煤礦空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

    CMKJ壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是提供足夠量的壓縮空氣，來帶動風(fēng)鎬、風(fēng)鉆及其它風(fēng)動機(jī)具。因?yàn)轱L(fēng)鉆等風(fēng)動機(jī)具的沖擊力強(qiáng)，適用于鉆削堅(jiān)硬的巖石，所以為礦山采掘工作普遍使用。而且，在有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井里，使用這種動力機(jī)具遠(yuǎn)比電動機(jī)具更安全。 為了保障煤礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行，對壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動監(jiān)測具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。礦井壓風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)猴L(fēng)系統(tǒng)的各管路狀態(tài)進(jìn)行自動監(jiān)測，并對這些數(shù)據(jù)處理，判斷出事故的原因及故障點(diǎn)，以便進(jìn)行快速維修

一、煤礦空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)與分站的通信

在工控領(lǐng)域中分站通常作為下位機(jī)使用，工業(yè)計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)在線空壓機(jī)的運(yùn)行狀況，查看壓力、溫度、運(yùn)行時(shí)間、電機(jī)電壓、電機(jī)電流、輸出功率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，記錄并存儲歷史數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)的查詢和打印功能。當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備有動作或者出現(xiàn)故障時(shí)能夠彈出提示消息并記錄存儲下來，在遠(yuǎn)程控制允許的情況下，值班人員還可以遠(yuǎn)程控制空壓機(jī)。遠(yuǎn)程監(jiān)控方便了調(diào)度，提高了管理自動化水平，是煤礦信息化發(fā)展的需要。

其他元件包括手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急停止按鈕、聲光報(bào)警器等。

在分站和上位機(jī)之間的通訊中，上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測功能。選擇接口類型為工業(yè)Ethernet，通信速率為100Mbps。

二、煤礦空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選

上位工控機(jī)系統(tǒng)由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等組成；其主要完成壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)在線監(jiān)測及其數(shù)據(jù)處理、查詢等功能。

煤礦空氣壓縮機(jī)的控制器，需要安裝于空氣壓縮機(jī)的系統(tǒng)中。控制器帶有通信接口，由壓風(fēng)機(jī)廠家提供通信協(xié)議。

系統(tǒng)由控制站和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊組成，控制站通過接口設(shè)備連接到空壓機(jī)自身的控制器，采集空壓機(jī)信號，實(shí)現(xiàn)對空壓機(jī)的遠(yuǎn)程檢測、顯示。

本次為煤礦設(shè)計(jì)的空壓機(jī)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)硬件通訊部分分別依托數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口和光纖設(shè)備，空壓機(jī)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)控制主機(jī)通過接口設(shè)備將風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器。同時(shí)又通過光纖設(shè)備傳到調(diào)度指揮中心，實(shí)時(shí)動態(tài)顯示壓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和詳細(xì)參數(shù)。

配置相應(yīng)的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換接口與各壓風(fēng)機(jī)控制器通訊；與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)；實(shí)時(shí)采集壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行及保護(hù)參數(shù)。

三、系統(tǒng)工作原理

    1、地面壓風(fēng)機(jī)控制器通過通信接口將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦舛藱C(jī)，光端機(jī)連接到工業(yè)以太網(wǎng)中，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測上位機(jī)。井下各測點(diǎn)傳感器將所測數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換成電流環(huán)、電壓或頻率信號輸出，傳輸?shù)奖O(jiān)測分站。監(jiān)測分站與環(huán)網(wǎng)交換機(jī)直接通信，通過環(huán)網(wǎng)光纖鏈路送到地面監(jiān)控主機(jī)上。上位機(jī)系統(tǒng)的主要作用是對壓風(fēng)供水系統(tǒng)的各個(gè)測點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析處理、存儲，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示管路壓力的狀態(tài)。 

    2、檢測的內(nèi)容

在線監(jiān)測系統(tǒng)通過空壓機(jī)通信接口對其內(nèi)部的所有信息進(jìn)行采集，如：機(jī)房運(yùn)行的電氣參數(shù)、工藝參數(shù)以及各設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)。每臺空壓機(jī)具體檢測參數(shù)為：(廠家需提供接口及標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議)

  3、標(biāo)準(zhǔn)顯示: 

◆運(yùn)行顯示◆排氣壓力◆排氣溫度◆風(fēng)包壓力◆風(fēng)包溫度

 ◆運(yùn)行電流(主機(jī))◆運(yùn)行模式◆運(yùn)行時(shí)間◆運(yùn)行狀態(tài)◆故障顯示

四、系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備簡介

可編程控制柜

1、供電電源

交流供電電源：

a）AC220V/AC380V；

b) 允許波動范圍：標(biāo)稱值的75%~110%；

c）諧波：不MAX于10%；

d）頻率：50Hz，允許偏差±5%。

2、分站通過電纜與接口之間的信號傳輸(可選)

a）傳輸方式：全雙工TCP/IP傳輸協(xié)議；

b) 傳輸速率：10/100Mbps自適應(yīng);

c）傳輸距離：100M。

3、分站通過光纜與接口之間的信號傳輸(可選)

a）傳輸方式：SC、單模；

b) 傳輸速率：9600bps;

c）輸出光功率: -20～-5dBm；

d）接收靈敏度：≤-25 dBm；

e）MAX傳輸距離：10km。

4、輸入輸出信號

模擬量：200Hz～1000Hz；在整個(gè)頻率范圍內(nèi)其正脈沖和負(fù)脈沖寬度均≥0.3ms；有源輸出高電平電壓應(yīng)≥3V（輸出電流為2mA時(shí)），有源輸出低電平電壓≤0.5V。

開關(guān)量：電流型信號：5mA/0mA，4mA～5mA對應(yīng)開，0.5mA～1mA對應(yīng)停。

控制量：無源觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量：AC250V/10A

模擬量輸入傳輸處理誤差

模擬量傳輸處理誤差應(yīng)不MAX于0.5%。

5、MAX傳輸距離

a)分站通過光纜到傳輸接口MAX傳輸距離10km。

b)分站到傳感器及執(zhí)行器的MAX傳輸距離2km。