壓風機智能化控制和自動化監測監控系統的應用

【摘 ?要】壓風系統是煤礦的主要系統之一。壓風機是壓風系統的主要動力源，因此務必要保證壓風機監控系統的可靠性、安全性。煤礦井下壓風機自動化監測監控系統運行安全可靠直接影響礦井的經濟效益，對壓風機系統進行檢測、顯示、控制、保護、報警，并把壓風機運行記錄等參數保存到數據庫，為操作人員對壓風機進行監控和維護提供了快速、準確、全面的信息依據，實現了煤礦壓風機智能化控制和自動化監測監控的目標。

【關鍵詞】壓風機;智能化：自動化：監測監控

引言

壓風機房承擔著礦井的壓縮空氣生產任務，為煤炭生產提供風動力，保證井下人員正常的工作條件，保障煤礦的安全生產。但是，現階段壓風機監控系統非常不完備，主要是依靠設備本身的自動控制進行操作，值班人員不能實時掌握壓風機的工況參數及報警信息，只能依靠工作經驗判斷設備運轉狀況，無法保障生產調度系統的高效運行。

如上圖所示，礦井壓風機智能化控制和自動化監測監控系統包括六大部分，分別為：壓風機控制系統集成、遠程調度中心集成、千兆網絡改造、壓風機無人值守系統、視頻監控系統以及遠程監控中心。其中壓風機控制系統集成、遠程調度中心集成是目前已經建成的子系統。

壓風機控制系統實現了對壓風機的本地自動化控制，主要完成了對壓風機的部分傳感監測與智能化控制。操作人員通過操作臺進行相關壓風機的控制，控制系統控制壓風機的電氣執行部件實現壓風機的實際操作;同時，壓風機控制系統實時采集傳感器參數，并通過現場面板顯示。壓風機控制系統包括以下三個部分。

1.1智能化控制方式

系統設有自動、手動、檢修三種工作方式以及本地、遠程兩種控制方式。壓風機本身可自動工作，操作臺可進行按鈕控制，需要完善的是計算機遠程控制。

自動方式：自動方式分為全自動和計算機遠程控制。全自動方式采用模糊PID控制，對監測到的數據采用模糊規則進行模糊推理，進行控制參數的自整定，從而實現對壓風機的智能控制。

手動方式：根據啟動程序在操作臺面板上通過按鈕進行壓風機啟動、停止及相關輔助機器的啟動、停止控制。

檢修方式：當系統產生故障，不能進行自動和手動控制時的應急啟動方式。可以在就地操控壓風機的各個設備。

機器人巡檢監測包括：機器人啟停、機器人行走和云臺控制，機器人視頻監控，機器人紅外成像監控三個功能。

遠程監控中心通過安置在遠程調度中心的交換機，與本地監控系統進行數據通信。在遠程監控中心可以實現多路巡檢視頻監控大屏、機器人監控視頻顯示、機器人聽覺監控與機器人云臺操控。監控中心設4路遠程監控視頻，2路徑機器人紅外視頻。

遠程監控中心安置一臺遠程主控PLC，實現與本地主控PLC的實時數據通信。通過遠程主控PLC，可實現壓風機的遠程操控。

1.2監測監控的系統功能

礦井自動化監測監控系統的完成可以實現以下目標：

1）采集、顯示壓風機各設備運行的電氣參數、電氣設備運行的狀況。

2）壓風機的啟動、停止，嚴格按啟動程序控制各設備的起、停。

3）與礦井調度室聯網（千兆網絡）：將壓泵站各臺設備運行的狀況通過光纖實時地傳送至礦井調度中心。

4）實現自動化監測監控系統與（原）壓風機控制系統的連接，增加軸溫，振動、煙霧與潤滑油脂的傳感檢測與分析。

5）實現遠程調度中心與本地監控系統的網絡連接，包括視頻監控，聽覺監控與壓風機操控。

6）打印運行報表和報警、故障實時報表。

7）當壓風機各個模塊發生故障時，利用運行記錄的曲線對故障進行分析和判斷，并及時報警。

結束語

隨著煤礦現代化的發展，礦山企業對于礦山設備的要求越來越高，建設智慧礦山已經成為煤礦安全生產建設的趨勢。礦山設備不斷更新，安全可靠，易操作性，可監視性、易維護性等已是最基礎的要求了，智能化控制和自動化監測監控系統的應用可以使工作人員在計算機集控下完成各項工作，大大減輕了工人的勞動強度，極大地節省了生產中所需的人力資源，也保障了生產和系統的安全。

參考文獻：

[1]唐碩.煤礦壓風機變頻節能改造

[2]徐杰.基于PLC與組態王煤礦壓風機的設計研究

[3]趙婷婷.礦井壓風機節能運行及其控制

作者簡介：

唐志章（1973-），男，河南省鶴壁市人，高級工程師，從事煤炭機電管理工作

（作者單位：山西錦興能源有限責任公司）