煤礦大型壓氣設備集中監控系統分析

　　【摘 要】隨著(zhù)我國經(jīng)濟水平在不斷的提高與發(fā)展，其對煤礦資源的需求也越來(lái)越大。在煤礦企業(yè)要想為社會(huì )、經(jīng)濟的發(fā)展提供更多的煤礦資源，必須要以先進(jìn)的、安全的、可靠的設備為前提基礎。為了有效的避免煤礦事故的發(fā)生，需要對煤礦大型設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。因此，需要對煤礦大型設備監控系統進(jìn)行設計與研究，以便提高設備的運行效率，確保煤礦生產(chǎn)的安全性。本文就煤礦大型壓氣設備集中監控系統的設計進(jìn)行分析，并探討煤礦大型壓氣設備集中監控系統的應用情況，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)安全、高效、合理的生產(chǎn)煤礦能源，促進(jìn)企業(yè)的快速發(fā)展。

　　【關(guān)鍵詞】煤礦 集中監控系統 大型壓氣設備

　　為了有效的確保煤礦的生產(chǎn)安全性與合理性，促進(jìn)煤礦企業(yè)朝著(zhù)現代化的方向發(fā)展，需要在煤礦大型壓氣設備中進(jìn)行集中監控設置。在對其進(jìn)行集中監控的時(shí)候，首先需要對其集中監控系統進(jìn)行設計，在硬件與軟件等方面均需要符合煤礦企業(yè)的生產(chǎn)需求，以便提高實(shí)時(shí)監控的效率，有效的避免大型壓氣設備故障的發(fā)生，從而減少煤礦事故，降低企業(yè)不必要的損失，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)朝著(zhù)現代化、信息化、數字化等方向發(fā)展，確保煤礦企業(yè)的可持續發(fā)展，

　　一、煤礦大型壓氣設備集中監控系統的設計

　　1.1 集中監控系統的軟件設計

　　在軟件設計的時(shí)候，需要具備以下幾個(gè)方面的功能，首先，集中監控系統可以將大型設備中的信息數據傳送到礦調度中心，并將其作為網(wǎng)絡(luò )(WEB)服務(wù)器中的英特網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)依據。其次，在下位機中軟件設計的時(shí)候，不僅需要其具備獨立運行的功能，還需要與上位機聯(lián)機自動(dòng)集中控制運行，并且需要在下一任的下為機出現故障的時(shí)候，對其它的下位機的正常運行沒(méi)有影響。并且在設計的時(shí)候，還需要對空壓機以及扇風(fēng)機的運行參數、報警信息以及工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。并對其大型設備的系統運行模擬圖進(jìn)行直觀(guān)的模擬與顯示。再次，對上位機進(jìn)行監控與管理，確保上位機能夠遠程集中控制具備控制權限的空壓機的運行狀態(tài)。并且上位機與下位機之間需要通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行高速的數據運輸，以便提高控制設備的快速傳遞。另外，在空壓機下位機中對其恒壓供風(fēng)功能進(jìn)行有效的控制，需要根據運行的時(shí)間來(lái)自動(dòng)開(kāi)啟空壓機，以便進(jìn)行正常的運行。在軟件設計的時(shí)候，還需要確保下位機具有實(shí)時(shí)數據報表、歷史數據報表、查詢(xún)系統各設備故障以及報警記錄信息等功能。在歷史數據記錄的時(shí)候，可以設計多種查詢(xún)方式，根據時(shí)間、變量組等條件來(lái)查詢(xún)，同時(shí)，可以按照信息分類(lèi)以及班組來(lái)查詢(xún)。最后，還需要設置用戶(hù)操作安全登錄管理的功能[1]。

　　1.2 集中監控系統的硬件設計

　　在對其硬件設計的時(shí)候，需要充分了解煤礦企業(yè)現場(chǎng)設備的實(shí)際需求與用途等特點(diǎn)，在設計的時(shí)候，主要以計算機為主，根據分布式的控制系統方式來(lái)設計。其硬件設施主要包括：計算機系統上位機1臺，扇風(fēng)機系統2臺，可編程控制器下位機3臺，分別控制的空壓機4臺。其中上位機主要的型號為研華IPC-610P系列的工控機，其主要配置為西門(mén)子的通訊卡、A3幅面激光打印機、網(wǎng)卡以及后備不間斷的電源等。下位機中配備了西門(mén)子系列的可編程控制器3臺，在可編程控制中對CPU的模塊選擇均使用CPU315-2DP，其具有一個(gè)通訊口，1個(gè)多點(diǎn)接口通訊口。其通訊口主要是用過(guò)與現場(chǎng)總線(xiàn)與上位機進(jìn)行連接，并進(jìn)行快速的傳遞控制指令以及運行參數等，之后通過(guò)人機界面來(lái)完成。另外，在下位機中，其均使用的是10.4英寸的彩色觸屏的人機界面[2]。在空壓機子系統中，其模塊數量通常為9個(gè)，其CPU最大限度的可以具備8個(gè)模塊功能，同時(shí)，需要增加一對擴展的模塊IM365，在該系統的模塊中，總共有SM331類(lèi)的輸入量模擬模塊6個(gè)，每個(gè)模塊中具備32點(diǎn)的數字量輸入模塊，還具備8點(diǎn)的繼電器輸出模塊。在水泵子系統中，主要具備5個(gè)擴展擴展的模塊功能，其中2個(gè)模擬輸入量模塊為SM331，一個(gè)為16點(diǎn)的數字量輸入模塊SM321，一個(gè)為16點(diǎn)的數字量輸出模塊，另外一個(gè)為8點(diǎn)的數量輸入、輸出的模塊。

　　二、煤礦大型壓氣設備集中監控系統的應用

　　在本研究中，主要是將煤礦大型壓氣設備集中監控系統運用在興隆莊煤礦中，該煤礦主要年生產(chǎn)量為七百多萬(wàn)噸，是現代化的礦井，其據東方井工業(yè)廣場(chǎng)比較近，具有扇風(fēng)機、壓風(fēng)機房、變電所等設備以及水源井等輔助設備，其主要是承擔著(zhù)通風(fēng)、壓風(fēng)、供水、供電等作用，在該煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，為了有效的確保其設備的安全、高效、可靠的運行，在大型設備運行控制中對其進(jìn)行集中監控處理，有效的提高了煤礦大型設備的運行效率，減少設備運行故障的發(fā)生[3]。另外，在山東省煤炭科學(xué)研究中心，研究出一種基于 Profibus- DP現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的大型設備集中監控系統，其主要使用的是可編程控制器、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、工控機以及各種有效的控制方式等對煤礦現場(chǎng)運行的設備進(jìn)行自動(dòng)化管理，并對其進(jìn)行集中監控，取得了較好的效果。

　　三、結語(yǔ)

　　通過(guò)在煤礦大型壓氣設備中對其進(jìn)行集中監控系統設計，并將該系統應用在實(shí)踐中，通過(guò)合理、科學(xué)、高效的軟硬系統設計，其具有較強的抗干擾性能，其數據傳輸的速度較快，實(shí)效性較強，能夠快速的適應煤礦現場(chǎng)惡劣的環(huán)境，其是一種比較理想的控制與監控體系，但是在未來(lái)的發(fā)展中，還需要對其進(jìn)行不斷的改進(jìn)與更新，以便更好的在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮出更大的作用與價(jià)值。

　　參考文獻：

　　[1]高正中，姚福強，柏獎枝，等.煤礦大型設備集中監控系統研究[J].山東煤炭科技，2014，24(13)：215-216.

　　[2]李劍峰.煤礦大型壓氣設備集中監控系統[J].煤礦機械，2009，12(05)：104-105.

　　[3]張大偉.基于PLC的煤礦壓縮空氣站集中監控系統設計[J].機電技術(shù)，2011，15(06)：147-148.

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