梁曉龍

（陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司一礦，山西陽泉045008）

引言

隨著煤礦信息化技術(shù)的進步，結(jié)合現(xiàn)代化礦井建設(shè)的要求，需要對煤礦大功率、大動力設(shè)備進行信息化控制。六號瓦斯抽放站擔(dān)負(fù)著對井下瓦斯的抽采工作，保障了井下安全作業(yè)和人員安全，是“一通三防”的重要工作之一，是煤礦安全的重要基礎(chǔ)保障。一礦通過對六號瓦斯抽放本站在線監(jiān)控系統(tǒng)的改造，實現(xiàn)了對礦井重要大功率設(shè)備的全信息化監(jiān)控，有效提升了礦井的設(shè)備運行穩(wěn)定性，確保了安全生產(chǎn)。

1 抽放泵站概述

六號抽放瓦斯泵站是礦井地面永久抽放瓦斯泵站，負(fù)責(zé)陽煤一礦井下采掘工作面的瓦斯抽放工作，和井下連接專用抽放管路。地面建有兩個機房，舊機房安裝CBF510-2GB3型水環(huán)式真空泵2臺，1臺運行，1臺備用。新機房安裝2臺2BEC72型水環(huán)式真空泵，電機型號YB630S/900 kW。2個瓦斯抽放站的設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1、表2。由于泵站建設(shè)較早，仍采用老舊分散控制方式，設(shè)備的各種控制、保護、監(jiān)測和分析不能實現(xiàn)信息化和自動化。個別工作有人工進行排查，不能實現(xiàn)集中控制。設(shè)備和系統(tǒng)的監(jiān)控還存在漏洞，難以滿足現(xiàn)代化設(shè)備運行需要。對泵站的現(xiàn)代化在線監(jiān)控系統(tǒng)改造迫在眉睫。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

KC/TF-I型礦井通風(fēng)機計算機監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是基于工業(yè)控制計算機、工業(yè)控制組態(tài)軟件、可編程設(shè)備控制和智能數(shù)據(jù)采集、工業(yè)視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通訊等先進技術(shù)為一體的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)四臺瓦斯抽放泵運行工況參數(shù)的采集；運行狀況異常報警；設(shè)備的集中控制；現(xiàn)場音視頻監(jiān)測監(jiān)控等功能。

表1 六號瓦斯抽放站1號機、2號機水環(huán)真空泵技術(shù)參數(shù)表

表2 六號瓦斯抽放站3號機、4號機水環(huán)真空泵技術(shù)參數(shù)表

2.1 PLC監(jiān)控柜

監(jiān)控柜核心采用西門子S7-300系列可編程控制器，來完成兩臺風(fēng)機和附屬設(shè)備設(shè)備運行參數(shù)的采集和設(shè)備控制功能。

2.2 監(jiān)控主機

監(jiān)控主機采用工業(yè)級計算機，包括數(shù)據(jù)監(jiān)控計算機和視頻監(jiān)控計算機。

2.3 現(xiàn)場傳感器

含有監(jiān)測溫度、振動、噪聲和直流電壓傳感器等，主要為采集信號。

3 性能及參數(shù)（見表3）

表3 系統(tǒng)主要性能參數(shù)

4 監(jiān)控系統(tǒng)的操作要點

1）進入運行系統(tǒng)。啟動計算機，進入監(jiān)測系統(tǒng)運行主界面，如圖1所示。開始啟動畫面為瓦斯泵抽放系統(tǒng)主界面，顯示四臺瓦斯泵的各工作參數(shù)及工作狀態(tài)，并可以選擇其他按鈕進入相應(yīng)的功能畫面。主界面顯示設(shè)備的運行狀態(tài)瓦斯泵出氣壓力、抽氣壓力、液位、進水壓力、上、下水池水位。變速箱溫度、瓦斯泵軸承溫度、電機軸承溫度和繞組溫度。瓦斯泵軸承振動等。

2）查看運行參數(shù)歷史趨勢。查詢參數(shù)的歷史趨

圖1 系統(tǒng)界面圖

勢數(shù)據(jù)記錄。

3）查看和轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)運行報表。顯示當(dāng)天的運行數(shù)據(jù)記錄報表。

4）查看實時報警信息和歷史報警。系統(tǒng)發(fā)生參數(shù)報警，界面出現(xiàn)一個閃爍的紅色報警燈發(fā)出報警信號。

5）參數(shù)設(shè)定。主要完成各參數(shù)的報警限值的設(shè)定和修改。

6）高壓供電系統(tǒng)。點擊高壓供電按鈕，可進入查看高壓供電系統(tǒng)窗口，窗口繪制了瓦斯抽放站的高低壓電氣系統(tǒng)圖，并且實時動態(tài)顯示風(fēng)機開關(guān)柜的運行狀態(tài)和風(fēng)機電機的運行參數(shù)。

5 運行注意事項與運行維護

為確保系統(tǒng)安全可靠，不得隨意拷貝不相關(guān)東西，防止系統(tǒng)出現(xiàn)意外。做好各種設(shè)備的衛(wèi)生清潔工作，不要積存灰塵，出現(xiàn)淋水，做好設(shè)備的散熱工作。禁止多次選用點擊功能按鈕，留有富裕時間進行操作。尤其在進行遠(yuǎn)地網(wǎng)絡(luò)控制時，不得隨意把運行系統(tǒng)關(guān)閉及退出，將影響時間內(nèi)信息記錄和采集。定期（1～2個月）對負(fù)壓測量管路卸放積水，防止影響測量精度，如果使用時間過長，腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)及時更換。為保證監(jiān)測參數(shù)的準(zhǔn)確性，需要由專業(yè)相關(guān)部門每年對儀表、傳感器等器件進行檢查和標(biāo)定。

6 運行效果分析

6.1 實現(xiàn)現(xiàn)代化信息化控制

六號瓦斯抽放站計算機監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是基于工業(yè)控制計算機、工業(yè)控制組態(tài)軟件、可編程設(shè)備控制和智能數(shù)據(jù)采集、工業(yè)視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通訊等先進技術(shù)為一體的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)四臺瓦斯泵運行工況參數(shù)的采集；運行狀況異常報警；設(shè)備的集中控制；現(xiàn)場音視頻監(jiān)測監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測監(jiān)控信息共享等功能。模擬量參數(shù)包括：瓦斯泵出氣壓力、抽氣壓力、液位、進水壓力、上、下水池水位。變速箱溫度、瓦斯泵軸承溫度、電機軸承溫度和繞組溫度。瓦斯泵軸承振動。

6.2 提升安全監(jiān)控水平

監(jiān)控主機包括數(shù)據(jù)監(jiān)控計算機和視頻監(jiān)控計算機，另有在線報警信息，及時查詢歷史報警情況。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到不正常情況下及時發(fā)送報警信號，還可實現(xiàn)歷史趨勢曲線自動生成功能。

6.3 達(dá)到自動化監(jiān)控

OPC、XML、WebService等通訊信號包含在系統(tǒng)中，均可實現(xiàn)安全穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)共享。WEB發(fā)布可穿透礦方工業(yè)網(wǎng)與信息網(wǎng)隔離網(wǎng)閘，完成各級監(jiān)管系統(tǒng)的連接，如礦調(diào)度指揮中心，各種數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)實時傳達(dá)，設(shè)備的監(jiān)控效率得到很大的提高。

7 結(jié)語

通過對六號瓦斯抽放站在線監(jiān)測系統(tǒng)改造，實現(xiàn)了對四臺瓦斯泵運行工況參數(shù)的采集、運行狀況異常報警、設(shè)備的集中控制、現(xiàn)場音視頻監(jiān)測監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測監(jiān)控信息共享等功能，有效地提升陽煤一礦瓦斯抽放工作的安全性，彌補了人工巡查的不足，有效地杜絕了各類設(shè)備事故。該系統(tǒng)是現(xiàn)代化礦井建設(shè)的必要配置，為陽煤一礦動力設(shè)備的正常運行和礦井安全生產(chǎn)提供了保證。