主通风机远程在线监控系统改造Word格式文档下载.docx
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Inthispaper,ventilator-linemonitoringsystemofaminefanwasmadeautomatedtransformation,toachievearemotemonitoringforthecenterintheminingarea,andtheabilitytoachievenon-stopwinddownfall,improvethefunctionforthecentral-controllingroomofthecontrolroom,andincreasethelevelofsafetymonitoringandmanagementforsoutherlywells，what’smore,providethetechnicalsupporttoachievethegoal-themainventilationroomforno-personattended
Keywords:
Fan；
remote-monitoringsystem；
powersupplysystem
0引言
某矿南风井采用两台FBCDZ-10-N0.30/2×
355型矿用防爆对旋式通风机，配套电控系统是RCS-9600系列综保，监控系统采用两套西门子PLCS7-300控制，本文利用矿区至南风井的两趟16芯光缆，通过PLC自带的以太网通讯接口，实现南风井通风机房与调度集控中心的通信连接，采集南风井通风机PLC系统各运行参数及状态,通过在集控中心增加客户机，实现南风井主通风机房监控系统在矿区集控中心的远程监控。
1系统设计
系统由上位机监控系统，PLC控制系统，传感器，其他必要外连的设备组成。
矿井所需通风机通风参数：
容易时期：
风量89.25m3/s，静压1721Pa（标态）；
通风困难时期：
风量177m3/s，静压2083Pa（标态）；
风机主要技术参数：
根据矿井工况点的风量和静压参数，风机选型为FBCDZ-10-N0.30/2×
355，风机配套电机选型为YBF630S1-10355kW6kV风机专用隔爆型三相异步电动机。
通风机主要技术参数如下[1]：
额定电压：
6kV
额定频率：
50Hz（变频范围：
30～50Hz）
额定转速：
590r/min
风量：
60～235m3/s
静压：
200～3600Pa（标态下）
工作制：
S1（连续工作制）
旋转方向：
一级叶轮逆时针，二级叶轮顺时针（顺气流方向看）
配用电动机：
风机专用隔爆型三相异步电动机四台
电机防爆标志：
ExdIMb
电机绝缘等级：
F级
防护等级：
IP54
允许温升：
90K
最高静压效率：
85％
1.1系统结构
图1南风井通风监控系统
1.2系统主要功能
（1）控制功能
风机的启动、停止、反风、风门启闭控制等控制功能（一键起停、一键反风）；
可对变频器进行实时启停控制。
（2）监测功能
实时监测通风机（设备）性能参数：
矿井负压、动压、流量、效率等；
具有风机运行实时曲线显示功能；
实时监测风机配用电机的电气参数：
电流、电压、功率等；
实时监测设备的状态参数：
振动烈度、定子及轴承温度等；
实时监测风门位置[2]。
（3）信息处理功能
人机界面简单直观、形象，操作简单、易懂；
具有丰富的工况画面，界面友好，图表功能强大，操作快捷方便；
数据实时（历史）显示（趋势图、曲线图等）、存储、查询、打印以及远程传输；
对通风机运行故障（温度、振动等）在线报警及保护；
显示当前运行机号、电机转速、正反转信号，风机开停状态；
累计当前风机运行时间等；
在模拟动画图上实现监测参数的实时显示，将监测参数存储到数据库中，可以以数据曲线和趋势图等多种方式实现监测结果的再现，实现小时、日等多种形式时间间隔的数据查询及查询结果以报表形式打印。
（4）按照矿山安全生产物联网信息交互技术要求，规范数据采集、标准化通讯接口。
1.3主通风机供电系统设计
此供电系统的特点是：
（1）两路电源进线互为备用，保证通风机运行安全稳定性。
（2）变频器控制由原来的一拖二改为一拖一，避免因变频器损坏时两个风机都不能开，增强了运行的安全性。
（3）系统具有自动、手动、就地、远程及异地控制（含断电、声光报警）功能。
具有就地控制、远程集中控制功能，能够实现工频启动、变频启动、工频反风、变频反风功能。
（4）远程控制能实现一键启动、一键反风、一键不停风自动倒台。
（5）系统具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输人等。
（6）在线监控系统套西门子PLCS7-300控制，一用一备，通过PLC自带的以太网通讯接口实现南风井通风机房与调度集控中心的通信连接，在少量增加人力、资金、设备的基础上，实现矿区集控中心和南风井通风机房的两层监控，增加了南风井通风机的安全监测监控管理水平[3]。
2风机配套电控系统
2.1电控系统设计
本控制系统采用6kV单母线分段制，两路电源进线，由联络柜实现互为备用。
风机电机采用变频器起动、调速，由变频器实现风机电机的正反转控制。
高压开关柜：
KYN28A-12型户内金属铠装移开式高压开关设备，本开关设备满足IEC60298、GB3906等标准要求，具有可靠的机械或电气防误操作的功能，具备“五防”功能：
具有防止带负荷推断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能[4]。
技术参数：
12kV频率：
50Hz
额定电流：
进线柜、联络柜为200A馈线柜为75A
真空断路器额定电流：
630A额定短路开断能力：
25kA
4S热稳定电流：
31.5kA额定关合开断电流：
80kA
外壳防护等级：
IP4X
高压开关柜之间连接母排不小于50×
5mm2铜母排。
高压柜提供各个开关的位置信号及远方操作接点，要求所有信号为双套，同时满足风机操作台和在线监测使用。
高压开关柜需向风机在线提供断路器合闸、分闸及故障这三个信号的反馈（常开接点），能够接收远控合闸、分闸信号。
高压开关柜的综保能向风机在线提供RS-485接口并上端子，高压开关柜的控制应在操作面板上有就地/远控选择，二次回路设计中应达到下列功能：
当该选择开关打到“就地”时，远控信号无效，同样选择开关打到“远控”时，就地操作无效。
高压变频器变频装置本身可以实现风机正转、反转功能，满足矿井正常通风和反风需要。
3结论
改造后的通风机远程在线监控系统提高了南风井通风机设备的自动化管理水平，有力地保证了主通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据。
参考文献
[1]赵四海.矿井主通风机在线监控系统研制［J］.煤矿机械,2014.03
[2]张巍胡亚非.基于PLC的煤矿主要通风机在线监控系统［J］.煤矿安全,2011.09
[3]王强.矿井通风机在线监控系统应用研究［J］.煤矿机械,2009.05
[4]刘景勇史丽萍.主要通风机在线监控系统在新桥煤矿的应用.煤炭科技,2009.06
郭红丹（1982－），女，河南虞城县人，毕业于中原工学院，电子信息工程专业，讲师，工程硕士，主要从事电子、机电技术专业等研究。
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