煤矿通风机智能监控技术探析

乔哲伟

（南京北路自动化系统有限责任公司，江苏 南京 211199）

引言

由于矿井的通风系统比较复杂，当巷道出现变化或者机器设备运转不正常都可能引发严重的通风问题。因此，应研发一套地面与井下一体化的通风机只能监控系统。

1 智能监控系统的结构与组成

该智能监控系统如图1 所示。井下设置的传感器可以对各个通风参数进行采集，同时与地面通风机运行状况进行对比，接着将信息汇总反馈给计算机，将信息进行处理之后，这样可以实现判断、报警、控制以及相应的反馈等，从而可以对通风系统进行全面的监控。其中智能化监控系统主要包括：控制中心、风机监测分站、井下执行元件等[1]。

图1 智能化监控系统

智能化监控系统对风机的各个参数实施实时监测，同时可以对风机的运行情况进行全面的监测，当风机出现异常时，系统就会自发的报警。通常智能化监控系统硬件通常包括：传感器单元、执行结构单元、解调器单元等，其可以实现智能化分析问题的能力，同时设置智能化的软件，这样可以实现在线监控风机轴承、扇叶以及电子绕组等参数，以及实现开关量、视频与图像采集等，相关工作人员能够根据软件界面对风机的各个参数进行观察。该系统在保护风机方面发挥着非常大的作用，从而达到远程控制以及智能化管理的目的。矿井通风智能化监控系统能够选择远距离信息的传输，当前矿井设置的设备比较齐全，从而达到井下无人看护的效果。

智能化监控系统对风机的运行状态进行监测时，必须设置合理的传感器。图2 为风机上面设置的传传感器[2]，不同的传感器实现对风压、风量、风速、轴温、转子温度、电机绕组温度、轴承温度、电流、电压、大气湿度等参数进行监测，同时将获得参数传输给PLC 控制器，经过PLC 控制器处理之后，将模拟信号传输给检测软件，经过处理、判断与记录，当CPU 高速处理之后，可以在智能终端做出反应，这时可以依据风机故障发出报警指令。同时这时可以显示风机故障的类型、原因以及位置等信息，从而可以帮助维修人员及时对故障点进行维修。

图2 传感器在风机上的布置

2 智能监控系统的故障智能响应功能

通常该智能监控系统软件在工作的过程中，软件会对风机故障参数与正常参数进行对比，以此找到故障参数。其中指示灯包括四类：轴承故障、转子故障、电机绕组故障、扇叶故障。通常可以借助指示灯来判断通风机的运行情况，假如绿灯表明风机处于正常的运行状态，红灯表示轴承存在故障，黄灯表示扇叶存在故障，而蓝灯则表示转子处于异常状态，而橙色则表示电机绕组的温度不合理。当系统报警之后，在软件界面显示故障为主以及原因，从而便于维护人员进行及时的维护。

为了对智能监控风机登录系统的性能进行验证，对某矿井下通风系统进行监测。其主要涉及如下几个参数：风机轴承温度、扇叶好坏、转子平衡性、电机绕组温度等[3]。工作的过程中，传感器采集温度，将参数传递给PLC 控制器，经过分析，将数据传输给CPU，接着智能软件可以将数据进行融合与归档，同时依据零部件采集到的温度数据进行综合分析，对于发动机绕组温度存在异常的情况下，PLC 自动化控制器得出存在异常情况，智能软件将会做出报警的动作，同时在软件界面呈现故障字样。这时自动停机，维修人员可以对设备进行维护，这样不仅可以提高工作效率，而且可以降低风险，提高设备的使用寿命。

3 结语

本文研究的矿井通风智能监测系统不仅可以为矿井安全通风提供技术支撑，而且能够优化井下通风系统的安全性，同时可以降低维护设备成本，提高设备维护的效率。