煤礦風機不停風倒機系統(tǒng)

    為保證風機安全不可使用蝶閥門進行不停風倒機。不停風倒機監(jiān)控系統(tǒng)中應配備風機在線監(jiān)測系統(tǒng)，可對風機各項參數(shù)實時監(jiān)測并具備報警功能，應實現(xiàn)對風機的全智能化控制，應實現(xiàn)一鍵啟動、一鍵不停風倒機、故障下的自動不停風倒機。

一、不停風倒機風門系統(tǒng)的主要功能和配置：

A） 不停風倒機風門系統(tǒng)由立式掛網(wǎng)風門、對空測試風門、備用檢修風門組成，其設計結構及布置結構應滿足不停風倒機的需要； 并滿足一風機正常掛網(wǎng)運轉(zhuǎn)，另一風機可進行熱備、測試和進行維修維護的需要。

B） 立式掛網(wǎng)風門和對空測試風門應采用自密式旋葉風門。風門葉片所用鋼板采用雙層不銹鋼材料，為保證葉片強度和在風道內(nèi)的風阻情況，風門密封用橡膠須選用氣密性好、耐熱、耐臭氧、耐老化、耐酸堿、耐化學藥品、抗疲勞、吸震、電絕緣等性能的中空發(fā)泡橡膠，密封件型式為B型和P型兩種，風門關閉時應密閉性好，漏風少。風門設計原理應滿足在理論條件下無動力自開和自密原理，以加強風門整體密封性。

C)  自密式旋葉風門應采用BERNARD單回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構，其驅(qū)動方式為電動、手動兩用，開閉要靈活、快速、準確、可靠，且使用方便，開啟/關閉時間在40秒內(nèi)，風門系統(tǒng)帶傳感器，顯示風門啟閉狀態(tài)。自密式旋葉風門使用齒輪齒條傳動，其傳動結構應布置在門框內(nèi)部，保證不受風吹日曬雨淋等外部條件影響。對空風門可在進行性能測試時，逐步調(diào)節(jié)風門大小，可自動或手動對風阻進行調(diào)節(jié)，保證風機的性能測試曲線的測試。

D)  備用檢修風門應采用立式閘板風門。風門門板、外框、起吊架均采用Q345D材質(zhì)。密封用橡膠須選用氣密性好、耐熱、耐臭氧、耐老化、耐酸堿、耐化學藥品、抗疲勞、吸震、電絕緣等性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。風門關閉時應保證密閉性好，漏風少。

E）立式閘板風門采用礦用風門專用回柱絞車，驅(qū)動方式為電動，在無電狀態(tài)下可手動操作，開閉要靈活、快速、準確、可靠，使用方便，開啟/關閉時間應在50秒內(nèi)啟、閉要求，帶傳感器，顯示風門啟閉狀態(tài)。

F）風門能保證在不拆卸門框情況下進行檢修，如更換密封條，行走部件等；風門制作強度和剛度能滿足長期運行下均不能變形和翹曲，緊固件不能松動；齒條與執(zhí)行器的連接機構能靈活運轉(zhuǎn)，且在帶負荷情況下無卡澀或咬蝕；行走齒條和驅(qū)動齒輪等運動構件須做表面硬化處理，硬化厚度不低于8δm；密封條保證使用時間不小于兩年，為保證風門現(xiàn)場安裝，在設備的起吊位置設起吊耳，并有明顯起吊標志。

二、不停風倒機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能的原理

風機監(jiān)控系統(tǒng)，應完成對通風機及附屬設備運行狀態(tài)、性能參數(shù)的在線監(jiān)測功能，應實現(xiàn)對通風機及其附屬設備的起?？刂萍氨Ｗo，并通過對主扇及其配套設備的集中控制和監(jiān)測，實現(xiàn)一鍵不停風倒機和主扇房無人值守功能。

工控機應采用研華高端原裝工控機，提高配置和穩(wěn)定性，提供全國連鎖兩年質(zhì)保和第一年上門。

采用不間斷電源， 用來保證PLC柜和工控機的正常運行，能夠在線有效阻隔異常電源對負載的沖擊，同時還能保證輸出電源的穩(wěn)定、可靠，讓負載安全的運行。當供電中斷可持續(xù)供電1小時以上。

風機監(jiān)控具遠方、集中和就地控制功能，正常情況下在電腦上自動實現(xiàn)或使用遠方一鍵控制風機的啟停和切換，使井下風量在對風機操作過程中仍然保持平穩(wěn)過渡，實現(xiàn)井下不停風；在倒機過程中，實現(xiàn)完全自動化，遇風機或附屬設備出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)會自動執(zhí)行應急預案程序，并保障井下始終不停風。遇到特殊狀況時，可以人工手動方式在監(jiān)控室或者就地實現(xiàn)控制液壓站、潤滑站、風門、高壓柜、軟啟動，葉片、風門等設備的啟、停； 

監(jiān)控系統(tǒng)選用高性能套的施耐德系列PLC控制，并配備上位機，通過操作臺按鈕對通風機起、停進行操作；計算機可對通風機各種運行參數(shù)和信號的數(shù)據(jù)采集，儲存、分析和判斷，自動對風機的電氣故障、機械故障和性能故障的三類故障進行分類，針對致命性故障和非致命性故障給出處理的專家建議，預先報警、直至做出相應的控制，確保風機運轉(zhuǎn)更加安全可靠。

系統(tǒng)中模塊均采用熱插拔方式，用戶可以在不停機的狀態(tài)下對系統(tǒng)中的組件進行更換；系統(tǒng)采用高端上位計算機，可通過計算機查看風機的中文參數(shù)和故障查詢。風機的監(jiān)控系統(tǒng)可與礦綜合自動化平臺連網(wǎng)，實現(xiàn)信號上傳，和接受遠方（調(diào)度室）下行的控制命令。

風機切換模式滿足根據(jù)不同廠家風機、風門布置、以及高開柜的選型做針對性的非標設計，均能保證在風機切換期間，井下通風不停，瓦斯不超限，并且控制切換的關鍵參數(shù)通過后臺機開放給用戶可微調(diào)，并且給出調(diào)整后的模擬效果預測。

B）檢測系統(tǒng)的運行顯示

監(jiān)測裝置至少能完成下列參數(shù)的監(jiān)測：風機入口前風量、負壓；電機定子溫度、電機及風機軸承溫度；風機振動（垂直和水平）；電機電流、電壓、功率和功率因數(shù)等參數(shù)；通風機運行狀態(tài)和性能參數(shù)及潤滑油站等附屬設備運行狀態(tài)參數(shù)等；高低壓配電設備微機綜保參數(shù)等；其中風量和負壓監(jiān)測可以針對風機進行設計指導，監(jiān)測參數(shù)的準確度高。

監(jiān)測參數(shù)當超過允許值時能夠根據(jù)超過允許值的大小發(fā)出報警信號或?qū)崿F(xiàn)故障停機，風機切換。所有監(jiān)測項目和故障信號可在風機房控制室中文顯示和打印。主要參數(shù)可上傳礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。

故障信號的顯示應明顯，且聲光兼?zhèn)?。風機房室內(nèi)外需安設警報裝置，在通風機故障或正常停風停機時報警，只有故障排除后(或按下故障信號消除按鈕后)故障信號才能消失。

C）組態(tài)軟件功能

a. 能建立風機系統(tǒng)動態(tài)運行圖、高低壓系統(tǒng)狀態(tài)圖、潤滑泵站和各個智能設備之間的通訊狀態(tài)圖；

d. 能繪制風機的實際特性曲線，并顯示實時工況點；

c. 能根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際運行情況開放負壓、風量等顯示數(shù)值等參數(shù)的在線設置功能，和為了提高管理需求所進行的風量、負壓、電壓、溫度、振動位移和瓦斯?jié)舛鹊葓缶?、下限設置。

d. 能建立負壓、風量、溫度、振動位移、瓦斯?jié)舛鹊戎匾獢?shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)庫、生成實時曲線，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢及逐勢預報；

e. 能顯示實時報警信息，建立報警歷史數(shù)據(jù)庫，可以打印實時報警、日報表、月報表。歷史數(shù)據(jù)儲存一年，自然滾動溢出。

f．能與全礦安全、監(jiān)控管理聯(lián)網(wǎng)，可以遠程監(jiān)控。

g. 計算機及監(jiān)測系統(tǒng)能設置密碼，實現(xiàn)安全登陸與關機。

D）控制部分主要功能

通風機及附屬設備的控制及保護全部由風機監(jiān)控系統(tǒng)完成。控制設備的功能為：通風設備正常通風操作和根據(jù)用戶要求進行反風操作，并且返風操作的時間小于5min。有雙電源控制風門電動執(zhí)行機構，實現(xiàn)風門的開閉，并監(jiān)測風門的開度和到位信號；

通風機的工作方式應分為自動、手動、檢修三種方式。

a、自動方式

可自動起車、自動停車、自動轉(zhuǎn)換到備用風機。可按照預編程序、設置的閉鎖關系，在風機房控制室能夠?qū)︼L機及其所屬設備（包括高壓起動柜）進行自動啟動、停止控制。 

b、手動方式

當PLC或系統(tǒng)產(chǎn)生故障，不能進行自動控制時的操作方式。手動方式下，可以直接按遠方按鈕和就地操控風機的起車、停車、轉(zhuǎn)換到備用風機，此時高、低壓柜的所有轉(zhuǎn)換開關必須在“就地”檔位。具有與自動方式相同的閉鎖方式。

c、檢修方式

檢修方式用于在一臺風機正常運行時對備用風機進行檢修和調(diào)試的方式，對風機及其附屬設備進行單臺點動操作，風機的運行類似于自動方式，其中進風由備用風機的水平風門進風。監(jiān)控系統(tǒng)能記錄手動調(diào)試過程自動生成檢修后風機的性能曲線。

通風機在上述“自動方式”和“手動方式”下正常運行時，計算機必須能夠?qū)νL機運行狀態(tài)進行監(jiān)測。

E）設備配置最低要求及技術接口

a、PLC采用2套施耐德而系列（具備通訊功能）；PLC 的I/O接口應有不少于20%的備用量。

b、上位工控機配置（不低于）： CPU不低于奔騰雙核處理器，內(nèi)存不低于2G ，500G硬盤等。

c、為了確保PLC的安全和可靠運行，PLC控制系統(tǒng)選用在線式不間電源（UPS），滿載持續(xù)時間＞1h。

d、控制系統(tǒng)必備的就地箱安置于風機附屬設施附近，提供現(xiàn)場就地和集中遠控選擇操作方式、操作按鈕和開關、各開關量、模擬量信號輸入和風門等設備的運行狀態(tài)指示。就地和遠控操作方式之間存在閉鎖。

e、 組態(tài)軟件采用國內(nèi)外著名軟件，并能實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，所配軟件為正版；

f、所有電氣控制柜的供電系統(tǒng)和信號系統(tǒng)必須配備兩級防雷保護。

g、系統(tǒng)應提供標準工業(yè)以太網(wǎng)接口。