基于变频技术的地铁机电设备自动化监控系统

王睿 谢武伸

摘要：在现阶段的地铁工程中，机电设备的应用越来越广泛。对地铁机电设备而言，其在运行过程中能源消耗极大，在机电设备中合理应用变频技术，能有效节约设备的能源消耗，使得其运行成本得到控制。论文首先分析了变频技术的工作原理，其次探讨了关于变频技术在地铁机电设备中节能应用，最后就变频节能技术的发展要求进行论述，以供参考。

关键词：变频技术;地铁机电设备;自动化监控

引言

地铁工程项目能很好的缓减城市交通压力，是很多城市持续发展的主要项目。但地铁工程项目规模大，范围广，施工技术种类多，存在很多交叉施工问题，尤其是在机电设备安装中，施工难度非常大，需要结合工程特性和现场情况，制定出科学合理的安装方案，并开展有效的调试，及时发现存在的问题，进行有效调整，以保证机电设备运行的可靠性和安全性。基于此，开展地铁工程项目机电设备的安装及调试的分析研究就显得尤为必要。

1变频技术的工作原理分析

为了保证机电设备运行可以满足煤矿开采的实际需要，可以在煤矿机电设备运行过程中，将变频技术合理应用其中，提升能源利用率，保证设备可以得到连续、稳定运转，降低设备运行损耗。在变频技术实际应用过程中，其直接使用半导体元件对电流信号进行转换，通过整流装置将交流电变换成直流电，然后通过逆变系统的应用，将直流电变换成交流电，能够根据设备实际使用需要，对交流电的频率进行转换，让机电设备可以根据实际生产需要合理进行调速，从而满足生产的具体要求。

2关于变频技术在地铁机电设备中节能应用

2.1风机安装

工程在通风系统安装中，风机和风管、风管和静压箱之间的连接方式，选择柔性短管。如果需要减振装置，其基础顶面顶部底座水平方向需要安装限位装置，但不能妨碍底座垂直方向的正常运动。对那些质量和规格比较大设备，如轴流风机、单体空调器等，需要通过科学有效的人机配合吊装设备的方法，来提升各项设备安装的有效性，避免发生安装误差和碰撞。在整个安装过程中，如果遇到弹簧中心线误差过大，需要通过加装斜垫铁方法来抵消误差。如果通过此种方法依然无法抵消误差，要更换新的产品，以保证安装质量。减振器应根据标准尽量与设备的主惯性轴对称布置，使其受力均匀，避免发生耦合振动。如果风机和风管之间通过软管连接，其长度要控制在150～200mm之间，系统在运行中要避免软管发生扭曲问题，安装的松紧度页要适当。尤其是轴流风机叶轮和主体风筒之间的间隙必须均匀布置。

2.2皮带机对变频技术的应用

带式输送机又被称为皮带机，其主要是利用电动机来带动皮带运转，在煤矿开采过程中主要是完成对相关材料的运输。通过对软启动控制器的使用，可以有效降低皮带机启动过程中所需要消耗的电量。在传统皮带机启动的过程中，需要消耗大量的电能，电网电压波动也相对剧烈，通过将变频技术应用到皮带机当中，可以进一步提升皮带机启动的稳定性，能够实现缓慢加速启动，对电能的消耗可以得到显著的降低，对电网的保护效果得到提升。在皮带设备运行的过程中，其是依靠皮带和滚筒之间的摩擦力来传递动力。在皮带机启动的瞬间，皮带和滚筒之间容易出现滑动的现象，皮带与滚筒接触部位摩擦非常剧烈，温度会急剧增加，对皮带的使用寿命会造成非常直接的影响。一旦摩擦量超过了一定程度，就容易导致皮带磨损严重的情况发生。通过将变频技术应用到皮带机当中，可以实现皮带机的缓启动，能够让皮带以相对较小的加速度启动，避免皮带和滚筒相互打滑情况的发生，进一步延长皮带的使用寿命，避免皮带接触部位发热情况的发生，将皮带运输机的功能完全发挥出来。

2.3机电设备自动化监控数据传输程序设计

机电设备自动化监控数据传输程序仍然是以PLC程序作为主要引导工具，将应用施耐德昆腾系列的PLC软件作为机电設备自动化监控数据传输程序基础，该套PLC编程支持多种编辑语言，且具有离线传输功能，可以及时分解数据结构，以较高的效率对待传输数据进行开发，以便保持监控系统中的各个子系统程序能够兼容外部输入的数据，虽然通信协议不尽相同，但是基础的字节相同，可以通过字节组装的方式进行信息传输。

2.4组合式风阀安装

组合式风阀安装难度比较大，为保证安装质量，需要提前做好底框安装工作，对各预埋件的质量、位置等进行详细检查，确认达标之后，才能按照底框排入的顺序固定在孔洞上。然后再进行单个风阀安装施工，按照打孔位置施工。在具体安装过程中，需要先调整好每个安装节点，达到要求之后，再进行传动结构安装。严格按照安装相关工序和标准进行安装，达到要求之后，调节执行器。旋转到关闭位置，进行单个风阀微调，达标后关闭每个风阀。全部都安装结束之后，需要对各连接装置进行检查，确认无松动后，缝隙用水泥堵塞。

2.5节能系统调试

在节能系统调试中，可从两个方面同时入手，其一是节能系统单点调试，其二是节能系统控制逻辑调试。在单点调试中，节能系统新增变频设备启停、频率设置反馈系统调试、系统问题处理，以及冷站设备启停设置、频率设置、阀门开关测试等。对各项测试结果进行详细记录，并做好反馈工作。本工程机电设备种类多，内容多，需要BAS厂家、群控厂家、环控厂家相互配合，以保证节能系统单点测试的质量。

3变频节能技术的发展要求

在变频节能技术不断成熟的今天，其在矿井作业中的应用持续增加，对技术应用要求持续提升。但由于煤矿作业的特殊性，对变频技术的应用有着不同的要求。另外，在能源形势越来越紧张的今天，对煤矿企业开展节能生产要求持续提升，对相关设备开展节能改造已经成为重要的发展方向。矿井作业环境相对比较复杂，空气当中含有一定比例的瓦斯和粉尘，如果这些物质的浓度超过了一定的范围，就容易导致安全事故的发生。为了提升变频设备使用的安全性，就需要认真做好相关变频设备的开发工作，保证这些设备可以在矿井作业中安全、稳定运行。变频技术在各种领域中的应用持续增加，发挥的作用也越来越大，但不能忽视其在应用中实际出现的各种问题，设备能源利用率还不够高。为了有效解这些问题，还需要进一步加强变频技术的研究工作，进一步加强变频矢量控制技术的研究，在提升设备能源利用率的同时，还能进一步提升设备控制效果。认真做好工作人员的培训工作。由于变频技术的特殊性，其对操作人员有着一定的要求。为了保证技术的应用效果，就需要认真做好操作人员的培训工作，让他们掌握必要的专业知识和技能，能够根据设备使用要求，对设备开展相关操作，将设备的作用充分发挥出来。

结语

综上所述，文章对地铁工程项目机电设备的重难点安装及调试进行了详细分析。地铁工程项目机电设备数量多，其中通风空调机电设备规模大，安装难度最大，为保证通风空调机电设备能够高效、安全、稳定的运行，需要结合工程实例，制定科学合理的安装方案，并对安装过程进行严格控制，积极把控各项影响因素。安装结束之后要及时开展调试，以便对存在的问题及时处理，提升各机电系统运行的质量。经以上措施安装调试至今，各系统功能正常运行，为地铁机电工程安全运营奠定坚实的基础。

参考文献

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