井下局扇监测监控系统Word文档格式.docx

1、局扇风机在线监测监控系统整个结构可分为三层：第一层：控制层控制层包含系统中心站软件、监控电脑、数据接口、UPS、打印机等设备。为整套系统的“大脑”，实现监测数据的采集、显示、存储、分析、报表打印和远程控制功能。第二层：传输层传输层设备包含有系统传输网络设备、传输线缆。如交换机、光端机、矿用阻燃光缆、矿用通讯电缆等构成，实现监测数据的实时传输、控制信号的有效下发。第三层：设备层设备层为系统的前端部分，实现风机在线监测的各类数据采集，控制命令的执行。包含监控分站、监测传感器、变送器、控制执行器等设备。4、系统功能1）在线监测功能a） 主备风机开、停状态；b） 通风风速；c） 通风机风量；d） 电机

2、轴承温度；e） 供电电压；f） 电流；g） 功率；h） 环境温度i） 环境甲烷浓度2）报警功能a） 环境甲烷浓度超标、环境温度超标，系统自动声光报警，上位机给出报警信号；b） 风机停止运行自动报警；c） 风机温度超标自动报警；d） 电流、电压低于或高于限定范围时报警。3）控制功能a） 就地开关手动控制局扇风机启动、停止；b） 上位机远程控制风机的启停，对旋式风机电机的启停；c） 电机温度超限时，自动报警，并提示工作人员采取适当措施；d） 电流、电压超过限定范围时，自动报警并提示工作人员采取适当措施；e） 风量不足时自动开启对旋式风机的备用电机，增加风量。4）系统软件功能a） 显示功能实时数据显

3、示：实时显示设备开停状态、运行状况、各类监测参数；过程监视显示：以实时曲线动态跟踪监测参数数据，连续显示监测数据的变化。以历史曲线图形显示在线测量与处理的风机运行参数，并能查询任意历史时刻的数据。历史数据在计算机库中的保留时间为一个月或指定时间跨度，也可拷贝到磁盘长期保存，便于查询查询分析。以多种形式对在先测量与处理的风机运行参数越限报警。模拟图显示：模拟显示系统的安装工艺流程图，传感器（或变送器）的安装位置。b） 打印功能打印监测日报、月报、各个时间段报表。打印所测点的定义表。打印任意日期各测点数据形成的历史数据曲线。以报表的形式查询在线测量与处理的风机运行参数的历史数据，便于值班人员打印值

4、班报表及技术人员定量研究、分析和准备数据制作性能曲线。c） 存储记录功能系统具有实时存储所有监测点的监测数据，监测数据的实时数据和趋势数据可根据计算机硬盘的大小来决定存储时间。其中趋势数据包括一段时间内的最大值、最小值、平均值、报警值、报警时间、断电及复电时间、设备开停时间等。d） 报警与控制功能对所有监测点中任何一个监测点的监测值满足报警条件，计算机和监测装置均能发出警报； 系统具有能根据用户设定好条件自动断电的功能，在紧急情况下，通过上位机进行手动控制断电。e） 联动功能系统提供标准数据接口，实现与安全监控系统的联动，当安全监控报警，关联到风机在线监控系统，中心站实时报警，并提示工作人员进

5、行适当的处理措施。f） 联网功能可根据需要，提供系统上传数据，做到煤矿的联网查看，数据共享。5、实施方案1）系统整体结构2）传输网络 本系统需要接入矿井工业以太环网，现有以太网作为传输主干线路。地面监控主机通过交换机接入监测监控数据。根据实际环网交换机的位置和局扇距离，确定通讯电缆长度。3）前端设备a） 风机运行状态监测运行状态监测为对通风机设备开停状况监测。监测方式为：选用EDC3322风机监控模块确定设备开停；b） 通风机电力参数监测通风机电参数测量内容包括：电流、电压、功率，通过这些电参数的监测，确定通风机的输入功率。同时，通过这些电参数的监测也可以了解通风机当前的运行状态，有利于发现电

6、动机的故障。电压测量：根据煤矿通风机的供电电压，利用现场综合启动柜中的电压互感器引出被测电压电流信号，接入EDC3322风机监控模块，通过EDC3322风机监控模块可监测电流、电压、电量、功率等参数，上传至监控中心。c） 环境甲烷监测在局扇前端风筒端安装GJC4低浓甲烷传感器，监测环境甲烷浓度，并实时上传至中心站，结合风筒风量传感器和断电执行器达到风电瓦斯闭锁功能。d） 风筒监测在局扇风筒前端安装GFT5型风筒风量开关，监测风筒前端是否有风，判断风机开停和风筒是否破损。e） 环境温度监测在风机安装地安装KGW200H环境温度传感器，监测当前环境温度，并设置超限报警值，中心站自动报警。f） 电机

7、轴温监测根据煤矿不同通风机已经在轴承上预埋PT100测温元件。配套GWD100型温度传感器进行电机温度的监测。如果没有预埋PT100测温元件，则测温元件随GWD100型传感器配套。g） 控制执行现场配备KJ357-F（A）型监控分站，根据实际使用情况，中心站设置控制逻辑，对局扇风机的启停进行控制。五、系统主要设备1、系统监控主机系统主计算机接收通讯分站上传的风机开关电力线路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、用电量等电力线路运行的实时数据和开关运行状态信号；对开关分、合闸状态和开关运行中分、合闸操作、过流、断路、过压、欠压、漏电等保护跳闸的事件进行纪录。并通过组太软件对这些数据进行统计

8、、归类、存贮、处理，形成电力系统运行的动画模拟图；实时数据、历史数据、运行事件、设备整定值数据表；历史趋势曲线、直方图、操作记录和用电量日报表、月报表等。 监控主机2台：双机热备，能实现双机故障自动切换，并完全满足切换时间小于30s；UPS不间断电源1台：给服务器以及中心站主机提供可靠备用电源，以保障断电情况时系统正常运行；系统可以接入矿上的局域网和因特网，具有使用权限的用户可以通过网络观看系统的运行界面，查询数据和进行各种操作。设备型号：研华工控机 CPU：酷睿 I5内存：2G 硬盘：1 T显示器： 22” 三星液晶 网卡：10/100M 自适应操作系统：Windows XP 组态软件：力控

9、FC Power 6.0电力版2、监控分站 控通讯分站是一台小型工业用以太网工作站，它有两对百兆以太网光纤接口、6个百兆以太网电（RJ-45）接口和四个RS-485串行通讯接口。百兆以太网光纤接口用于组成光纤以太环网或连接远距离光纤百兆以太网交换机和其它光口设备；RJ-45接口用于接入矿上已有以太网和其他监控系统或连接其它RJ-45接口设备； RS-485接口通过矿用两芯阻燃电缆连接高爆、馈电、磁力开关保护器的RS-485输出信号或其它RS485通讯设备。每个RS-485接口可以并接16台设备；每台分站可接64台保护器或其他RS-485通讯设备。高爆、馈电、磁力保护器可以混接在同一个RS-48

10、5接口上。具有8路本质安全传感器接口，每路接口能兼容模拟量及开关量传感器，并为传感器提供本质安全电源。8路断电控制输出，其中近程断电路2路，远程4，能实现就地断电和远程断电控制。巡回显示各路传感器的值，显示控制输出状态、通讯状态等，具备实时时钟显示功能。能与地面中心通讯，传送采集数据和接收控制命令。具有RS485智能接口，可扩展连接各种智能设备。通讯分站是一个小型监控工作站，它对保护器的监控是独立的，在与主机不能通讯时仍能正常工作。KJ357-F型通讯分站由隔爆外壳、光纤以太网交换机、嵌入式工控机、本安转换接口、不间断电源和电源开关、线路等组成。它将其他公司的通讯分站、防爆交换机、防爆计算机、

11、防爆电源等多个设备的功能融为一体，体积小、功能强、减少了外部接线，增强了安全性和稳定性。型号：KJ357-F电源：AC127V （停电后仍可靠自身电源工作4小时）功耗：25W接口：标准百兆光纤接口2对，单模光纤，波长1310nm，最大传输距离40Km。 标准百兆电口（RJ45）6个，超五类双绞线（网线），最大传输距离100m。标准RS-485接口4个，半双工，普通矿用阻燃电缆，传输速率9600bps，最大传输距离1200m。具有8路本质安全传感器接口。硬件特性： CPU： ARC S3C2440A 400 MHz 内存：64 M 存储空间：64 M 显示器：7.2” TFT真彩 网卡： DM9

12、000 10/100 M自适应 操作系统：Windows CE . Net3、低浓甲烷传感器每组风机前端配置1台GJC4型低浓甲烷传感器，监测环境甲烷浓度。a） 采用新型单片微机和高集成数字化电路，使电路结构简单，性能可靠，便于维修与调试；b） 用新型敏感元件，使仪器性能更加稳定，调校周期大大延长；c） 实现了红外遥控调校零点、灵敏度、报警点等功能,使调校方便简单；d） 增加了传感器断电控制功能,并可任意设定断电点,实现了一机多用；e） 采用新型开关电源,降低了整机功耗,增加了仪器传输距离；f） 增加了故障自检功能,便于使用与维护；g） 设计了新型高强度外壳结构,增强了仪器抗冲击能力。h） 主

13、要技术指标： 测量范围：0.00%CH44.0%CH4 基本测量误差:0.00%CH41.00%CH4 0.10%CH4 1.00%CH42.00%CH4 0.20%CH4 2.00%CH44.00%CH4 0.30%CH4 信号输出：频率：200Hz1000Hz（脉冲宽度大于0.3ms）（优选）；电流：1mA .DC5mA .DC ；信号带负载能力：0500 报警方式：二级间歇式声光报警 声强85dB 光强：能见度20m 报警点范围：0.49%CH42.50%CH4连续可调。断电点设置: 0.49%CH42.50%CH4连续可调。（断电点报警点）复电点设置: 0.39%CH42.40%CH4

14、连续可调。（复电点 采样方式：扩散式 元件检测反应速度：30S热催化元件寿命：一年以上工作电流：80mA（18V. DC）工作电压：9V 24V.DC4、风机综合监控模块 每台风机配置2台EDC3322风机综合监控模块，监控井下设备的工作电压变化。EDC3322以32位ARM处理器为核心而拥有出众的性能与更多功能；采用6通道16位A/D以4K的数据率同步交流采样、数字滤波与校准、合理的数据处理算法，保证数据的可靠性与准确性；通讯接口、供电电源、电压输入、电流输入、开关量输入、继电器输出、电能脉冲输出、模拟量输出等都相互隔离，保证了产品的可靠性；1. 集全面的三相交流电参数测量、综合显示、需量统

15、计、谐波分析、越限控制、开关量输入、继电器输出、模拟量输出、网络通讯等于一体；真正实现“四遥”功能；2. 三表法高精度测量三相三线四线制交流电路的 40多种三相电参数：电压、电流、有功/无功/视在功率、功率因数、频率、有功/无功电能、零序电流、电压不平衡度、电压/电流K值、电压/ 电流031次谐波分量等；3. 采用交流采样技术，实现了受电/馈电线路四象限功率测量，具正/反向有功电能、感/容性无功电能的高精度计量；4. 谐波失真度THD、 K值因数、三相电压不平衡度、零序电流及各种电量的最大/最小/平均值统计便于用户及时观察与分析电网供电质量并监测三相线路异动；5. 可编程电量越限控制功能可实现

16、如：过负荷、单相接地、谐波分量过高、相序错误及电压不平衡等预告报警或故障控制，避免事故发生；6. 输入为三相交流4575Hz 电压、电流；电压量程（相电压）为100V、250V、500V可选；电流量程为1A、5A、10A等可选。过载能力为1.2倍量程输入可正确测量，瞬间（1S）电流10倍、电压3倍量程不损坏。7. 新颖的组合式结构与外观设计，保证产品具超小体积却拥有更强功能；可选配的多种规格分体式或一体式LCD（12864）图形液晶显示（带背光），可实时显示各种电量及信息，配合按键可设置参数，带背光的LCD显示器保证在各种环境中读表；8. 强抗干扰能力设计、数字化自动校准与免维护设计、工业级器

17、件、标准化的生产工艺及测试，保证产品适用多种复杂环境及恶劣场所；9. 多种可选供电方式：5V、1030V、AC85264V，为系统设计提供更多的灵活性；10. 标准RS-485通讯接口（可选RS-232接口、CAN接口），MODBUSRTU 通讯协议；可与多种品牌的PLC、RTU及工控组态软件进行网络通讯；产品功能标准PT、CT输入，适用于各种电压等级及接线方式；1. 40多种三相电参数的高精度测量、显示；2. 16位6通道同步交流采样，实现四象限功率量的方向测量，正/反向有功电能、感/容性无功电能高精度计量；3. 可设置数据更新周期：0.1秒1秒（以0.1s为单位）；真有效值测量；4. 高测

18、量精度：电流/电压优于0.2，其它电量优于0.5；5. 完善的各种三相/单相电量最大/最小/平均值等需量统计；6. 利用零序电流/电压不平衡度可实现三相线路异常监测；7. 谐波失真度THD/K值因数便于及时分析电网供电质量；8. 2路开关量输入；2路可编程电量越限控制继电器输出（或作为遥控输出），可预防/避免事故发生；9. 2路可设置的有功无功电能脉冲输出；10. 1路可配置的420mA模拟量输出；11. 实时测量三相电流、三相电压的1-31次谐波分量及相位；12. 可选多种规格分体式或一体式LCD（12864）图形液晶显示（带背光），实时显示各种电量及信息；13. 标准RS-485光隔通讯接

19、口（可选RS-232接口、CAN接口），标准MODBUSRTU 通讯规约；14. 各种参数（地址、波特率、变比等）均可通过计算机“远方”设定或仪表面板设定；15. 所有的测量数据及越限报警信号均可经由通讯口读出，亦可由显示器查询；16. 模块的测量精度采用智能化自动校准模式，免维护设计；17. 多种可选供电方式：AC85264V，3W; DC1030V，3W；DC5V5%，2W ；基本参数 输入电压： 电压量程（相电压）：100V、250V、500V； 过载能力：1.2倍量程正确测量；1.5倍量程连续；3倍量程1S； 输入负荷： 1 kV； 输入电流： 电流量程：1A、5A、10A；2倍量程连

20、续；10倍量程1S；0.1VA；10m； 输入频率： 输入范围：4575Hz ；额定频率：5060Hz； 继电器输出触点容量： 5A/250V/AC ;5A/30V/DC; 绝缘强度： 1500V/AC,50/60Hz; 绝缘电阻：100M；所有输入输出端子间，有：通讯接口、供电电源、电压输入、三相电流输入、开关量输入、继电器输出、电能脉冲输出、模拟量输出； 供电电源与功耗：2W； 数据更新：0.1秒1秒可设置（以0.1s为单位）；真有效值测量，6通道16位同步采样，4000次/秒； 抗干扰：受强干扰产生故障时能立即自动复位；设置的参数、电能等不出错； 平均无故障工作时间: 50000h； 外

21、 型： 外型尺寸：122 X 70 X 54mm； 安装方式： 导轨式； 工作环境：工作温度：-2070；存储温度：-4085；相对湿度90%，86106kPa，无腐蚀气体场所；测量精度 电压/电流精度:（RD*0.1%+FS*0.1%）;其它电量精度: （RD*0.3%+FS*0.2%）。5、矿用一氧化碳传感器GTH1000型一氧化碳传感器用于连续地检测煤矿井下空气中的一氧化碳含量，能单独使用或与各种煤矿安全监控系统配套使用。该传感器是一种智能型检测仪表，所有调校功能可通过遥控器实现，具有精度高、稳定可靠、使用方便等特点。技术参数 防爆型式：矿用本质安全型，Exib 测量范围：01000 p

22、pm（也可根据用户要求定做） 测量误差：测量范围基本误差0 50 ppm4 ppm50 200 ppm（4+3%测量值） ppm200 1000 ppm（4+5%测量值） ppm响应时间：小于30 s 遥控范围：距离不小于5 m，角度不小于120 度 报警点：测量范围内可任意设置 报警方式：红色灯光闪烁，蜂鸣器鸣叫（报警响度1 米内不小于85 dB） 输出信号 2001000 Hz 频率（负载电阻1.5 k时，输出高电平3 V，输出低电平0.5 V ）； RS485 接口，通信波特率1200 bit/s 工作电压：DC 924 V 工作电流：DC 18 V 不大于100 mA 标定流量：200

23、 毫升/分 外形尺寸：28015068 （mm） 重量：1 kg 支持在线标校设定与解除 6、矿用二氧化碳传感器GRG5H型矿用红外二氧化碳传感器用于连续地检测煤矿井下空气中的二氧化碳含量，能单独使用或与各种煤矿安全监控系统配套使用。防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型，Exibd 测量范围：05 % CO2 测量误差： 0.3 % CO2 距离不大于5 m，角度不大于120度 0.5 % 2.5 %范围内设置 红色灯光闪烁，蜂鸣器鸣叫（报警响度1米内不小于85 dB） GRG5H1型：2001000 Hz 频率（负载电阻1.5 k时，输出高电平 3 V，输出低电平 0.5 V） GRG5H2型：1

24、5 mA 恒流，负载电阻0500 GRG5H3型：RS485 接口，通信波特率1200 bit/s 不大于80 mA 支持在线标校设定与解除6、系统配置清单序号设备名称规格型号单位数量备注1. 监控主机TPC610台2研华 （含键盘、显示器、鼠标）2. 组态软件力控通用版v6.1无限点套力控3. 监控软件风机监控1惠普4. 打印机HP Laserjet PRO P1106山特5. 不间断电源山特 2KVA/2h东土科技6. 交换机KIEN2000B图腾7. 监控分站KJ357-F（A）12开封测控8. 风机电参量采集模块EDC3322249. 电流互感器KFCK-45只7210. 风筒风量传感器GFT16南京北路11. 甲烷传感器GJC412. 一氧化碳传感器GTH100013. 红外二氧化碳传感器GRG5H14. 环境温度传感器GWD10015. 矿用隔爆兼本安型直流稳压电源KDW127/1216. 控制电缆MVV4*1KM