1.概述
煤矿井下压风机生产监控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益。对压风机系统实行数字化监控,将多台并网运行的压风机集中控制联网,充分发挥各压风机的性能,实现节能与运行时间的均等,延长压风机的使用寿命。为煤矿各级领导和职能管理部门及时、准确地掌握压风系统的实时运行状态,对压风机系统实现集中监控具有很强的必要性。
2.系统的组成
集控系统由远程监控站、现场控制站、执行元件、传感器、视频监控系统、光纤通讯网络等,系统能够可靠的实现压风机及其所有附属设备的远程集中控制和运行状态参数的实时在线监测、记录和异常报警,实现现场无人值守功能。
3.系统功能
(1)控制压风机及附属设备的启停,控制模式包括远程集控、现场集控和就地控制三种模式。
(2)远程集控:在远程监控站上位机实现远程集控操作,由PLC接受远程监控站的控制命令,按照预置程序控制和闭锁关系,实现手动和“一键式”自动启/停机和自动倒换水泵等功能。远程监控站上位机设有操作权限和相关提示,操作员通过登录许可后才能进行控制操作、参数设定等功能,以防止非相关人员随意操作发生误动作。
(3)现场集控:现场控制站(PLC柜)设有“远方-就地”控制选择开关和液晶触摸屏,选择为就地方式时可在触摸屏的人机界面控制面板上实现设备集中控制操作,触摸屏同时显示设备的运行状态和参数。
(4)就地控制:将压风机控制器设为“就地”方式,操作员在机旁进行设备操作,此时集控处于不可操作状态,此方式一般用于设备检修。
(5)监测每台压风机的主机排气温度T1;主机排气温度T2;排气压力 P1;干侧排气压力 P2;电机三相绕组温度;电机轴承温度;风包压力;风包温度;主机冷却水进水侧出水侧压力和温度;主机三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、累计电量;以及主机运行状态、阀位状态等主要运行参数。
(6)自动记录每台压风机的累计运行和加载时间,了解每台设备出力情况,合理制定设备运转计划,延长设备使用寿命。
(7)监测冷却水泵的供水压力和供水温度,启动水泵前自动控制电磁阀对水泵进行加水。
(8)监测冷却水池的水位和水温,控制补水阀实现水池的自动补水功能。
(9)监测每台压风机冷却水出水流量信号,对于流量不足或断水实施报警和保护动作。
(10)实现风包的自动排污功能,每个风包底部增设自动排污阀及加热器,可实现自动加热,保证正常排污不致结冻。
(11)对主机工作压力超限;干侧排气压力超限报警;分离器前后压差超限(需要更换滤芯);油过滤器前后压差超限(需要更换油滤);空气滤清器堵;主机排气温度超限;干侧排气温度超限;电机绕组温度超限;电机轴承温度超限;电机过载;供水压力不足;风包温度超限等异常情况,系统能够及时的发出声、光报警提示和保护停机,并在上位机自动形成报警信息记录,详细记录报警发生的时间和确认、消失的时间,通过历史报警窗口可进行查阅和浏览。
(12)系统监控软件自动记录、存储各运行参数数据,提供完整的数据趋势曲线和运行报表功能,代替人工抄录,提供真实有效地运行数据,能够自动长期保存(不少于一年)和随时查阅,并且提供运行报表的转存功能(Excel格式)。
(13)系统配置打印机(激光打印机)设备,提供报警信息记录和运行报表的自动或手动打印输出功能。
(14)通过上位机可在线进行压风机控制器和可编程控制器的运行参数设定和报警参数设定。
(15)系统支持OPC、DDE、ODBC、WEB等多种数据访问形式,实现与矿调度中心或其它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,适应全矿的信息化管理要求。
(16)系统具备现场视频监控功能,分别对压风机房的主机、水泵、配电柜、风包、水池等设备和场所进行监视,为远程监控提供视频信息,监视探头不少于8台采用全方位球型摄像机和固定式红外摄像机,视频监控系统具有图像信息记录功能(硬盘录像),记录周期不少于15天,便于进行查询。
(17)监控系统PLC的I/O点应考虑不低于20%的设计余量,便于系统扩展功能应用。
(18)远程监控站和现场控制站均配有不间断电源,满足在电源故障或倒切电源时,系统能够正常运行,PLC控制柜的交流电源入口处应设防雷模块以防止外部电涌的冲击。