一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采礦安全領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦主通風(fēng)機(jī)管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦用主通風(fēng)機(jī)為煤礦重要的設(shè)備，它是礦井四大設(shè)備之一，負(fù)責(zé)向礦井井下輸送新鮮空氣，沖淡有害氣體的濃度和帶走飛揚(yáng)的塵沙，設(shè)備功率大且連續(xù)運(yùn)行，它對煤礦的安全生產(chǎn)起著重要的作用。風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)可以確保主通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控主通風(fēng)機(jī)的電機(jī)、配電柜、變頻器等的參數(shù)，一方面可以了解主通風(fēng)機(jī)目前的運(yùn)行狀態(tài)，另一方面在主通風(fēng)機(jī)相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)異常時可以迅速反應(yīng)以便相關(guān)人員快速處理。然而部分機(jī)電職工標(biāo)準(zhǔn)化意識差，不能做到上標(biāo)準(zhǔn)崗、干標(biāo)準(zhǔn)活，設(shè)備管理不到位，如果責(zé)任心不強(qiáng)的巡檢人員不按時進(jìn)行維修巡檢，監(jiān)測設(shè)備檢測出來的問題不能及時得到解決，就會造成嚴(yán)重的后果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有的煤礦主通風(fēng)機(jī)巡檢管理系統(tǒng)中存在的如果責(zé)任心不強(qiáng)的執(zhí)行人員不能按時進(jìn)行維修，監(jiān)測設(shè)備檢測出來的問題不能及時得到解決，就會造成嚴(yán)重的后果的問題，本實(shí)用新型公開了以下技術(shù)方案:
[0004]一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、下位機(jī)、上位機(jī)和短信收發(fā)裝置，其中數(shù)據(jù)采集裝置與下位機(jī)通信連接，下位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)通信連接，上位機(jī)連接短信收發(fā)裝置，所述的數(shù)據(jù)采集裝置包括模擬信號采集裝置和數(shù)字信號采集裝置，所述的模擬信號采集裝置包括設(shè)置在主通風(fēng)機(jī)通風(fēng)口的風(fēng)壓信號傳感器和風(fēng)流溫度傳感器、設(shè)置在風(fēng)機(jī)上的內(nèi)部設(shè)有變送器的振動傳感器、設(shè)置在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸溫度傳感器、設(shè)置在高低壓開關(guān)柜輸出端的電壓傳感器和電流傳感器，所述的數(shù)字采集裝置由設(shè)置在高低壓開關(guān)柜中的微機(jī)保護(hù)裝置和485通訊模塊構(gòu)成。
[0005]還包括報警裝置，所述的報警裝置和上位機(jī)連接。
[0006]所述的下位機(jī)為PLC，該P(yáng)LC采用西門子S7-300。
[0007]所述的上位機(jī)包括工控機(jī)和礦井綜合自動化平臺。
[0008]所述的短信收發(fā)裝置采用短信貓。
[0009]本實(shí)用新型所述的一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以對風(fēng)機(jī)的配電系統(tǒng)相配套的電機(jī)、變頻器等的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題時還可以進(jìn)行自動動作，防止造成更大的損失，同時通過短信收發(fā)系統(tǒng)可以隨時通知相關(guān)人員進(jìn)行巡檢、保養(yǎng)和故障排除，也可以及時通知相關(guān)管理人員進(jìn)行監(jiān)督管理。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的電氣元件連接網(wǎng)絡(luò)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1和2所示，主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、下位機(jī)、上位機(jī)、短信收發(fā)裝置和報警裝置，其中數(shù)據(jù)采集裝置與下位機(jī)通信連接，下位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)通信連接，上位機(jī)連接短信收發(fā)裝置和報警裝置，所述的下位機(jī)為PLC，所述的PLC采用西門子S7-300，所述的上位機(jī)包括工控機(jī)和礦井綜合自動化平臺。所述的數(shù)據(jù)采集裝置包括模擬信號采集裝置和數(shù)字信號采集裝置；所述的模擬信號采集裝置包括設(shè)置在主通風(fēng)機(jī)通風(fēng)口的風(fēng)壓信號傳感器和風(fēng)流溫度傳感器、設(shè)置在風(fēng)機(jī)上的內(nèi)部設(shè)有變送器的振動傳感器、設(shè)置在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸溫度傳感器、設(shè)置在高低壓開關(guān)柜輸出端的電壓傳感器和電流傳感器，通過所述的各傳感器采集風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)流溫度、振動、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸溫度和高低壓開關(guān)柜的電壓、電流等相關(guān)模擬量參數(shù)；如風(fēng)機(jī)振動參數(shù)的采集:先由振動傳感器采集到風(fēng)機(jī)的振動信號，然后振動傳感器內(nèi)部的變送器將振動傳感器信號轉(zhuǎn)換為4-20毫安的電流信號，并將4-20毫安的電流信號傳入PLC的SM331模擬量輸入模塊，完成了振動信號的數(shù)據(jù)采集，風(fēng)機(jī)和高壓配電柜的其他模擬量參數(shù)也通過相似的流程完成采集；數(shù)字量包括斷路器、接觸器、隔離刀閘、變頻器和風(fēng)門的開關(guān)信號，數(shù)字信號直接通過硬接線將信號傳遞給設(shè)置在高低壓開關(guān)柜中的微機(jī)保護(hù)裝置，然后微機(jī)保護(hù)裝置將采集到的數(shù)字信號通過485通訊模塊傳遞到PLC，PLC則將采集到的數(shù)字量信號直接存入寄存器。
[0013]在工作時，PLC首先將采集到的模擬量通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號將其存儲到PLC的儲存器中，然后PLC通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)中的工控機(jī)，PLC采集到的數(shù)字量則直接通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)上傳給上位機(jī)中的工控機(jī)。工控機(jī)上設(shè)置有組態(tài)軟件，工控機(jī)收到PLC上傳的數(shù)據(jù)后，組態(tài)軟件就會將這些參數(shù)在工控機(jī)的顯示界面上顯示，同時與工控機(jī)數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，如果工控機(jī)收到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫允許范圍內(nèi)波動，則工控機(jī)就會根據(jù)數(shù)據(jù)庫將收到的數(shù)據(jù)處理為標(biāo)準(zhǔn)值，并將處理后的數(shù)據(jù)通過PLC的模擬量輸出模塊轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號驅(qū)動高低壓開關(guān)柜內(nèi)部執(zhí)行元件，改變高低壓開關(guān)柜電壓或電流，從而改變風(fēng)機(jī)變頻器頻率，進(jìn)而改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)流溫度、振動和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸溫度都和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，就可以改變這些參數(shù)值；如果工控機(jī)收到的數(shù)據(jù)超出了數(shù)據(jù)庫允許的波動范圍，則工控機(jī)就會向報警裝置發(fā)送報警信號，然后報警裝置發(fā)出報警通知相關(guān)人員注意；在工控機(jī)發(fā)送報警信號的同時進(jìn)行故障分析，并且通過PLC的數(shù)字量輸出模塊控制位于高低壓開關(guān)柜中的微機(jī)保護(hù)裝置，改變斷路器、接觸器、隔離刀閘、變頻器和風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)，防止造成更大的損失，同時組態(tài)軟件向短信貓發(fā)送指令，然后短信貓向相關(guān)執(zhí)行人員及其上級發(fā)送短信通知，并間隔發(fā)送，直到相關(guān)人員傳回確認(rèn)停止，如在一定時間相關(guān)人員未回復(fù)，則其上級領(lǐng)導(dǎo)通過電話告知等其它途徑通知相關(guān)人員，當(dāng)相關(guān)人員完成巡檢及故障排除后，在工控機(jī)上進(jìn)行確認(rèn)，則工控機(jī)向上級負(fù)責(zé)人匯報已完成此次巡檢及故障排除，當(dāng)巡檢及故障排除結(jié)束后，工控機(jī)自動生成報表，并將報表上傳給礦井綜合自動化平臺，以供相關(guān)人員進(jìn)行查詢。
[0014]主通風(fēng)機(jī)的巡檢及保養(yǎng)系統(tǒng)由短信通知、巡檢及保養(yǎng)數(shù)據(jù)庫、結(jié)果報表、分析診斷組成。在使用時，首先應(yīng)該在工控機(jī)上建立巡檢及保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，存儲相關(guān)的巡檢計(jì)劃及巡檢的標(biāo)準(zhǔn)，保養(yǎng)同樣根據(jù)不同設(shè)備的特點(diǎn)存儲相應(yīng)的保養(yǎng)計(jì)劃及標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)需要巡檢及保養(yǎng)時，組態(tài)軟件就會向短信貓發(fā)送指令，然后短信貓就向相關(guān)執(zhí)行人員及其上級發(fā)送短信通知，并間隔發(fā)送，直到相關(guān)人員傳回確認(rèn)停止，如在一定時間相關(guān)人員未回復(fù)，則其上級領(lǐng)導(dǎo)通過電話告知等其它途徑通知相關(guān)人員，當(dāng)相關(guān)人員完成巡檢及保養(yǎng)后，在工控機(jī)上進(jìn)行確認(rèn)，則系統(tǒng)向上級負(fù)責(zé)人匯報已完成此次巡檢及保養(yǎng)。當(dāng)巡檢及保養(yǎng)結(jié)束后，系統(tǒng)生成報表，并將報表上傳給礦井綜合自動化平臺，系統(tǒng)根據(jù)上傳的巡檢及保養(yǎng)結(jié)果對照數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)值可以對結(jié)果進(jìn)行分析和診斷。如結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)，則系統(tǒng)將不符合項(xiàng)目調(diào)出并發(fā)送給相關(guān)人員并短信通知，相關(guān)人員在綜合自動平臺中瀏覽不符合項(xiàng)，系統(tǒng)給出故障點(diǎn)常規(guī)故障原因，相關(guān)人員可以根據(jù)這些原因進(jìn)行排除并找到解決方案。
[0015]本系統(tǒng)不僅可以完成對主通風(fēng)機(jī)整個系統(tǒng)的參數(shù)的監(jiān)控，而且在工控機(jī)檢測到問題時候可以及時通知檢測人員進(jìn)行檢測，同時工控機(jī)也會根據(jù)常規(guī)故障分析控制斷路器、接觸器、隔離刀閘、變頻器和風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)，從而進(jìn)行自動快速處理，這樣就可以避免因執(zhí)行人員延誤維修而造成的不必要的損失。同時，本實(shí)用新型還設(shè)置有短信收發(fā)裝置，在檢測設(shè)備出現(xiàn)故障后就會及時向執(zhí)行人員發(fā)送信息，以敦促執(zhí)行人員及時的解決問題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集裝置、下位機(jī)、上位機(jī)和短信收發(fā)裝置，其中數(shù)據(jù)采集裝置與下位機(jī)通信連接，下位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)通信連接，上位機(jī)連接短信收發(fā)裝置，所述的數(shù)據(jù)采集裝置包括模擬信號采集裝置和數(shù)字信號采集裝置，所述的模擬信號采集裝置包括設(shè)置在主通風(fēng)機(jī)通風(fēng)口的風(fēng)壓信號傳感器和風(fēng)流溫度傳感器、設(shè)置在風(fēng)機(jī)上的內(nèi)部設(shè)有變送器的振動傳感器、設(shè)置在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸溫度傳感器、設(shè)置在高低壓開關(guān)柜輸出端的電壓傳感器和電流傳感器，所述的數(shù)字采集裝置由微機(jī)保護(hù)裝置和485通訊模塊構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:還包括報警裝置，所述的報警裝置和上位機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的下位機(jī)為PLC，所述的PLC采用西門子S7-300。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的上位機(jī)包括工控機(jī)和礦井綜合自動化平臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的短信收發(fā)裝置采用短信貓。
【專利摘要】一種主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、下位機(jī)、上位機(jī)和短信收發(fā)裝置，其中數(shù)據(jù)采集裝置與下位機(jī)通信連接，下位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)通信連接，上位機(jī)連接短信收發(fā)裝置，本系統(tǒng)不僅可以完成對主通風(fēng)機(jī)整個系統(tǒng)的參數(shù)的監(jiān)控，而且在工控機(jī)檢測到問題時候可以及時通知檢測人員進(jìn)行檢測，同時工控機(jī)也會根據(jù)常規(guī)故障分析控制斷路器、接觸器、隔離刀閘、變頻器和風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)，從而進(jìn)行自動快速處理，這樣就可以避免因執(zhí)行人員延誤維修而造成的不必要的損失。同時，本實(shí)用新型還設(shè)置有短信收發(fā)裝置，在檢測設(shè)備出現(xiàn)故障后就會及時向執(zhí)行人員發(fā)送信息，以敦促執(zhí)行人員及時的解決問題。
【IPC分類】E21F17-18, E21F1-00, G05B19-418
【公開號】CN204371405
【申請?zhí)枴緾N201420741542
【發(fā)明人】王險峰, 逵振雨, 劉曉, 范永鋒, 彭松, 冀守幸, 賀家康, 冀飛, 張虎, 李恒, 宋敬晗
【申請人】南陽防爆集團(tuán)電氣系統(tǒng)工程有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月2日