煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)分析
【摘 要】隨著我國經濟水平在不斷的提高與發(fā)展，其對煤礦資源的需求也越來越大。在煤礦企業(yè)要想為社會、經濟的發(fā)展提供更多的煤礦資源，必須要以先進的、安全的、可靠的設備為前提基礎。為了有效的避免煤礦事故的發(fā)生，需要對煤礦大型設備進行實時監(jiān)控。因此，需要對煤礦大型設備監(jiān)控系統(tǒng)進行設計與研究，以便提高設備的運行效率，確保煤礦生產的安全性。本文就煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設計進行分析，并探討煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用情況，從而促進煤礦企業(yè)安全、高效、合理的生產煤礦能源，促進企業(yè)的快速發(fā)展。
【關鍵詞】煤礦 集中監(jiān)控系統(tǒng) 大型壓氣設備
為了有效的確保煤礦的生產安全性與合理性，促進煤礦企業(yè)朝著現代化的方向發(fā)展，需要在煤礦大型壓氣設備中進行集中監(jiān)控設置。在對其進行集中監(jiān)控的時候，首先需要對其集中監(jiān)控系統(tǒng)進行設計，在硬件與軟件等方面均需要符合煤礦企業(yè)的生產需求，以便提高實時監(jiān)控的效率，有效的避免大型壓氣設備故障的發(fā)生，從而減少煤礦事故，降低企業(yè)不必要的損失，從而促進煤礦企業(yè)朝著現代化、信息化、數字化等方向發(fā)展，確保煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，
一、煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設計
1.1 集中監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計
在軟件設計的時候，需要具備以下幾個方面的功能，首先，集中監(jiān)控系統(tǒng)可以將大型設備中的信息數據傳送到礦調度中心，并將其作為網絡(WEB)服務器中的英特網訪問依據。其次，在下位機中軟件設計的時候，不僅需要其具備獨立運行的功能，還需要與上位機聯機自動集中控制運行，并且需要在下一任的下為機出現故障的時候，對其它的下位機的正常運行沒有影響。并且在設計的時候，還需要對空壓機以及扇風機的運行參數、報警信息以及工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控。并對其大型設備的系統(tǒng)運行模擬圖進行直觀的模擬與顯示。再次，對上位機進行監(jiān)控與管理，確保上位機能夠遠程集中控制具備控制權限的空壓機的運行狀態(tài)。并且上位機與下位機之間需要通過現場總線技術進行高速的數據運輸，以便提高控制設備的快速傳遞。另外，在空壓機下位機中對其恒壓供風功能進行有效的控制，需要根據運行的時間來自動開啟空壓機，以便進行正常的運行。在軟件設計的時候，還需要確保下位機具有實時數據報表、歷史數據報表、查詢系統(tǒng)各設備故障以及報警記錄信息等功能。在歷史數據記錄的時候，可以設計多種查詢方式，根據時間、變量組等條件來查詢，同時，可以按照信息分類以及班組來查詢。最后，還需要設置用戶操作安全登錄管理的功能[1]。
1.2 集中監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計
在對其硬件設計的時候，需要充分了解煤礦企業(yè)現場設備的實際需求與用途等特點，在設計的時候，主要以計算機為主，根據分布式的控制系統(tǒng)方式來設計。其硬件設施主要包括：計算機系統(tǒng)上位機1臺，扇風機系統(tǒng)2臺，可編程控制器下位機3臺，分別控制的空壓機4臺。其中上位機主要的型號為研華IPC-610P系列的工控機，其主要配置為西門子的通訊卡、A3幅面激光打印機、網卡以及后備不間斷的電源等。下位機中配備了西門子系列的可編程控制器3臺，在可編程控制中對CPU的模塊選擇均使用CPU315-2DP，其具有一個通訊口，1個多點接口通訊口。其通訊口主要是用過與現場總線與上位機進行連接，并進行快速的傳遞控制指令以及運行參數等，之后通過人機界面來完成。另外，在下位機中，其均使用的是10.4英寸的彩色觸屏的人機界面[2]。在空壓機子系統(tǒng)中，其模塊數量通常為9個，其CPU最大限度的可以具備8個模塊功能，同時，需要增加一對擴展的模塊IM365，在該系統(tǒng)的模塊中，總共有SM331類的輸入量模擬模塊6個，每個模塊中具備32點的數字量輸入模塊，還具備8點的繼電器輸出模塊。在水泵子系統(tǒng)中，主要具備5個擴展擴展的模塊功能，其中2個模擬輸入量模塊為SM331，一個為16點的數字量輸入模塊SM321，一個為16點的數字量輸出模塊，另外一個為8點的數量輸入、輸出的模塊。
二、煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用
在本研究中，主要是將煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)運用在興隆莊煤礦中，該煤礦主要年生產量為七百多萬噸，是現代化的礦井，其據東方井工業(yè)廣場比較近，具有扇風機、壓風機房、變電所等設備以及水源井等輔助設備，其主要是承擔著通風、壓風、供水、供電等作用，在該煤礦生產的過程中，為了有效的確保其設備的安全、高效、可靠的運行，在大型設備運行控制中對其進行集中監(jiān)控處理，有效的提高了煤礦大型設備的運行效率，減少設備運行故障的發(fā)生[3]。另外，在山東省煤炭科學研究中心，研究出一種基于 Profibus- DP現場總線技術的大型設備集中監(jiān)控系統(tǒng)，其主要使用的是可編程控制器、現場總線技術、工控機以及各種有效的控制方式等對煤礦現場運行的設備進行自動化管理，并對其進行集中監(jiān)控，取得了較好的效果。
三、結語
通過在煤礦大型壓氣設備中對其進行集中監(jiān)控系統(tǒng)設計，并將該系統(tǒng)應用在實踐中，通過合理、科學、高效的軟硬系統(tǒng)設計，其具有較強的抗干擾性能，其數據傳輸的速度較快，實效性較強，能夠快速的適應煤礦現場惡劣的環(huán)境，其是一種比較理想的控制與監(jiān)控體系，但是在未來的發(fā)展中，還需要對其進行不斷的改進與更新，以便更好的在煤礦生產中發(fā)揮出更大的作用與價值。
參考文獻：
[1]高正中，姚福強，柏獎枝，等.煤礦大型設備集中監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].山東煤炭科技，2014，24(13)：215-216.
[2]李劍峰.煤礦大型壓氣設備集中監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤礦機械，2009，12(05)：104-105.
[3]張大偉.基于PLC的煤礦壓縮空氣站集中監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].機電技術，2011，15(06)：147-148.
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