KC-YF/Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及應(yīng)用

＊武昌有

（華陽新材料有限公司一礦 山西 045000）

1.引言

壓風(fēng)機(jī)是煤礦井下的一種重要的動力設(shè)備，其主要為一些風(fēng)動設(shè)備提供動力。保證壓風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，對于煤礦的高效生產(chǎn)具有十分重要的意義。目前，壓風(fēng)機(jī)和許多連接的設(shè)備都是獨(dú)立運(yùn)行，很難實(shí)現(xiàn)一些關(guān)鍵信息的共享，這不利于實(shí)現(xiàn)對壓風(fēng)機(jī)的高效控制。為此，很多煤礦開采建立了壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，通過信息化技術(shù)對壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測[1-3]。

KC/YF-Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集中了智能數(shù)據(jù)采集和通訊、邏輯控制、組態(tài)編程、圖像監(jiān)控以及光纖網(wǎng)絡(luò)通訊等先進(jìn)成熟技術(shù)，可靠實(shí)現(xiàn)壓風(fēng)機(jī)和附屬設(shè)備的遠(yuǎn)程集中控制，具備現(xiàn)場無人值守的功能和條件，達(dá)到增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行管理效能和減員增效的目的，并且適應(yīng)煤礦提高自動化水平，打造數(shù)字化礦井發(fā)展方向的必要需求。下面將圍繞KC/YF-Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行展開，并探討了其在張華溝煤礦的應(yīng)用。

2.KC-YF/Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)簡介

KC-YF/Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控站、現(xiàn)場控制站（PLC）、現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、光纖通訊網(wǎng)絡(luò)等組成，如圖1所示。

圖1 KC-YF/Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

(1)遠(yuǎn)程監(jiān)控站

遠(yuǎn)程監(jiān)控站主要由設(shè)備監(jiān)控主機(jī)、視頻監(jiān)控主機(jī)以及礦山信息網(wǎng)組成，位于地表的礦燈房附近。它的主要功能是負(fù)責(zé)對井下的壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行集中監(jiān)控，并對關(guān)鍵的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中顯示。通過集成的界面，管理人員可以實(shí)時查看壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行狀況。值得注意的是，壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的一些數(shù)據(jù)可以圖形、報(bào)表以及曲線的形式實(shí)現(xiàn)存儲。在發(fā)生緊急情況的時候，可以發(fā)出報(bào)警。

(2)現(xiàn)場控制站

現(xiàn)場控制站主要是由PLC控制柜和各種傳感器組成，其主要位于煤礦井下。PLC控制柜的主要功能是實(shí)現(xiàn)對壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時采集和控制，主要是對壓風(fēng)機(jī)的壓力、溫度以及功率實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，一些模塊的功能日益強(qiáng)大，這為壓風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場集中控制提供了極大的便利。與此同時，PLC由于其強(qiáng)度的抗干擾能力，可以實(shí)現(xiàn)對壓風(fēng)機(jī)狀態(tài)的實(shí)時穩(wěn)定監(jiān)測，提高了整個監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[4]。通過將PLC與變頻器配合使用，能在很大程度上提升壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，有助于提升煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。

3.在張華溝煤礦應(yīng)用分析

陽煤集團(tuán)于2014年引進(jìn)了KC-YF/Ⅱ型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并在張華溝煤礦進(jìn)行了應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)用該系統(tǒng)對現(xiàn)有的3臺壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)測。系統(tǒng)在運(yùn)行時，可以實(shí)時顯示風(fēng)壓、運(yùn)行時間、溫度、電壓等參數(shù)，如圖2所示。

圖2 張華溝煤礦壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行界面圖

(1)壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制操作

點(diǎn)擊“登錄/注銷”按鈕進(jìn)行操作權(quán)限登錄如下畫面，按照提示輸出相應(yīng)的用戶名和密碼→點(diǎn)擊“機(jī)控制面板”按鈕進(jìn)入控制面板界面→打開控制面板后，如果控制方式顯示“計(jì)算機(jī)控制”，則點(diǎn)擊“啟動”按鈕完成機(jī)組啟動；停機(jī)時，點(diǎn)擊“停機(jī)”按鈕，設(shè)備即卸載，停機(jī)。點(diǎn)擊主界面的“設(shè)備控制”按鈕，進(jìn)入設(shè)備控制面板。

風(fēng)包排污閥及加熱器控制。排污閥及排污管加熱器的控制分為手動和自動兩種方式，當(dāng)選擇排污閥自動控制時，排污閥每隔幾小時（間隔時間可以設(shè)定），自動排污，排污電動閥打開時間為若干秒（分為10s，20s，30s，60s，在參數(shù)設(shè)置中可以選擇）。每個風(fēng)包排污間隔2分鐘，即1#風(fēng)包排污閥打開2min后，2#風(fēng)包排污閥打開，其他風(fēng)包依次延后2min。排污管加熱器自動運(yùn)行時，是由室外溫度控制的，當(dāng)室外溫度低于10℃（此溫度可以在參數(shù)設(shè)置中設(shè)定）時，加熱器自動開始加熱（并持續(xù)加熱），當(dāng)室外溫度高于10℃時，加熱器自動停止加熱；手動控制排污閥和加熱器時，可以通過按鈕來打開關(guān)閉排污閥或者加熱器。（說明：3個風(fēng)包同時加熱）

(2)查看報(bào)警信息

當(dāng)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生異常時，監(jiān)控系統(tǒng)將按照報(bào)警參數(shù)設(shè)置和程序設(shè)計(jì)及時的發(fā)出聲、光報(bào)警信號，在上位機(jī)主界面屏幕右上角出現(xiàn)紅色閃爍報(bào)警燈進(jìn)行提示，同時PLC柜發(fā)出報(bào)警提示聲（可通過消音按鈕進(jìn)行報(bào)警消音確認(rèn)），系統(tǒng)將自動形成報(bào)警信息記錄，詳細(xì)記錄報(bào)警發(fā)生的時間和確認(rèn)、消失的時間。查看詳細(xì)報(bào)警信息可操作“報(bào)警信息”按鈕進(jìn)入報(bào)警信息窗口。

報(bào)警參數(shù)設(shè)置主要完成各參數(shù)的報(bào)警限值（上、下限）的設(shè)定和修改，為了保證重要參數(shù)不能隨意更改，參數(shù)設(shè)定增加了權(quán)限限制，只有合法身份登錄后才能進(jìn)入設(shè)置窗口。在主工藝圖中選擇“參數(shù)設(shè)置”按鈕將首先彈出登錄窗口，登錄正確后，再次選擇“參數(shù)設(shè)定”按鈕將打開“報(bào)警參數(shù)設(shè)定”窗口，如圖2所示。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊所需修改和設(shè)定的數(shù)據(jù)，將出現(xiàn)一個數(shù)字輸入框，輸入完設(shè)定數(shù)據(jù)點(diǎn)擊“確定”即可。

(3)查看運(yùn)行數(shù)據(jù)歷史趨勢

在主界面中選擇“歷史趨勢”按鈕，并且選擇所要查看的設(shè)備進(jìn)入歷史趨勢窗口來查看各參數(shù)的歷史趨勢數(shù)據(jù)記錄。圖3為監(jiān)測到的壓風(fēng)機(jī)各個部位的溫度曲線。

圖3 監(jiān)測的壓風(fēng)機(jī)各個部位的溫度曲線

4.小結(jié)

壓風(fēng)機(jī)是煤礦的重要設(shè)備。為了保證壓風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，必須要對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。KC/YF-II型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集中了智能數(shù)據(jù)采集和通訊、邏輯控制、組態(tài)編程、圖像監(jiān)控以及光纖網(wǎng)絡(luò)通訊等先進(jìn)成熟技術(shù)，為壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測提供了極大的便利。本文介紹了壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成，并結(jié)合了張華溝煤礦的實(shí)際情況介紹了其軟件界面情況。可以為KC/YF-II型壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用提供一定的參考。