一种主通风机监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及采矿安全领域，具体涉及一种煤矿主通风机管理系统。
【背景技术】
[0002]矿用主通风机为煤矿重要的设备，它是矿井四大设备之一，负责向矿井井下输送新鲜空气，冲淡有害气体的浓度和带走飞扬的尘沙，设备功率大且连续运行，它对煤矿的安全生产起着重要的作用。风机在线监控系统可以确保主通风机正常运行，监控系统可以监控主通风机的电机、配电柜、变频器等的参数，一方面可以了解主通风机目前的运行状态，另一方面在主通风机相关参数出现异常时可以迅速反应以便相关人员快速处理。然而部分机电职工标准化意识差，不能做到上标准岗、干标准活，设备管理不到位，如果责任心不强的巡检人员不按时进行维修巡检，监测设备检测出来的问题不能及时得到解决，就会造成严重的后果。
【实用新型内容】
[0003]为了解决现有的煤矿主通风机巡检管理系统中存在的如果责任心不强的执行人员不能按时进行维修，监测设备检测出来的问题不能及时得到解决，就会造成严重的后果的问题，本实用新型公开了以下技术方案:
[0004]一种主通风机监控系统，包括数据采集装置、下位机、上位机和短信收发装置，其中数据采集装置与下位机通信连接，下位机通过网络交换机和工业以太网与上位机通信连接，上位机连接短信收发装置，所述的数据采集装置包括模拟信号采集装置和数字信号采集装置，所述的模拟信号采集装置包括设置在主通风机通风口的风压信号传感器和风流温度传感器、设置在风机上的内部设有变送器的振动传感器、设置在风机转轴上的轴温度传感器、设置在高低压开关柜输出端的电压传感器和电流传感器，所述的数字采集装置由设置在高低压开关柜中的微机保护装置和485通讯模块构成。
[0005]还包括报警装置，所述的报警装置和上位机连接。
[0006]所述的下位机为PLC，该PLC采用西门子S7-300。
[0007]所述的上位机包括工控机和矿井综合自动化平台。
[0008]所述的短信收发装置采用短信猫。
[0009]本实用新型所述的一种主通风机监控系统不仅可以对风机的配电系统相配套的电机、变频器等的参数进行监测，发现问题时还可以进行自动动作，防止造成更大的损失，同时通过短信收发系统可以随时通知相关人员进行巡检、保养和故障排除，也可以及时通知相关管理人员进行监督管理。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的原理框图；
[0011]图2为本实用新型的电气元件连接网络图。
【具体实施方式】
[0012]如图1和2所示，主通风机监控系统，包括数据采集装置、下位机、上位机、短信收发装置和报警装置，其中数据采集装置与下位机通信连接，下位机通过网络交换机和工业以太网与上位机通信连接，上位机连接短信收发装置和报警装置，所述的下位机为PLC，所述的PLC采用西门子S7-300，所述的上位机包括工控机和矿井综合自动化平台。所述的数据采集装置包括模拟信号采集装置和数字信号采集装置；所述的模拟信号采集装置包括设置在主通风机通风口的风压信号传感器和风流温度传感器、设置在风机上的内部设有变送器的振动传感器、设置在风机转轴上的轴温度传感器、设置在高低压开关柜输出端的电压传感器和电流传感器，通过所述的各传感器采集风机的风压、风流温度、振动、风机转轴温度和高低压开关柜的电压、电流等相关模拟量参数；如风机振动参数的采集:先由振动传感器采集到风机的振动信号，然后振动传感器内部的变送器将振动传感器信号转换为4-20毫安的电流信号，并将4-20毫安的电流信号传入PLC的SM331模拟量输入模块，完成了振动信号的数据采集，风机和高压配电柜的其他模拟量参数也通过相似的流程完成采集；数字量包括断路器、接触器、隔离刀闸、变频器和风门的开关信号，数字信号直接通过硬接线将信号传递给设置在高低压开关柜中的微机保护装置，然后微机保护装置将采集到的数字信号通过485通讯模块传递到PLC，PLC则将采集到的数字量信号直接存入寄存器。
[0013]在工作时，PLC首先将采集到的模拟量通过A/D转换器转换为数字信号将其存储到PLC的储存器中，然后PLC通过网络交换机和工业以太网将转换后的数据上传给上位机中的工控机，PLC采集到的数字量则直接通过网络交换机和工业以太网上传给上位机中的工控机。工控机上设置有组态软件，工控机收到PLC上传的数据后，组态软件就会将这些参数在工控机的显示界面上显示，同时与工控机数据库中的标准数据进行比对，如果工控机收到的数据在数据库允许范围内波动，则工控机就会根据数据库将收到的数据处理为标准值，并将处理后的数据通过PLC的模拟量输出模块转换为标准的电压或电流信号驱动高低压开关柜内部执行元件，改变高低压开关柜电压或电流，从而改变风机变频器频率，进而改变风机转速。风机的风压、风流温度、振动和风机转轴温度都和风机转速有关，通过改变风机转速，就可以改变这些参数值；如果工控机收到的数据超出了数据库允许的波动范围，则工控机就会向报警装置发送报警信号，然后报警装置发出报警通知相关人员注意；在工控机发送报警信号的同时进行故障分析，并且通过PLC的数字量输出模块控制位于高低压开关柜中的微机保护装置，改变断路器、接触器、隔离刀闸、变频器和风门的开关状态，防止造成更大的损失，同时组态软件向短信猫发送指令，然后短信猫向相关执行人员及其上级发送短信通知，并间隔发送，直到相关人员传回确认停止，如在一定时间相关人员未回复，则其上级领导通过电话告知等其它途径通知相关人员，当相关人员完成巡检及故障排除后，在工控机上进行确认，则工控机向上级负责人汇报已完成此次巡检及故障排除，当巡检及故障排除结束后，工控机自动生成报表，并将报表上传给矿井综合自动化平台，以供相关人员进行查询。
[0014]主通风机的巡检及保养系统由短信通知、巡检及保养数据库、结果报表、分析诊断组成。在使用时，首先应该在工控机上建立巡检及保养标准数据库，存储相关的巡检计划及巡检的标准，保养同样根据不同设备的特点存储相应的保养计划及标准。当需要巡检及保养时，组态软件就会向短信猫发送指令，然后短信猫就向相关执行人员及其上级发送短信通知，并间隔发送，直到相关人员传回确认停止，如在一定时间相关人员未回复，则其上级领导通过电话告知等其它途径通知相关人员，当相关人员完成巡检及保养后，在工控机上进行确认，则系统向上级负责人汇报已完成此次巡检及保养。当巡检及保养结束后，系统生成报表，并将报表上传给矿井综合自动化平台，系统根据上传的巡检及保养结果对照数据库中标准值可以对结果进行分析和诊断。如结果不符合标准，则系统将不符合项目调出并发送给相关人员并短信通知，相关人员在综合自动平台中浏览不符合项，系统给出故障点常规故障原因，相关人员可以根据这些原因进行排除并找到解决方案。
[0015]本系统不仅可以完成对主通风机整个系统的参数的监控，而且在工控机检测到问题时候可以及时通知检测人员进行检测，同时工控机也会根据常规故障分析控制断路器、接触器、隔离刀闸、变频器和风门的开关状态，从而进行自动快速处理，这样就可以避免因执行人员延误维修而造成的不必要的损失。同时，本实用新型还设置有短信收发装置，在检测设备出现故障后就会及时向执行人员发送信息，以敦促执行人员及时的解决问题。
【主权项】
1.一种主通风机监控系统，其特征在于:包括数据采集装置、下位机、上位机和短信收发装置，其中数据采集装置与下位机通信连接，下位机通过网络交换机和工业以太网与上位机通信连接，上位机连接短信收发装置，所述的数据采集装置包括模拟信号采集装置和数字信号采集装置，所述的模拟信号采集装置包括设置在主通风机通风口的风压信号传感器和风流温度传感器、设置在风机上的内部设有变送器的振动传感器、设置在风机转轴上的轴温度传感器、设置在高低压开关柜输出端的电压传感器和电流传感器，所述的数字采集装置由微机保护装置和485通讯模块构成。
2.根据权利要求1所述的一种主通风机监控系统，其特征在于:还包括报警装置，所述的报警装置和上位机连接。
3.根据权利要求2所述的一种主通风机监控系统，其特征在于:所述的下位机为PLC，所述的PLC采用西门子S7-300。
4.根据权利要求3所述的一种主通风机监控系统，其特征在于:所述的上位机包括工控机和矿井综合自动化平台。
5.根据权利要求4所述的一种主通风机监控系统，其特征在于:所述的短信收发装置采用短信猫。
【专利摘要】一种主通风机监控系统，包括数据采集装置、下位机、上位机和短信收发装置，其中数据采集装置与下位机通信连接，下位机通过网络交换机和工业以太网与上位机通信连接，上位机连接短信收发装置，本系统不仅可以完成对主通风机整个系统的参数的监控，而且在工控机检测到问题时候可以及时通知检测人员进行检测，同时工控机也会根据常规故障分析控制断路器、接触器、隔离刀闸、变频器和风门的开关状态，从而进行自动快速处理，这样就可以避免因执行人员延误维修而造成的不必要的损失。同时，本实用新型还设置有短信收发装置，在检测设备出现故障后就会及时向执行人员发送信息，以敦促执行人员及时的解决问题。
【IPC分类】E21F17-18, E21F1-00, G05B19-418
【公开号】CN204371405
【申请号】CN201420741542
【发明人】王险峰, 逵振雨, 刘晓, 范永锋, 彭松, 冀守幸, 贺家康, 冀飞, 张虎, 李恒, 宋敬晗
【申请人】南阳防爆集团电气系统工程有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月2日