益新礦提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障檢測(cè)系統(tǒng)

摘 要:自20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)礦山工業(yè)逐步開(kāi)始引進(jìn)數(shù)字控制提升機(jī)系統(tǒng)，數(shù)字提升機(jī)不但提高了生產(chǎn)效率，而且增加了提升系統(tǒng)的安全性和可靠性。但數(shù)字提升機(jī)的控制系統(tǒng)涉及自動(dòng)控制、電力驅(qū)動(dòng)、電力電子、計(jì)算機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)及通訊、供電、檢測(cè)、液壓控制等技術(shù)領(lǐng)域，是目前礦山中技術(shù)最先進(jìn)、最復(fù)雜的系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:提升機(jī) 檢測(cè) 診斷 故障檢測(cè)

中圖分類號(hào):TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(a)-0064-01

益新礦提升機(jī)目前情況如下:分為北部和中部?jī)蓚€(gè)部分，北部分為北部副井、北部主井和北部平行風(fēng)井三個(gè)井，中部分為老副井、新副井、混合井和主井四個(gè)井。但目前提升機(jī)的上位機(jī)監(jiān)測(cè)與檢測(cè)系統(tǒng)都是孤立地存在著的，而且僅限于現(xiàn)場(chǎng)就地監(jiān)測(cè)。由于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)往往受系統(tǒng)維護(hù)人員技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，一些故障很難及時(shí)查找并處理，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為煤礦信息化提供了一個(gè)前所未有的廣闊的平臺(tái)，使礦井提升機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)成為可能。為此，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)施提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與系統(tǒng)維護(hù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷和提供遠(yuǎn)程服務(wù)，進(jìn)行異地運(yùn)行信息的采集和故障查詢?cè)\斷，可極大地提高企業(yè)自動(dòng)化水平，從而可以大大增加設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)間，大幅度地提高生產(chǎn)率，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障檢測(cè)系統(tǒng)(Hoist Remote Monitoring and Fault Detection System，HRMFDS)解決方案中包括軟件和硬件兩個(gè)部分，以下將“礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障檢測(cè)系統(tǒng)”簡(jiǎn)稱為“HRMFDS系統(tǒng)”。HRMFDS系統(tǒng)的主要目的:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井提升機(jī)的運(yùn)行，記錄提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常和故障，當(dāng)檢測(cè)到異?；蚬收蠒r(shí)啟動(dòng)報(bào)警，并指出故障的位置和原因。

基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建立益新礦提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障檢測(cè)系統(tǒng)的主要功能和內(nèi)容如下:

(1)建立提升機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工程師遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài);

(2)建立提升機(jī)故障規(guī)則知識(shí)庫(kù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)提升機(jī)運(yùn)行狀況，對(duì)提升機(jī)出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)時(shí)報(bào)警;

(3)建立提升機(jī)歷史信息數(shù)據(jù)庫(kù)，保存提升機(jī)歷史運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障狀態(tài)信息，為故障分析提供依據(jù);

(4)建立WWW的網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于WWW的提升機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示功能和歷史數(shù)據(jù)查詢功能;

(5)實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的班次和鉤數(shù)統(tǒng)計(jì)功能;

中部三臺(tái)提升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

中部老副井:中礦傳動(dòng)ASCS，西門子CPU300;

中部新副井:天津深藍(lán)TKSL，GE90-30CPU350;

中部混合井主提:中礦傳動(dòng)ASCS，西門子CPU300;

在各井提升機(jī)電控系統(tǒng)PLC上加工業(yè)以太網(wǎng)模塊(西門子300系列加CP343-1、GE90-30系列)，在礦調(diào)度室或機(jī)電科配置一套遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與維護(hù)服務(wù)器，井塔與監(jiān)測(cè)機(jī)房之間的通信采用光電轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)和光纖連接構(gòu)成光纖以太網(wǎng)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性。

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障檢測(cè)服務(wù)器:提供遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)信息發(fā)布功能和歷史信息的查詢功能。

交換機(jī):提供遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與維護(hù)服務(wù)器和提升機(jī)電控系統(tǒng)的連接，完成數(shù)據(jù)的傳輸。

工業(yè)以太網(wǎng)模塊:提供提升機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集功能。

2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)需求分析，系統(tǒng)主要功能如圖1所示。

本系統(tǒng)主要分為后臺(tái)管理和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布管理兩個(gè)部分，其中具體功能如下:

用戶管理:包括用戶注冊(cè)、刪除、密碼更改等;

數(shù)據(jù)庫(kù)管理:包括數(shù)據(jù)庫(kù)的備份;

測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)管理:包括提升機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)點(diǎn)的名稱、屬性、地址和備注等信息的添加、刪除和修改等功能;

故障規(guī)則管理:包括故障規(guī)則專家?guī)斓墓芾?，主要是故障?shù)的建立、刪除和修改等功能;

故障報(bào)警:包括實(shí)時(shí)檢測(cè)提升機(jī)運(yùn)行狀況，判斷是否處于故障狀態(tài)或出發(fā)故障規(guī)則，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警;

實(shí)時(shí)曲線顯示:包括實(shí)現(xiàn)web瀏覽提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中關(guān)鍵模擬測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)曲線變化狀態(tài);

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示:包括實(shí)現(xiàn)web瀏覽提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中關(guān)鍵開(kāi)關(guān)狀態(tài)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)變化狀態(tài);

歷史數(shù)據(jù)查詢:包括實(shí)現(xiàn)web瀏覽提升機(jī)歷史過(guò)程中關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的變化狀態(tài);

歷史故障查詢:包括實(shí)現(xiàn)web瀏覽提升機(jī)歷史過(guò)程中故障發(fā)生狀況，及其故障時(shí)刻提升機(jī)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài);

鉤數(shù)統(tǒng)計(jì):包括提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中按照班次實(shí)現(xiàn)日、月、年等的統(tǒng)計(jì)功能。

①作者簡(jiǎn)介:欒紀(jì)星(1963年-)男，山東省聊城市，1989年畢業(yè)于黑龍江省鶴崗礦務(wù)局工學(xué)院礦山機(jī)電專業(yè)，現(xiàn)任龍媒公司鶴崗分公司益新煤礦動(dòng)力科工程師。