提升机远程监测与故障诊断系统应用与研究

李欣

摘 要：矿井提升机远程监测与智能故障诊断系统是利用网络技术对现场提升机进行远程监测，将计算机网络技术与通信技术相结合，实现提升机远程监测与系统维护，实现远程监测、诊断和提供远程服务，进行异地运行信息的采集和故障查询诊断。文章介绍了基于以太网的矿井提升机远程监控系统的设计过程，利用现有的网络线路，在矿调度室通过工业控制计算机和组态软件实现对矿井提升机的远程监控和故障诊断，从而达到安全运行的目的。

关键词：远程监控；故障诊断；以太网

1 概述

随着科学技术的进步和工业生产水平的提高，矿井提升设备不断向大型化、自动化和复杂化方向发展，但由于受系统维护人员技术水平及现场条件的限制，一些故障很难及时查找处理，严重地影响了设备的安全可靠运行。近年来，矿井提升设备故障时有发生，这使人们对提升机运行的可靠性、安全性提出了越来越高的要求，其故障诊断及排除也变得十分复杂。为解决上述问题需要寻找一个有效的解决途径。

2 矿井提升机概况及系统引进

鹤岗矿业公司南山煤矿提升机共有6台，详细见表1。

鹤岗矿业公司益新煤矿提升机共有4台，详细见表2。

以上提升机（除益新矿中部主井外，已定计划改造）全部采用“直流电机+可控硅整流+全数字调节控制+多PLC网络控制+上位机诊断与监控”的控制模式，整个控制、监测和安全回路系统全部是数字化的。为满足提升机安全可靠运行，确保煤矿安全生产的需要，经过多方考察及细致的方案论证，鹤岗矿业公司决定引进矿井提升机远程监测与智能故障诊断系统。

3 方案设计

矿井提升机远程监测与故障检测系统解决方案中包括软件和硬件两个部分，系统的主要目的：实时监测矿井提升机的运行，记录提升机运行状态，检测系统是否出现异常和故障，当检测到异常或故障时启动报警，并指出故障的位置和原因。

3.1 系统管理

3.1.1 用户管理

添加、删除软件系统的使用者或管理者。

3.1.2 用户权限

企业人员角色的不同，赋予软件的使用者的权限也有所不同，通过权限的管理，灵活地实现了不同用户的需求。同时增加了系统的安全性和可靠性，防止非法用户的登录。

3.1.3 数据库管理

系统在运行过程中，在数据库中存储了大量的重要数据。为了防止意外原因（病毒、用户的误操作）致使数据丢失，需要对数据库进行备份，在发生意外后，可以从备份数据中还原数据。

3.2 系统报警

出现故障后，系统依据故障类型，采取相应的报警动作，指出故障位置，故障原因，及专家意见。

3.3 实时信息显示

实时信息管理：包括实时数据的列表显示、实时运行曲线的绘图显示。

3.4 历史数据查询

历史数据查询：包括历史事件查询、历史报警查询、历史故障查询、历史曲线的显示以及历史数据的导出。

3.5 Web发布子系统

Web发布子系统：将通过系统检测的事件、报警和故障信息的实时数据和历史信息通过Web发布出去，其他用户（例如电控系统生产厂家）可以通过Internet/Intranet在浏览器上查询浏览提升机的运行状况和故障诊断状况。

3.6 软件配置及开发工具

（1）服务器操作系统：WINDOWS 2003 Server。

（2）系统开发工具：Visual Studio C#. NET 2005。

（3）数据库：SQL Server 2000。

（4）组态软件：力控标准版和网络版（6.1）。

4 该系统在提升机上的应用

该系统分别在鹤岗矿业公司南山煤矿及益新煤矿提升机的电控系统PLC上增设CPU模块（内置以太网接口），在矿调度室或相关管理科室设置监测机房并配置一套远程监测与维护服务器和通讯管理器，绞车房与监测机房之间的通信采用光电转换器、交换机和光纤连接构成光纤以太网，保障数据传输的抗干扰性。

（1） 远程监测与故障检测服务器：提供远程实时信息发布功能和历史信息的查询功能。

（2） Web服务器：提供提升机运行信息和故障信息Web发布功能。

（3） 交换机：提供远程监测与维护服务器和提升机电控系统的连接，完成数据的传输。

（4） 工业以太网模块：提供提升机运行数据采集功能。

5 结束语

计算机网络的发展为煤矿信息化提供了一个前所未有的广阔的平台，使矿井提升机连入网络成为可能。为此，将计算机网络技术与通信技术相结合，实施提升机远程监测与系统维护，实现远程监测、诊断和提供远程服务，进行异地运行信息的采集和故障查询诊断，极大地提高企业自动化水平，产生了巨大的经济效益。