基于變頻技術的地鐵機電設備自動化監(jiān)控系統(tǒng)

王睿 謝武伸

摘要：在現(xiàn)階段的地鐵工程中，機電設備的應用越來越廣泛。對地鐵機電設備而言，其在運行過程中能源消耗極大，在機電設備中合理應用變頻技術，能有效節(jié)約設備的能源消耗，使得其運行成本得到控制。論文首先分析了變頻技術的工作原理，其次探討了關于變頻技術在地鐵機電設備中節(jié)能應用，最后就變頻節(jié)能技術的發(fā)展要求進行論述，以供參考。

關鍵詞：變頻技術;地鐵機電設備;自動化監(jiān)控

引言

地鐵工程項目能很好的緩減城市交通壓力，是很多城市持續(xù)發(fā)展的主要項目。但地鐵工程項目規(guī)模大，范圍廣，施工技術種類多，存在很多交叉施工問題，尤其是在機電設備安裝中，施工難度非常大，需要結合工程特性和現(xiàn)場情況，制定出科學合理的安裝方案，并開展有效的調(diào)試，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，進行有效調(diào)整，以保證機電設備運行的可靠性和安全性。基于此，開展地鐵工程項目機電設備的安裝及調(diào)試的分析研究就顯得尤為必要。

1變頻技術的工作原理分析

為了保證機電設備運行可以滿足煤礦開采的實際需要，可以在煤礦機電設備運行過程中，將變頻技術合理應用其中，提升能源利用率，保證設備可以得到連續(xù)、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，降低設備運行損耗。在變頻技術實際應用過程中，其直接使用半導體元件對電流信號進行轉(zhuǎn)換，通過整流裝置將交流電變換成直流電，然后通過逆變系統(tǒng)的應用，將直流電變換成交流電，能夠根據(jù)設備實際使用需要，對交流電的頻率進行轉(zhuǎn)換，讓機電設備可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要合理進行調(diào)速，從而滿足生產(chǎn)的具體要求。

2關于變頻技術在地鐵機電設備中節(jié)能應用

2.1風機安裝

工程在通風系統(tǒng)安裝中，風機和風管、風管和靜壓箱之間的連接方式，選擇柔性短管。如果需要減振裝置，其基礎頂面頂部底座水平方向需要安裝限位裝置，但不能妨礙底座垂直方向的正常運動。對那些質(zhì)量和規(guī)格比較大設備，如軸流風機、單體空調(diào)器等，需要通過科學有效的人機配合吊裝設備的方法，來提升各項設備安裝的有效性，避免發(fā)生安裝誤差和碰撞。在整個安裝過程中，如果遇到彈簧中心線誤差過大，需要通過加裝斜墊鐵方法來抵消誤差。如果通過此種方法依然無法抵消誤差，要更換新的產(chǎn)品，以保證安裝質(zhì)量。減振器應根據(jù)標準盡量與設備的主慣性軸對稱布置，使其受力均勻，避免發(fā)生耦合振動。如果風機和風管之間通過軟管連接，其長度要控制在150～200mm之間，系統(tǒng)在運行中要避免軟管發(fā)生扭曲問題，安裝的松緊度頁要適當。尤其是軸流風機葉輪和主體風筒之間的間隙必須均勻布置。

2.2皮帶機對變頻技術的應用

帶式輸送機又被稱為皮帶機，其主要是利用電動機來帶動皮帶運轉(zhuǎn)，在煤礦開采過程中主要是完成對相關材料的運輸。通過對軟啟動控制器的使用，可以有效降低皮帶機啟動過程中所需要消耗的電量。在傳統(tǒng)皮帶機啟動的過程中，需要消耗大量的電能，電網(wǎng)電壓波動也相對劇烈，通過將變頻技術應用到皮帶機當中，可以進一步提升皮帶機啟動的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)緩慢加速啟動，對電能的消耗可以得到顯著的降低，對電網(wǎng)的保護效果得到提升。在皮帶設備運行的過程中，其是依靠皮帶和滾筒之間的摩擦力來傳遞動力。在皮帶機啟動的瞬間，皮帶和滾筒之間容易出現(xiàn)滑動的現(xiàn)象，皮帶與滾筒接觸部位摩擦非常劇烈，溫度會急劇增加，對皮帶的使用壽命會造成非常直接的影響。一旦摩擦量超過了一定程度，就容易導致皮帶磨損嚴重的情況發(fā)生。通過將變頻技術應用到皮帶機當中，可以實現(xiàn)皮帶機的緩啟動，能夠讓皮帶以相對較小的加速度啟動，避免皮帶和滾筒相互打滑情況的發(fā)生，進一步延長皮帶的使用壽命，避免皮帶接觸部位發(fā)熱情況的發(fā)生，將皮帶運輸機的功能完全發(fā)揮出來。

2.3機電設備自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸程序設計

機電設備自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸程序仍然是以PLC程序作為主要引導工具，將應用施耐德昆騰系列的PLC軟件作為機電設備自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸程序基礎，該套PLC編程支持多種編輯語言，且具有離線傳輸功能，可以及時分解數(shù)據(jù)結構，以較高的效率對待傳輸數(shù)據(jù)進行開發(fā)，以便保持監(jiān)控系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)程序能夠兼容外部輸入的數(shù)據(jù)，雖然通信協(xié)議不盡相同，但是基礎的字節(jié)相同，可以通過字節(jié)組裝的方式進行信息傳輸。

2.4組合式風閥安裝

組合式風閥安裝難度比較大，為保證安裝質(zhì)量，需要提前做好底框安裝工作，對各預埋件的質(zhì)量、位置等進行詳細檢查，確認達標之后，才能按照底框排入的順序固定在孔洞上。然后再進行單個風閥安裝施工，按照打孔位置施工。在具體安裝過程中，需要先調(diào)整好每個安裝節(jié)點，達到要求之后，再進行傳動結構安裝。嚴格按照安裝相關工序和標準進行安裝，達到要求之后，調(diào)節(jié)執(zhí)行器。旋轉(zhuǎn)到關閉位置，進行單個風閥微調(diào)，達標后關閉每個風閥。全部都安裝結束之后，需要對各連接裝置進行檢查，確認無松動后，縫隙用水泥堵塞。

2.5節(jié)能系統(tǒng)調(diào)試

在節(jié)能系統(tǒng)調(diào)試中，可從兩個方面同時入手，其一是節(jié)能系統(tǒng)單點調(diào)試，其二是節(jié)能系統(tǒng)控制邏輯調(diào)試。在單點調(diào)試中，節(jié)能系統(tǒng)新增變頻設備啟停、頻率設置反饋系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)問題處理，以及冷站設備啟停設置、頻率設置、閥門開關測試等。對各項測試結果進行詳細記錄，并做好反饋工作。本工程機電設備種類多，內(nèi)容多，需要BAS廠家、群控廠家、環(huán)控廠家相互配合，以保證節(jié)能系統(tǒng)單點測試的質(zhì)量。

3變頻節(jié)能技術的發(fā)展要求

在變頻節(jié)能技術不斷成熟的今天，其在礦井作業(yè)中的應用持續(xù)增加，對技術應用要求持續(xù)提升。但由于煤礦作業(yè)的特殊性，對變頻技術的應用有著不同的要求。另外，在能源形勢越來越緊張的今天，對煤礦企業(yè)開展節(jié)能生產(chǎn)要求持續(xù)提升，對相關設備開展節(jié)能改造已經(jīng)成為重要的發(fā)展方向。礦井作業(yè)環(huán)境相對比較復雜，空氣當中含有一定比例的瓦斯和粉塵，如果這些物質(zhì)的濃度超過了一定的范圍，就容易導致安全事故的發(fā)生。為了提升變頻設備使用的安全性，就需要認真做好相關變頻設備的開發(fā)工作，保證這些設備可以在礦井作業(yè)中安全、穩(wěn)定運行。變頻技術在各種領域中的應用持續(xù)增加，發(fā)揮的作用也越來越大，但不能忽視其在應用中實際出現(xiàn)的各種問題，設備能源利用率還不夠高。為了有效解這些問題，還需要進一步加強變頻技術的研究工作，進一步加強變頻矢量控制技術的研究，在提升設備能源利用率的同時，還能進一步提升設備控制效果。認真做好工作人員的培訓工作。由于變頻技術的特殊性，其對操作人員有著一定的要求。為了保證技術的應用效果，就需要認真做好操作人員的培訓工作，讓他們掌握必要的專業(yè)知識和技能，能夠根據(jù)設備使用要求，對設備開展相關操作，將設備的作用充分發(fā)揮出來。

結語

綜上所述，文章對地鐵工程項目機電設備的重難點安裝及調(diào)試進行了詳細分析。地鐵工程項目機電設備數(shù)量多，其中通風空調(diào)機電設備規(guī)模大，安裝難度最大，為保證通風空調(diào)機電設備能夠高效、安全、穩(wěn)定的運行，需要結合工程實例，制定科學合理的安裝方案，并對安裝過程進行嚴格控制，積極把控各項影響因素。安裝結束之后要及時開展調(diào)試，以便對存在的問題及時處理，提升各機電系統(tǒng)運行的質(zhì)量。經(jīng)以上措施安裝調(diào)試至今，各系統(tǒng)功能正常運行，為地鐵機電工程安全運營奠定堅實的基礎。

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