

5 結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)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(wǎng)絡(luò)成為可能。為此，將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，實施提升機遠程監(jiān)測與系統(tǒng)維護，實現(xiàn)遠程監(jiān)測、診斷和提供遠程服務(wù)，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(yè)自動化水平，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。