主要通风机在线监控系统在新桥煤矿的应用.pdf

2 0 0 9年第 2期 No ． 2 2 0 0 9 煤 炭 科 技 COAL S CI ENCE TECHNOL OGY MAGAZ I NE 文 章编 号 1 0 0 8 3 7 3 1 2 0 0 9 0 2 - 0 0 3 5 0 2 主要通风机在线监控系统在新桥煤矿的应用 刘景勇1 , 2史丽萍 1 ． 中国矿业大学 信 电学院 ， 江苏 徐州2 2 1 1 1 6 ； 2 ． 永煤集 团公 司 新桥煤矿 ，河南 永城4 7 6 6 0 0 摘 要 结合永煤集团新桥煤矿主要通风机在线监控 系统项 目， 介绍 了基于 P L C和组态软件 的煤矿主要通风机实时在线监控的技术及实现方法。该系统能够使管理者在生产过程中掌握 主要通风机运行参数和状态． 改变了传统 的设备管理方式， 提高 了设备的 自动化管理水平， 有 力地保证 了主要通风机的可靠、 稳定运行。 关 键词 主要 通风机 P L C 组 态软件 ； 在 线监控 中图分 类号 T D 7 2 4 文献标 志码 B 新桥煤矿是永煤集团在永城本部开发的第 4对 大型现代化矿井 ， 设计生产能力为 1 2 0万 t ／ a ， 服务 年 限 5 6 ． 6 a o矿 井为低 瓦斯 矿井 ．井 筒落 低一 5 5 0 m 水平 ， 通风方式为中央并列式 ， 副井进风 ， 主井 回风 ， 配 备 2套 F B C D Z一 1 0 一 N O 2 9 ／ 23 5 5 k W 防爆 抽 出 式对旋轴流通风机 在风机运行过程中 ． 由于电网故障停 电或机械 故障， 其中一台主要通风机停机时． 基本上都是人工 手动操作 ． 切换风机或重新启动。由于人工手动操 作慢 ． 造成矿井停风时间长。 给矿井带来安全隐患。 为了解决上述问题 ． 新桥煤矿结合现场使用情况． 设 计了与此风机配套的 “ C 一 2型主要通风机在线监 控系统” ． 保证了主要通风机安全可靠运行 1 系统概况 “ l J C 一 2型主扇风机在线监控系统” 采用高可靠 的工业控制 P L C、 先进可靠的传感器及计算机、 现代 通信 、 组态技术实现了对主要通风机性能及状态的 在线实时监控 ． 能够在生产过程中掌握 主要通风机 的运行参数和状态 ． 改变了传统的设备管理方式 ． 提 高了主要通风机设备的自动化管理水平 ． 有力地保 证了主要通风机设备的经济 、 可靠运行。 为设备的管 理和维修提供了可靠的科学依据 该系统通过与调 度 室工控 机联 网 ， 实现 了主要通 风机 的远程 监控 ． 达 到了无人值守的目的 2 主要通风机在线监控 系统的结构组成及 功能实现 2 ． 1 系统 的主要结构 系统采用集中管理 、 分散控制结构。 整个系统分 为 3层 ， 即现场 测量控 制层 、 中央管理 层 和远程监 控 层。其中中央管理层和远程控制层系统在同一台计 算机 中．有效地减少了硬件需求。其结构如图 1 所 示 。 l 风 门电机 ； 2 流体 温度 ； 3 动压环 管 ； 4 静 压环管 ； 5 振 动传感器 ； 模拟量输 入 ； 7 风 道 ； 8 综保 R S 4 8 5 通信 电缆 ； 9 低压 柜 ； l P 【 ．C控制 柜 ； 1 1 低压柜 控制 信 号 ； 1 2 高压 柜控 制信 号 ； l 3 以太 网 ； l 4 光 缆 ； 1 5 光 点转换器 l 6 一调度室集 中监控中心 图 1 主要通风机监控 系统结构 现场测量控制层由各类测量模块 以及传感器、 变送器及执行机构组成 ．是控制系统最前端的测量 元件及执行器部分 ． 主要完成现场数据的采集 、 处理 及控制 中央管理层和远程控制层 由监控主机组成 ， 它与现场控制层通过现场总线相连．动态监控现场 设备运行状况和监测数据的采集 ．并向现场设备发 出控制指令 ．控制系统的运行 并通过以太网利用 煤 炭 科 技 COAL S CI ENCE T ECHNOLOGY MAGAZI NE 2 0 0 9年第 2期 No ． 2 2 0o 9 文章编号 1 0 0 8 3 7 3 1 2 0 0 9 0 2 0 0 3 6 0 3 贵州煤层气开采技术的研究与利用 杨世勇 ， 毛登强 ， 杨洪毅 ， 岳宗洪 1 ． 贵州黔西安全生产监督管理局 ，贵州 黔西5 5 1 5 0 0 ；2 ． 贵州大学 矿业学院 ，贵州 贵阳5 5 0 0 0 3 摘要 对 贵州煤 层气 的开 采技 术和煤 层气 综合利用 进行 了初 步分析 。 煤 层气开 采有利 于 防止 瓦斯事故的发生， 还能把废气变为有用的资源， 缓解能源紧张局面 ， 优化能源结构 ， 减少温室气 体排放， 减轻大气污染。此外煤层气的开发利用在经济效益方面也是十分可观的。 关键 词 煤层 气； 抽 采技 术； 综合利 用； 社会 效益 中图分类号 T D 8 4 文献标志码 B 煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分的 非常规天然气 ，属天然气 的一种 ，甲烷 占 8 0 ％ ～ 9 0 ％，一般组 分 为 C H 4 、 C O 2 、 O 2 ， N 2 、 C O、 H 2 s 、 N O x ， 是 煤化过程中产生的气体 ， 与煤共存 ， 又称瓦斯 ， 是一 种潜在的洁净能源 ， 蕴藏量极为丰富。 据国际能源机 T C P ／ I P协议与其他系统通信 ． 并传递现场设 备的实 时监测信息 系统 由 P L C 可编程逻 辑控制 器 及 其远 程扩 展 模块、 触摸屏 、 检测部分 模拟量和开关量 、 执行部 分 、 远程监控设备等组成 。 2 ． 2系统的主要功能 2 ． 2 ． 1 控 制功 能 系统能实现风机的启停 、 切换及反风操作； 风门 的开闭 单 、 双电机运行的选择。具备手动， 近控／ 远 控 3种工作方式 ．手动方式是在触摸屏上实现对各 个高压柜及低压柜断路器的单独控制 近控方式可 实现在触摸屏上一键启停 采用远控方式时风机的 启停等控制由调度室工控机完成 2 ． 2 ． 2监 测 功 能 系统 可实时监 测风机 性能参 数 ， 包 括矿 井负压 、 差压、 绝压 、 流量 、 效率、 轴功率。实时监测风机配用 电机的电气参数 ， 包括电流 、 电压 、 功率 、 功率因数。 实时监测设备的状态参数 ， 包括转速 、 振动烈度、 轴 承 温度 、 风 道温度 。 2 ． 2 ． 3信 息处理 功能 信息处理功能主要有 ①数据实时显示、 存储、 构 I E A 估计 ， 全球陆上煤 田埋深超过 20 0 0i n的煤 层气资源量约为 2 6 0万亿 I T I ， ． 是常规天然气探明储 量的两倍多。 其中， 俄罗斯 、 加拿大、 中国、 美国、 澳大 利亚等国均超过 l 0万亿 m ， 。 我国煤层气资源丰富 ． 全国大于 5 o o o亿 m 的 查询、 打印以及远程传输。 ②报表自 动生成、 存储、 查 询、 打印。 ③对通风机运行故障在线报警并能自动生 成一定时期内风机性能测试报告 包括各种性能曲 线、 故障诊断、 检修建议等 。 ④在模拟动画图上实现 监测参数的实时显示 3结 语 ～ 基于P L C和组态 软件开发 的主要 通 风机在 线监 控系统已在永煤集团新桥煤矿投入使用。 经过 l a多 的运行 。 该系统稳定可靠 。 维护方便 ， 监控过程显示 形象直观．很好地满足了煤矿对主要通风机这一重 要设备的监控要求 ．并且接入了煤矿现有的综合 自 动化系统． 满足了现代数字化、 自动化矿井的管理要 求． 为煤矿的安全生产提供了良好的保证． 具有直接 的经济效益 ， 作者简介 刘景勇 1 9 7 2 一 ， 男， 江苏徐州人， 2 0 0 4年 毕业 于 中国科技大学电子信息工程专业 ． 中国矿业大学在读控制 工程硕士研究生，永煤集 团公 司新桥煤矿注册安全 工程师、 信息系统管理工程师。 收稿 日期 2 0 0 9 0 2 2 3