訾美幸+++趙緒帥+++徐加恒

摘要：近年來，煤礦風機智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內(nèi)容做了概述，分析了通風機控制系統(tǒng)組成及硬件配置問題，并結合相關實踐經(jīng)驗，分別從多個角度與方面就風機故障狀態(tài)控制邏輯設計展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關工作的實踐。

關鍵詞：煤礦風機；智能遠程監(jiān)控；系統(tǒng)；應用

一、前言

作為一項實際要求較高的實踐性工作，煤礦風機智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵性不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升對煤礦風機智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優(yōu)化該項工作的最終整體效果。

二、概述

根據(jù)智能化數(shù)字化礦山建設要求，煤礦主通風機作為煤礦的主要安全設備，實現(xiàn)其自動化和智能化監(jiān)控是煤礦風機安全、可靠運行的必然選擇。煤礦風機采用一主一備設計安裝方式，備用風機處于停機冷備用狀態(tài)。煤礦主要通風機在正常倒機風門切換的時間內(nèi)，必然會有一段時間造成系統(tǒng)停風或微風，對于煤與瓦斯突出礦井容易造成瓦斯超限，威脅安全生產(chǎn)。另外，在風機正常運行過程中，如果出現(xiàn)故障，沒有及時發(fā)現(xiàn)，再采用倒機的方法來進行處理事故時，若備用風機此時運轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障，也會造成風機倒機時間超出煤礦安全規(guī)程的上限，這樣就意味著系統(tǒng)停風時間偏長，易發(fā)生井下瓦斯超限。所以，應研究風機故障狀態(tài)下監(jiān)控系統(tǒng)如何監(jiān)測故障，并對一些故障采取相應的措施進行排除，保證風機的正常運行，從而保證高瓦斯和雙突礦井安全生產(chǎn)。

三、通風機控制系統(tǒng)組成及硬件配置

目前，部分礦井的主通風機控制系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的人工操作，或是人工加繼電器進行簡單的順序控制的方法。系統(tǒng)僅有一些最基本的監(jiān)測量，不能全面、詳細地監(jiān)視風機的運行參數(shù)，自動化程度低、可靠性差。這樣就存在很大的安全隱患，不適應煤炭生產(chǎn)的需要和發(fā)展。

本文主要以煤礦動葉可調(diào)軸流式風機的控制系統(tǒng)進行說明。風機系統(tǒng)由電機、風機本體、液壓站、潤滑站、風門裝置、冷卻裝置、葉片執(zhí)行器、配電裝置和各種傳感器等組成。風機控制系統(tǒng)主要由PLC控制主站、各類信號傳感器、信號變送器、中間繼電器等組成。上位工控機完成系統(tǒng)的監(jiān)控以及系統(tǒng)的操作、顯示界面，安裝在值班控制室的操作臺上?？刂浦髡镜耐ㄓ嵞K的現(xiàn)場控制總線聯(lián)網(wǎng)均使用RS-485通訊協(xié)議。風機房控制室設置的上位機，采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式進行通訊。上位機完成系統(tǒng)的監(jiān)控、操作、顯示等功能。與礦井調(diào)度室或機電設備管理服務器進行通訊的監(jiān)控系統(tǒng)是通過工業(yè)以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)共享交換，系統(tǒng)還可以接受礦調(diào)度室或機電管理部門的調(diào)度指令控制。

四、風機故障狀態(tài)控制邏輯設計

（一）溫度報警故障處理方法

在監(jiān)控系統(tǒng)中，對風機軸承溫升、液壓站和潤滑站油溫和管溫、以及電機兩端軸承和定子溫度的實時監(jiān)測。因為當以上溫度不正常時，會作用于風機的跳閘操作。所用對于以上的任何一個傳感器采集來的溫度都必須做到可靠、正確、穩(wěn)定。監(jiān)控系統(tǒng)為了能做到準確、可靠、穩(wěn)定，分別從硬軟件來進行設計：

1.在硬件上，對于每個測點，都設至少兩個的傳感器進行監(jiān)測。這樣避免因為某一個傳感器出現(xiàn)故障，報出假信號，造成控制系統(tǒng)誤動作，而造成事故。另外，就是嚴把傳感器的質(zhì)量關，不能出現(xiàn)因傳感器質(zhì)量問題造成的假信號。

2.在程序中，首先去除掉一些偏離實際可能出現(xiàn)的假值。比如對液壓站油溫和潤滑站油溫小于0℃和大于120℃的判斷，只要出現(xiàn)這兩個值，在程序中將其屏蔽，不讓其參與控制。其次，對于象風機軸承溫度和電機軸承溫度作用于控制的信號，在程序中做到至少需要同塊軸承上的兩個溫度同時達到跳閘溫度時，才能作用于風機的跳閘。如當風機軸承溫度值大于85℃時，監(jiān)控系統(tǒng)開始有預警，由報警器報警燈僅發(fā)出紅光報警。當軸承溫度大于100℃時，監(jiān)控系統(tǒng)開始有報警，由報警器發(fā)出有蜂鳴器報警音和報警燈的紅光報警信號。

（二）瞬間失電故障處理方法

監(jiān)控系統(tǒng)對風機如瞬時失電故障等一些故障作出判斷后，能夠自動將故障消除保證風機正常運行。

風機運行中當電網(wǎng)出現(xiàn)波動時，風機高壓開關的失壓保護將動作，使風機跳閘。當電網(wǎng)瞬間恢復后，只能靠操作人員把各部分開關恢復，才能啟動風機。而風機低壓配電為風機的葉片執(zhí)行器、風門開合、風機系統(tǒng)的潤滑、葉片角度調(diào)節(jié)的液壓部分及冷卻裝置等供電。這些機構的正常工作都影響著風機的正常運行。所以，電網(wǎng)的穩(wěn)定性對風機監(jiān)控系統(tǒng)很重要。

從以下兩方面來解決以上提出的問題：

1.在硬件上，主要問題是將各部分高、低壓開關進行改造，使高、低壓開關能達到電源有電即可自動上電的功能。

2.在軟件上，要對風機各部分是否帶電進行判斷，然后，對短時間段內(nèi)停電后又帶電的情況下，對風機進行開啟，從而在最短的時間內(nèi)恢復礦井通風。這個時間可根據(jù)實際情況自己設定。

（三）風機角度調(diào)節(jié)控制方法

風機在運行中出現(xiàn)多次角度自動回零，因為出現(xiàn)風機葉片角度自動回零的現(xiàn)象，而值班人員沒有及時發(fā)現(xiàn)，而造成全礦井停風的重大事故。

在程序中為了防止類似事故的出現(xiàn)，設定一個葉片執(zhí)行器返回報警值“最小角度”，操作人員可以根據(jù)風機角度設定值的大小，設定一個葉片最小角度報警值。在風機運行中，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)葉片執(zhí)行器返回值的大小來判斷角度是否小于報警值。當返回值小于設定的最小角度報警值時，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警，提醒值班人員檢查風機運行是否正常，采取相應的措施，不至于出現(xiàn)風機運行著，而葉片角度改變，造成井下停風的事故。

五、結束語

綜上所述，加強對煤礦風機智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的煤礦風機智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用過程中，應該加強對其關鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

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