煤礦風(fēng)機不停風(fēng)倒機系統

    為保證風(fēng)機安全不可使用蝶閥門(mén)進(jìn)行不停風(fēng)倒機。不停風(fēng)倒機監控系統中應配備風(fēng)機在線(xiàn)監測系統，可對風(fēng)機各項參數實(shí)時(shí)監測并具備報警功能，應實(shí)現對風(fēng)機的全智能化控制，應實(shí)現一鍵啟動(dòng)、一鍵不停風(fēng)倒機、故障下的自動(dòng)不停風(fēng)倒機。

一、不停風(fēng)倒機風(fēng)門(mén)系統的主要功能和配置：

A） 不停風(fēng)倒機風(fēng)門(mén)系統由立式掛網(wǎng)風(fēng)門(mén)、對空測試風(fēng)門(mén)、備用檢修風(fēng)門(mén)組成，其設計結構及布置結構應滿(mǎn)足不停風(fēng)倒機的需要； 并滿(mǎn)足一風(fēng)機正常掛網(wǎng)運轉，另一風(fēng)機可進(jìn)行熱備、測試和進(jìn)行維修維護的需要。

B） 立式掛網(wǎng)風(fēng)門(mén)和對空測試風(fēng)門(mén)應采用自密式旋葉風(fēng)門(mén)。風(fēng)門(mén)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(fēng)道內的風(fēng)阻情況，風(fēng)門(mén)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(xué)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(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)應密閉性好，漏風(fēng)少。風(fēng)門(mén)設計原理應滿(mǎn)足在理論條件下無(wú)動(dòng)力自開(kāi)和自密原理，以加強風(fēng)門(mén)整體密封性。

C)  自密式旋葉風(fēng)門(mén)應采用BERNARD單回轉電動(dòng)執行機構，其驅動(dòng)方式為電動(dòng)、手動(dòng)兩用，開(kāi)閉要靈活、快速、準確、可靠，且使用方便，開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間在40秒內，風(fēng)門(mén)系統帶傳感器，顯示風(fēng)門(mén)啟閉狀態(tài)。自密式旋葉風(fēng)門(mén)使用齒輪齒條傳動(dòng)，其傳動(dòng)結構應布置在門(mén)框內部，保證不受風(fēng)吹日曬雨淋等外部條件影響。對空風(fēng)門(mén)可在進(jìn)行性能測試時(shí)，逐步調節風(fēng)門(mén)大小，可自動(dòng)或手動(dòng)對風(fēng)阻進(jìn)行調節，保證風(fēng)機的性能測試曲線(xiàn)的測試。

D)  備用檢修風(fēng)門(mén)應采用立式閘板風(fēng)門(mén)。風(fēng)門(mén)門(mén)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(xué)藥品、抗疲勞、吸震、電絕緣等性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)應保證密閉性好，漏風(fēng)少。

E）立式閘板風(fēng)門(mén)采用礦用風(fēng)門(mén)專(zhuān)用回柱絞車(chē)，驅動(dòng)方式為電動(dòng)，在無(wú)電狀態(tài)下可手動(dòng)操作，開(kāi)閉要靈活、快速、準確、可靠，使用方便，開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間應在50秒內啟、閉要求，帶傳感器，顯示風(fēng)門(mén)啟閉狀態(tài)。

F）風(fēng)門(mén)能保證在不拆卸門(mén)框情況下進(jìn)行檢修，如更換密封條，行走部件等；風(fēng)門(mén)制作強度和剛度能滿(mǎn)足長(cháng)期運行下均不能變形和翹曲，緊固件不能松動(dòng)；齒條與執行器的連接機構能靈活運轉，且在帶負荷情況下無(wú)卡澀或咬蝕；行走齒條和驅動(dòng)齒輪等運動(dòng)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(shí)間不小于兩年，為保證風(fēng)門(mén)現場(chǎng)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(fēng)倒機監控系統的主要功能的原理

風(fēng)機監控系統，應完成對通風(fēng)機及附屬設備運行狀態(tài)、性能參數的在線(xiàn)監測功能，應實(shí)現對通風(fēng)機及其附屬設備的起?？刂萍氨Ｗo，并通過(guò)對主扇及其配套設備的集中控制和監測，實(shí)現一鍵不停風(fēng)倒機和主扇房無(wú)人值守功能。

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

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

風(fēng)機監控具遠方、集中和就地控制功能，正常情況下在電腦上自動(dòng)實(shí)現或使用遠方一鍵控制風(fēng)機的啟停和切換，使井下風(fēng)量在對風(fēng)機操作過(guò)程中仍然保持平穩過(guò)渡，實(shí)現井下不停風(fēng)；在倒機過(guò)程中，實(shí)現完全自動(dòng)化，遇風(fēng)機或附屬設備出現故障，監控系統會(huì )自動(dòng)執行應急預案程序，并保障井下始終不停風(fēng)。遇到特殊狀況時(shí)，可以人工手動(dòng)方式在監控室或者就地實(shí)現控制液壓站、潤滑站、風(fēng)門(mén)、高壓柜、軟啟動(dòng)，葉片、風(fēng)門(mén)等設備的啟、停； 

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

系統中模塊均采用熱插拔方式，用戶(hù)可以在不停機的狀態(tài)下對系統中的組件進(jìn)行更換；系統采用高端上位計算機，可通過(guò)計算機查看風(fēng)機的中文參數和故障查詢(xún)。風(fēng)機的監控系統可與礦綜合自動(dòng)化平臺連網(wǎng)，實(shí)現信號上傳，和接受遠方（調度室）下行的控制命令。

風(fēng)機切換模式滿(mǎn)足根據不同廠(chǎng)家風(fēng)機、風(fēng)門(mén)布置、以及高開(kāi)柜的選型做針對性的非標設計，均能保證在風(fēng)機切換期間，井下通風(fēng)不停，瓦斯不超限，并且控制切換的關(guān)鍵參數通過(guò)后臺機開(kāi)放給用戶(hù)可微調，并且給出調整后的模擬效果預測。

B）檢測系統的運行顯示

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

監測參數當超過(guò)允許值時(shí)能夠根據超過(guò)允許值的大小發(fā)出報警信號或實(shí)現故障停機，風(fēng)機切換。所有監測項目和故障信號可在風(fēng)機房控制室中文顯示和打印。主要參數可上傳礦井安全生產(chǎn)監測監控系統。

故障信號的顯示應明顯，且聲光兼備。風(fēng)機房室內外需安設警報裝置，在通風(fēng)機故障或正常停風(fēng)停機時(shí)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(fēng)機系統動(dòng)態(tài)運行圖、高低壓系統狀態(tài)圖、潤滑泵站和各個(gè)智能設備之間的通訊狀態(tài)圖；

d. 能繪制風(fēng)機的實(shí)際特性曲線(xiàn)，并顯示實(shí)時(shí)工況點(diǎn)；

c. 能根據生產(chǎn)現場(chǎng)的實(shí)際運行情況開(kāi)放負壓、風(fēng)量等顯示數值等參數的在線(xiàn)設置功能，和為了提高管理需求所進(jìn)行的風(fēng)量、負壓、電壓、溫度、振動(dòng)位移和瓦斯濃度等報警上、下限設置。

d. 能建立負壓、風(fēng)量、溫度、振動(dòng)位移、瓦斯濃度等重要數據的歷史數據庫、生成實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，并提供歷史數據查詢(xún)及逐勢預報；

e. 能顯示實(shí)時(shí)報警信息，建立報警歷史數據庫，可以打印實(shí)時(shí)報警、日報表、月報表。歷史數據儲存一年，自然滾動(dòng)溢出。

f．能與全礦安全、監控管理聯(lián)網(wǎng)，可以遠程監控。

g. 計算機及監測系統能設置密碼，實(shí)現安全登陸與關(guān)機。

D）控制部分主要功能

通風(fēng)機及附屬設備的控制及保護全部由風(fēng)機監控系統完成?？刂圃O備的功能為：通風(fēng)設備正常通風(fēng)操作和根據用戶(hù)要求進(jìn)行反風(fēng)操作，并且返風(fēng)操作的時(shí)間小于5min。有雙電源控制風(fēng)門(mén)電動(dòng)執行機構，實(shí)現風(fēng)門(mén)的開(kāi)閉，并監測風(fēng)門(mén)的開(kāi)度和到位信號；

通風(fēng)機的工作方式應分為自動(dòng)、手動(dòng)、檢修三種方式。

a、自動(dòng)方式

可自動(dòng)起車(chē)、自動(dòng)停車(chē)、自動(dòng)轉換到備用風(fēng)機?？砂凑疹A編程序、設置的閉鎖關(guān)系，在風(fēng)機房控制室能夠對風(fēng)機及其所屬設備（包括高壓起動(dòng)柜）進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)、停止控制。 

b、手動(dòng)方式

當PLC或系統產(chǎn)生故障，不能進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)的操作方式。手動(dòng)方式下，可以直接按遠方按鈕和就地操控風(fēng)機的起車(chē)、停車(chē)、轉換到備用風(fēng)機，此時(shí)高、低壓柜的所有轉換開(kāi)關(guān)必須在“就地”檔位。具有與自動(dòng)方式相同的閉鎖方式。

c、檢修方式

檢修方式用于在一臺風(fēng)機正常運行時(shí)對備用風(fēng)機進(jìn)行檢修和調試的方式，對風(fēng)機及其附屬設備進(jìn)行單臺點(diǎn)動(dòng)操作，風(fēng)機的運行類(lèi)似于自動(dòng)方式，其中進(jìn)風(fēng)由備用風(fēng)機的水平風(fēng)門(mén)進(jìn)風(fēng)。監控系統能記錄手動(dòng)調試過(guò)程自動(dòng)生成檢修后風(fēng)機的性能曲線(xiàn)。

通風(fēng)機在上述“自動(dòng)方式”和“手動(dòng)方式”下正常運行時(shí)，計算機必須能夠對通風(fēng)機運行狀態(tài)進(jìn)行監測。

E）設備配置最低要求及技術(shù)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，內存不低于2G ，500G硬盤(pán)等。

c、為了確保PLC的安全和可靠運行，PLC控制系統選用在線(xiàn)式不間電源（UPS），滿(mǎn)載持續時(shí)間＞1h。

d、控制系統必備的就地箱安置于風(fēng)機附屬設施附近，提供現場(chǎng)就地和集中遠控選擇操作方式、操作按鈕和開(kāi)關(guān)、各開(kāi)關(guān)量、模擬量信號輸入和風(fēng)門(mén)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)軟件采用國內外著(zhù)名軟件，并能實(shí)現遠程監控功能，所配軟件為正版；

f、所有電氣控制柜的供電系統和信號系統必須配備兩級防雷保護。

g、系統應提供標準工業(yè)以太網(wǎng)接口。