KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及應(yīng)用

＊武昌有

（華陽新材料有限公司一礦 山西 045000）

1.引言

礦井通風(fēng)機(jī)的主要作用是為煤礦井下風(fēng)流的循環(huán)提供動(dòng)力，其正常運(yùn)行對于煤礦的安全生產(chǎn)十分重要。雖然在大多數(shù)情況下，礦井通風(fēng)機(jī)能正常運(yùn)行，但是在長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行也有發(fā)生故障的可能。及時(shí)地發(fā)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的異常對于防治通風(fēng)安全事故十分重要。在過去，通過人工手動(dòng)記錄通風(fēng)機(jī)的一些參數(shù)，以此來確定通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這種方式不僅工作強(qiáng)度大，而且效率低。為了進(jìn)一步提升對礦井通風(fēng)機(jī)監(jiān)測的效率，很多煤礦采用了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)異常情況。本文圍繞著KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)展開，探討了其在高家溝煤礦的應(yīng)用情況。

2.KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)者簡

KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要是由工業(yè)計(jì)算機(jī)、視屏監(jiān)控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備以及傳感器組成的系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

在設(shè)備監(jiān)控主機(jī)上，通過編寫的軟件可以實(shí)時(shí)顯示通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示以及存儲(chǔ)。通常情況下，需要顯示的通風(fēng)機(jī)參數(shù)主要有風(fēng)壓、風(fēng)速、電機(jī)軸承的溫度、電壓、電流以及功率等。在視頻監(jiān)控主機(jī)上，通過相應(yīng)的監(jiān)控?cái)z像頭，可以實(shí)時(shí)地顯示通風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場運(yùn)行狀況。在很多情況下，視頻的主要作用是直接觀測通風(fēng)機(jī)的異常情況。

系統(tǒng)中用到的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)主要是信息的中轉(zhuǎn)。這是由于在監(jiān)控通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，需要采集大量的數(shù)據(jù)而且數(shù)據(jù)格式也不相同，直接進(jìn)行傳輸不僅速度慢而且誤碼率高。為此，需要用到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集時(shí)用到的是傳感器，在控制監(jiān)測時(shí)用到的是PLC（可編程控制器）。值得注意的是，為了更好地監(jiān)測到通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，需要十幾個(gè)傳感器。為了能對傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地處理，采用了穩(wěn)定性較高的PLC。

3.系統(tǒng)的主要功能分析

陽煤一礦高家溝煤礦為了進(jìn)一步提升對礦井通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)無人值守，引進(jìn)了KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的主界面如圖2所示。主界面顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及2號風(fēng)機(jī)的電參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)、溫度參數(shù)、風(fēng)壓參數(shù)和風(fēng)量參數(shù)等。下面將結(jié)合軟件的截面來說明該系統(tǒng)的主要功能。

圖2 KC-TF/I型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件界面圖

(1)查看運(yùn)行參數(shù)歷史趨勢

在主工藝界面中選擇“歷史趨勢”按鈕進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)查看。可以根據(jù)需要選擇查詢的起始時(shí)間點(diǎn)，可以通過鼠標(biāo)手動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的顯示范圍，還可以直接點(diǎn)擊某個(gè)時(shí)間點(diǎn)查看數(shù)據(jù)。圖3為監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測到的風(fēng)機(jī)軸承溫度變化曲線。

圖3 監(jiān)測的風(fēng)機(jī)軸承溫度變化曲線

(2)查看和轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)運(yùn)行報(bào)表

在主工藝界面中選擇“運(yùn)行報(bào)表”按鈕進(jìn)入“通風(fēng)機(jī)運(yùn)機(jī)日報(bào)表”畫面。顯示當(dāng)天的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄報(bào)表，報(bào)表數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔為一小時(shí)。點(diǎn)擊輸入需要查詢的日期察看其它日期的歷史數(shù)據(jù)日報(bào)表，選擇“打印設(shè)置”按鈕可以設(shè)置打印效果。歷史數(shù)據(jù)記錄時(shí)間一般設(shè)置為3個(gè)月。選擇“報(bào)表道出”按鈕可以將歷史數(shù)據(jù)件以Excel報(bào)表文格式拷貝輸出，便于數(shù)據(jù)整理、編輯。

(3)查看實(shí)時(shí)報(bào)警信息和歷史報(bào)警

在主工藝界面選擇“報(bào)警信息”按鈕進(jìn)入報(bào)警信息數(shù)據(jù)庫。在沒有發(fā)生報(bào)警時(shí)，主界面上的報(bào)警燈處于灰色狀態(tài)。一旦監(jiān)測到報(bào)警信息，界面上指示燈將由灰色狀態(tài)轉(zhuǎn)化為紅色狀態(tài)。與此同時(shí)，對應(yīng)的信號采集柜的指示燈也會(huì)亮起并發(fā)出提示音，提醒工作人員及時(shí)處理。工作人員可以點(diǎn)擊紅色的報(bào)警信息條，查看報(bào)警的具體信息。

在處理完畢后，通過點(diǎn)擊報(bào)警窗的“確認(rèn)”按鈕，可以將報(bào)警信息變?yōu)檎＃t色的指示燈將變?yōu)榫G色，報(bào)警器的蜂鳴聲也會(huì)消失。與此同時(shí)，監(jiān)控柜上的報(bào)警指示燈也會(huì)熄滅。報(bào)警提示消失后，報(bào)警信息將自動(dòng)存儲(chǔ)在報(bào)警歷史記錄中。歷史記錄中詳細(xì)地記錄著報(bào)警參數(shù)、報(bào)警時(shí)間以及報(bào)警信息等。

(4)參數(shù)設(shè)定

報(bào)警參數(shù)設(shè)置主要完成各參數(shù)的報(bào)警限值（上、下限）的設(shè)定和修改，為了保證重要參數(shù)不能隨意更改，參數(shù)設(shè)定增加了權(quán)限限制，只有合法身份登錄后才能進(jìn)入設(shè)置窗口。

在主工藝圖中選擇“參數(shù)設(shè)定”按鈕將首先彈出登錄窗口。登錄正確后，再次選擇“參數(shù)設(shè)定”按鈕將打開“報(bào)警參數(shù)設(shè)定”窗口。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊所需修改和設(shè)定的數(shù)據(jù)，將出現(xiàn)一個(gè)數(shù)字輸入框，輸入完設(shè)定數(shù)據(jù)點(diǎn)擊“確定”即可。

(5)查看管理信息

在主工藝圖中選擇“信息管理”按鈕打開“信息管理”菜單。包括用戶管理、設(shè)備參數(shù)、操作說明、軟件信息，通過選擇相應(yīng)的按鈕來查看各項(xiàng)內(nèi)容。另外，可以根據(jù)用戶要求增加其它信息，例如：管理制度、操作規(guī)程等。

為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，需要組態(tài)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)中設(shè)置一定的權(quán)限。只有管理人員才可以操作設(shè)備或修改參數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況的需要，可以將用戶的權(quán)限分為多個(gè)等級，分別為管理員級、工程師級、班長級以及工人級。其中管理員級的權(quán)限最高，工人級的權(quán)限最低。在主工藝圖中選擇打開系統(tǒng)用戶，首先以高級別的用戶身份登錄，然后才可以添加新的用戶和修改口令。

4.系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)

為了保證監(jiān)控計(jì)算機(jī)的安全性，普通用戶不能在其上拷貝文件。應(yīng)該保持監(jiān)控主機(jī)、顯示器、打印機(jī)等設(shè)備的清潔性，避免主機(jī)上出現(xiàn)太多灰塵影響散熱。考慮到計(jì)算機(jī)的性能問題，在操作時(shí)不要連續(xù)多次電機(jī)功能按鈕。注意不要輕易退出運(yùn)行系統(tǒng)，否則將退出運(yùn)行影響這一時(shí)間范圍段的數(shù)據(jù)采集和記錄。定期（1-2個(gè)月）對風(fēng)壓測量管路卸放積水，防止影響測量精度，如果使用時(shí)間過長，腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)更換。

5.小結(jié)

礦井通風(fēng)機(jī)是煤礦井下風(fēng)力循環(huán)重要的動(dòng)力裝置。為了保證其正常運(yùn)行，需要對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。本文介紹了KC-TF/I型通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組成，并結(jié)合高家煤礦的實(shí)際應(yīng)用情況分析了系統(tǒng)的主要功能。可以為礦井通風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和操作提供一定的參考。