瓦斯抽放站在线监控系统改造与应用

梁晓龙

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿，山西阳泉045008）

引言

随着煤矿信息化技术的进步，结合现代化矿井建设的要求，需要对煤矿大功率、大动力设备进行信息化控制。六号瓦斯抽放站担负着对井下瓦斯的抽采工作，保障了井下安全作业和人员安全，是“一通三防”的重要工作之一，是煤矿安全的重要基础保障。一矿通过对六号瓦斯抽放本站在线监控系统的改造，实现了对矿井重要大功率设备的全信息化监控，有效提升了矿井的设备运行稳定性，确保了安全生产。

1 抽放泵站概述

六号抽放瓦斯泵站是矿井地面永久抽放瓦斯泵站，负责阳煤一矿井下采掘工作面的瓦斯抽放工作，和井下连接专用抽放管路。地面建有两个机房，旧机房安装CBF510-2GB3型水环式真空泵2台，1台运行，1台备用。新机房安装2台2BEC72型水环式真空泵，电机型号YB630S/900 kW。2个瓦斯抽放站的设备技术参数见表1、表2。由于泵站建设较早，仍采用老旧分散控制方式，设备的各种控制、保护、监测和分析不能实现信息化和自动化。个别工作有人工进行排查，不能实现集中控制。设备和系统的监控还存在漏洞，难以满足现代化设备运行需要。对泵站的现代化在线监控系统改造迫在眉睫。

2 系统结构和功能

KC/TF-I型矿井通风机计算机监测监控系统是基于工业控制计算机、工业控制组态软件、可编程设备控制和智能数据采集、工业视频监控、网络通讯等先进技术为一体的综合监控系统，实现四台瓦斯抽放泵运行工况参数的采集；运行状况异常报警；设备的集中控制；现场音视频监测监控等功能。

表1 六号瓦斯抽放站1号机、2号机水环真空泵技术参数表

表2 六号瓦斯抽放站3号机、4号机水环真空泵技术参数表

2.1 PLC监控柜

监控柜核心采用西门子S7-300系列可编程控制器，来完成两台风机和附属设备设备运行参数的采集和设备控制功能。

2.2 监控主机

监控主机采用工业级计算机，包括数据监控计算机和视频监控计算机。

2.3 现场传感器

含有监测温度、振动、噪声和直流电压传感器等，主要为采集信号。

3 性能及参数（见表3）

表3 系统主要性能参数

4 监控系统的操作要点

1）进入运行系统。启动计算机，进入监测系统运行主界面，如图1所示。开始启动画面为瓦斯泵抽放系统主界面，显示四台瓦斯泵的各工作参数及工作状态，并可以选择其他按钮进入相应的功能画面。主界面显示设备的运行状态瓦斯泵出气压力、抽气压力、液位、进水压力、上、下水池水位。变速箱温度、瓦斯泵轴承温度、电机轴承温度和绕组温度。瓦斯泵轴承振动等。

2）查看运行参数历史趋势。查询参数的历史趋

图1 系统界面图

势数据记录。

3）查看和转存数据运行报表。显示当天的运行数据记录报表。

4）查看实时报警信息和历史报警。系统发生参数报警，界面出现一个闪烁的红色报警灯发出报警信号。

5）参数设定。主要完成各参数的报警限值的设定和修改。

6）高压供电系统。点击高压供电按钮，可进入查看高压供电系统窗口，窗口绘制了瓦斯抽放站的高低压电气系统图，并且实时动态显示风机开关柜的运行状态和风机电机的运行参数。

5 运行注意事项与运行维护

为确保系统安全可靠，不得随意拷贝不相关东西，防止系统出现意外。做好各种设备的卫生清洁工作，不要积存灰尘，出现淋水，做好设备的散热工作。禁止多次选用点击功能按钮，留有富裕时间进行操作。尤其在进行远地网络控制时，不得随意把运行系统关闭及退出，将影响时间内信息记录和采集。定期（1～2个月）对负压测量管路卸放积水，防止影响测量精度，如果使用时间过长，腐蚀严重，应及时更换。为保证监测参数的准确性，需要由专业相关部门每年对仪表、传感器等器件进行检查和标定。

6 运行效果分析

6.1 实现现代化信息化控制

六号瓦斯抽放站计算机监测监控系统是基于工业控制计算机、工业控制组态软件、可编程设备控制和智能数据采集、工业视频监控、网络通讯等先进技术为一体的综合监控系统，实现四台瓦斯泵运行工况参数的采集；运行状况异常报警；设备的集中控制；现场音视频监测监控；网络监测监控信息共享等功能。模拟量参数包括：瓦斯泵出气压力、抽气压力、液位、进水压力、上、下水池水位。变速箱温度、瓦斯泵轴承温度、电机轴承温度和绕组温度。瓦斯泵轴承振动。

6.2 提升安全监控水平

监控主机包括数据监控计算机和视频监控计算机，另有在线报警信息，及时查询历史报警情况。当系统监测到不正常情况下及时发送报警信号，还可实现历史趋势曲线自动生成功能。

6.3 达到自动化监控

OPC、XML、WebService等通讯信号包含在系统中，均可实现安全稳定可靠的数据共享。WEB发布可穿透矿方工业网与信息网隔离网闸，完成各级监管系统的连接，如矿调度指挥中心，各种数据可以实现实时传达，设备的监控效率得到很大的提高。

7 结语

通过对六号瓦斯抽放站在线监测系统改造，实现了对四台瓦斯泵运行工况参数的采集、运行状况异常报警、设备的集中控制、现场音视频监测监控、网络监测监控信息共享等功能，有效地提升阳煤一矿瓦斯抽放工作的安全性，弥补了人工巡查的不足，有效地杜绝了各类设备事故。该系统是现代化矿井建设的必要配置，为阳煤一矿动力设备的正常运行和矿井安全生产提供了保证。