晓南矿通风机集控系统改造

◎李艳辉 边云飞

主扇风机在线监控系统由PLC监控柜、监控计算机、组态监控软件、现场传感器及通讯网络组成，核心采用西门子S7-1200系列可编程控制器，能够可靠实现两台风机及附属设备的计算机控制及运行参数和状态的采集。

一、前言

“机械化、自动化、智能化、信息化”建设是煤矿发展的必然趋势，“机械化减人、自动化换人”的减人提效理念已经深入人心，大型设备集控改造，实现无人值守是煤矿减人提效的必经之路。

晓南矿近年来人员大批退休，但补充非常有限，造成各系统人员非常紧缺，必须利用先进的集中控制技术，减少甚至取消岗位人员。

国家对煤矿井下作业人数有严格限制，2018年9月4日国家煤矿安监局下发了《煤矿井下单班作业人数定员标准》（煤安监司函办〔2018〕57号），明确提出：为从源头上防控群死群伤事故风险，同时引导煤矿企业尽快适应当前“招工难”的现状，通过机械化、自动化、信息化和智能化减人，通过简化生产系统减人，通过优化劳动组织减人，以达到减少煤矿作业人数的目的。

综上所述，通过大型设备集控改造，实现无人值守对煤矿减人提效有非常重要的意义。

二、主要通风机监控系统简介

矿井主通风机是向井下送风的重要设备，也是大型耗能设备，对其实现在线监测监控，使之始终运行在良好状态，对于保障煤矿安全生产，保护矿工生命和企业财产安全，降低风机能耗具有重要意义。

研究润滑油流量保护，保证电机润滑效果；研究系统闭锁功能，自动检测主要通风机开机条件，保证风机安全运行；增加检测精度，保证监测数据准确；预留接口，为后期风机改造打好基础。

主要通风机改造简介：

主扇风机在线监控系统由PLC监控柜、监控计算机、组态监控软件、现场传感器及通讯网络组成，核心采用西门子S7-1200系列可编程控制器，能够可靠实现两台风机及附属设备的计算机控制及运行参数和状态的采集，主要功能如下：

实时在线监测的风机的运行工况参数，主要包括：风机入口静压、全压、风量、风速；电机三相绕组温度、电机前后轴承温度；风机轴承温度；风机振动（水平和垂直方向）；润滑油供油温度和压力；电机定子电压、定子电流、有功功率、功率因数等，以及风机开停信号、正反风信号、润滑油泵运行信号、风门动作和到位信号、风机制动器动作和位置信号、高压开关柜运行状态等设备状态信号。

通过监控计算机实现风机的启停控制、油站油泵控制、风门控制等，具备实现设备的远程操作控制功能。

实时监测设备运行工况状态，发现异常及时发出声光报警提示，防止设备带故障运行，报警提示采用语言报警和蜂鸣器报警相结合的形式。

监控主机采用工业级计算机，满足在恶劣的环境中长期稳定可靠的不间断运行，基本配置（不低于）：研华IPC-610L/酷睿四核CPU/4G内存/1T硬盘/DVD光驱/光电键盘鼠标/22″液晶显示器。

系统监测监控软件采用工业控制组态软件设计开发，人机界面友好，操作简单，实时显示运行工况参数，动态显示工艺流程图形和设备运行状态。

对所有模拟量监测参数形成实时趋势曲线和历史趋势曲线功能，系统对监测参数定时保存到历史数据库，存储保存时间为一年，可通过历史趋势功能随时提取和查阅历史数据库任一时刻记录点的数据和运行变化趋势。

系统记录各参数整点运行数据自动生成生产报表，代替人工抄录，提供真实有效的运行数据，并可选择存储路径、报表时间范围、数据记录间隔将报表导出，数据文件为excel格式，方便分析整理。

自动记录系统报警信息，显示实时报警信息和形成历史报警记录，记录所发生时刻和确认、消失的具体时间，通过历史报警窗口可随时进行查阅。

系统配备打印机，可将报警信息记录和报表自动或手动打印输出。

系统提供可靠的标准数据共享网络接口包括 OPC、XML、WebService 等多种通讯方式，实现与矿调度中心或机电设备管理网等上一级网络监控系统联网，传送全部监测数据，提高监控效率，适应全矿乃至全局的信息化管理的要求。

具有在线信息系统功能：可以在线察看系统操作维护使用说明书，也可以录入各种管理信息，如：安全操作规程、管理制度、设备档案资料等。

三、集控设备的现状

作为企业进行生产活动的重要物质技术基础，设备同时也是企业固定资产中的固定组成部分。随着科学技术的发展，促使现代化设备的技术含量越来越高现在工业生产的大型化，集中化导致了设备的大型化，设备的规模越来越大是某些现代化设备发展的 勢 。大型设备状态监测与故障诊断技术在近十年内得到了前所未有的发展，它对于煤矿部门重要设备的管理维护、提高企业生产能力和保证安全生产、改进产品质量都具有极大的效益，在国民经济各部门发展中有着十分重要的意义。

如何避免机器发生事故，尤其是灾难性事故，一直是人们极为重视的问题。长期以来，由于人们无法预知事故的发生，不得不采取两种对策：一是等设备坏了再进行维修，该办法经济损失很大，因为等设备运行到破坏为止，往往需要昂贵的维修费用，灾难性破坏需要更换设备，还可能造成人员伤亡：二是定期检修设备，这种方法需有一定计划性和预防性，但其缺点是如无故障，则经济上损失很大，而且定期检修的时间周期也很难确定。因此，合理的维修应是预知性的即在设备故障出现的早期就监测患，提前预报，以便适时、合理地采取措施，于是故障诊断技术应运而生。

四、集控设备的发展趋势

未来煤矿自动化的发展，不仅要考虑煤矿开采企业的实际能力，还要对设备的总装机容量以及单机装机容量进行分析，并合理运用安全监控系统对煤矿的开采和运输等方面进行有效的监控。针对原有煤矿自动化中的不足，也应逐步改进和提升，以满足我国煤矿开采的质量和开采的能力。

五、结束语

综上所述，煤矿自动化的发展，不仅要进行合理的技术应用，还要切实考虑好我国的实际国情及我国煤矿自动化发展的现状，并且，要从加强网络系统、开采机械设备的自动化、行业监管系统等方面入手，对煤矿自动化发展做出全面分析和改良，只有这样，才能逐渐完善我国的煤矿自动化，才能使之为我国煤矿事业的发展做出积极的贡献。