矿井智能通风设计方案

1、全矿井智能通风系统设计方案 陕西南梁矿矿井智能通风设计 方案书二零一三年一月一、南梁矿基本情况陕西府谷南梁矿位于陕北，年产量220万吨，该矿井下全年温度适中，瓦斯浓度低，有害气体较少，属于中型规模的低瓦斯矿井，所以全矿井的智能通风，只能以矿井各个用风地点的需风量为依据，把风量传感器监测各用风地点参数传输到地面的监控中心，通过通风系统网络解算计算出各地的需风量，然后通过自动控制风门等智能化构筑物调节矿井通风系统，达到各地合理的用风平衡，整个操作过程个人在电脑前就能完成工作，简单调节3-5分钟就能完成，复杂点的风量调节半个小时内就能完成，极大的降低的矿井的人力和物力劳动，提高劳动生产率，是未来矿井

2、通风的主要发展方向。南梁矿进风井是利用2-2煤副平硐与3-1煤主斜井进风，其中2-2煤副平进风量为4028m/min，3-1煤主斜井的进风量为573 m/min，总的进风量为：4601m/min。井下的用风地点及所需风量： 1、 用风硐室：井下爆破材料库，需风：201盘区供电所及水仓需风108 m/min；202盘区供电所及水仓需风114 m/min；2、 井下共有3个大的用风区域：（1）203盘区需风1448 m/min；其中20306运输顺槽局部通风机需风377 m/min；20306辅助运输顺槽局部通风机需风379 m/min；20306工作面需风559 m/min。（2）202盘区需风

3、1763 m/min；其中20205工作面需风472 m/min；20206工作面需风776 m/min；（3）203采区需风1036 m/min；其中20305工作面需风268 m/min；20307工作面需风768 m/min；二、智能通风系统要达到的目的：对全矿井的通风实现智能管理，即矿井各个用风地点的风量分配按需实现智能化，通风网络的解算以各个用风地点的用风量为基本参数，通过网络解算软件对矿井通风网络进行解算，自动给出调风方案，实现鼠标式控制。矿井将设计成每小时进行一次通风网络解算，如果瓦斯浓度与风量都在要求的范围，则不需要对矿井通风进行调控，如果某个地点的瓦斯浓度超限，则需要立即对该

4、地点增加风量，对于瓦斯超限，不受每小时一次控制，而是只要出现瓦斯超限，就立即调节，增加风量。对于某个用风地点的风量高于或低于设计需要，则根据每小时的检测数据进行网络解算，根据解算结果，由计算机给出调节方案，实现鼠标调节。 在矿井通风网络中，风量的自然分配不能满足用风地点的风量要求，需要对风量进行调节；智能通风的核心就是“调节风量分配”，“调节”是为了达到“风量分配”的目的；所以设计的思路是：如何调节才能实现风量的分配达到“按需”供风的目的。1、 网络解算软件具备计算调节量的功能：网络解算软件需要的功能：解算出风量如何分配后，还要计算出通风设施的调节量，比如何调节调节风门、调节风窗的行程，如何调

5、节主扇与局扇，才能实现风量的按需分配，才能使用风地点得到需要的风量；软件要有“如果是增加风量，那么增加的风量是从哪里来的？如果是减少风量，那么多出的风量又该去到哪里？”的计算功能。2、 网络解算软件不具备计算调节量的功能：在网络解算软件还不能实现智能指导如何调节来实现控制之前，可以将矿井的通系统按照供水管网的原理，分为一个大系统，几个小系统来控制，大系统的总风量就是矿井的总风量，几个小系统的风量之和就是大系统的风量；就是将矿井的用风区域分为几个独立的用风区域，每个用风区域又分为几个用风地点。那么在调试的时候，先调试大系统，通过反复测试，找出如何调节大系统的通风构筑物，即如何调节调节风门、调节风

6、窗的行程，才能实现风量的按需分配，实现大系统的风量调节；将需要调节的通风构筑物的调节量输入pc，在传输给plc实现对终端的控制。用同样的方法对每个用风区域进行调试，解决用风区域的调节方案。三、前期的调研准备工作：要实现全矿的通风系统智能化，前期要做的准备工作主要有：第一、 通风系统1、 煤矿的基本情况：了解的目的：对矿井的基本情况的了解是为了对矿井的六大系统有一个整体的了解，为智能通风的总体设计有一个思路。2、 矿井的瓦斯情况：了解的目的：是高瓦斯矿井还是低瓦斯矿井，了解瓦斯的情况，可以为智能通风才用什么参数做为调控的第一参数，什么作为第二参数；对于高瓦斯矿井，瓦斯将作为第一参数进行控制，风量

7、的增加与减少是为排出瓦斯服务的。对于低瓦斯矿井，智能调节是以风量为第一参数，瓦斯作为第二参数，但如果某个地点的瓦斯浓度超限，则需要立即对该地点增加风量，对于瓦斯超限，不受每小时一次控制，而是只要出现瓦斯超限，就立即调节，增加风量。3、 矿井煤与瓦斯的突出情况：了解的目的：设计智能通风时，要考虑瓦斯突出的情况如何处理。4、 井下的地温：了解的目的：设计智能通风时需不需要考虑温度的影响。5、 矿井通风方式是什么：了解的目的：参考它设计智能通风的方案。6、 矿井的风网形式是什么：了解的目的：参考它设计智能通风的方案。7、 矿井通风构筑物的类型与所起的作用是什么：了解的目的：需不需要改进，是智能通风调

8、节的关键部位。8、 了解矿井通风管理的流程：了解的目的：对煤矿今后使用智能通风系统有关系。9、 煤矿通风区域的划分：划分为几个主要的用风区域？了解的目的：与智能通风调节有关。10、 有多少个用风地点：了解的目的：与智能通风调节有关。11、 用风地点的名称：了解的目的：与智能通风调节有关。12、 各个用风地点的需风量是多少：了解的目的：与智能通风调节有关。13、 风网节点编制：（设计阶段）了解的目的：与通风网络解算有关。14、 风网的风阻与风量：了解的目的：与通风网络解算有关。15、 矿井风网的优化方案：（设计阶段）了解的目的：与通风网络解算有关。16、 现场指挥风网的优化：（建设阶段的前期）了

9、解的目的：与通风网络解算有关。17、 通风构筑物在风网中的位置和作用：了解的目的：与通风网络解算有关。18、 通风构筑物的智能化方案：了解的目的：与智能通风调节有关。19、 与通风调节有关的构筑物有哪些：了解的目的：与智能通风调节有关。20、 特殊地点通风构筑物的设计：了解的目的：与智能通风调节有关。21、 主扇的智能化程度：了解的目的：与智能通风调节有关。22、 局扇的智能化程度：了解的目的：与智能通风调节有关。第二、 其它系统：1、 要求矿方提供监控系统的技术资料：了解的目的：与智能通风的数据采集有关。2、 矿井现有监控系统的组成：了解的目的：与智能通风的信号传输有关。3、 煤矿监控系统的

10、运行方式是什么：了解的目的：与系统的兼容有关。4、 井下传感器的连接方式是什么？了解的目的：与系统的兼容有关。5、 监控设备的安装位置：了解的目的：与数据采集是不是符合智能通风调节所需有关。6、 瓦斯与风量传感器的布置：了解的目的：与数据采集是不是符合智能通风调节所需有关。7、 瓦斯与风量传感器的准确度如何：了解的目的：与智能通风调节是否正确有直接的关系。8、 井下基站的分布与控制区域：了解的目的：与智能通风系统的调节及传输信号有关。9、 传输材料的选择是否符合安全与设计要求：了解的目的：与智能饭堂系统做成后的质量有关。10、 监控系统是否缺少传感器：了解的目的：与智能通风需要的参数有关。11

11、、 监控系统基站的设计：了解的目的：与智能控制有关。12、 机电系统中电路形式：了解的目的：与智能系统的设备选择有关。13、 采掘系统中的矿井延伸设计方案：了解的目的：与智能通风系统的设计方案有关。14、 今后是否会改变采掘方式：了解的目的：与智能通风系统的设计方案有关。15、 运输系统的运输方式是什么：了解的目的：与通风阻力有关。16、 了解运输系统的运行线路：了解的目的：与通风阻力及通风构筑物的设计位置有关。17、 瓦斯分站的厂家_型号及分站（附近）的工作电源；_（与智能系统的设备选择有关。）18、 分站所接传感器的型号_、输入、输出信号；_19、 光纤、_光纤交换机的型号_光纤交换机的工

12、作电源；_（与智能系统的设备选择有关。）20、 上位机监控部分所用的组态软件_上位机程序; _（与智能系统的设备选择有关。）21、 我们的上位机监控部分是否一定要兼容到ifix系统里面去？_（与智能系统的设备选择有关。）22、 矿上现有的监控设备及电源分布情况；_（与智能系统的设备选择有关。）23、 控制设备所需的硬件；_（与智能系统的设备选择有关。）24、 了解矿井的地质与水文条件 了解的目的：了解地质条件，对矿井巷道今后的变形程度有准备，可以让矿上随时了解通风阻力的变化情况；了解水文与通风网络解算有关。四、实现智能通风的步骤第一步：矿井通风系统的优化工作第二步：局部通风系统智能化第三步：主

13、通风机智能化第四步：通风构筑物智能化 第五步：远程监控系统（煤矿的数据是否可以提供？）第六步：全矿井通风系统智能总成 第七步：智能通风系统的调试第八步：对矿方人员的使用智能通风系统的培训第一步、通风系统优化首先要对全矿的通风系统进行优化：优化措施： 1、重新合理布置风门，要实现全矿井智能控风，要求对风门、风窗进行重新设计。2、通风监控不全，测风站的风量测试为人工完成，无监测设备，实现全矿井智能通风，必须将测风站的风量测试改为传感器自动监测。3、处理通风构筑物漏风问题，解决断面成溅缩的趋势。4、解决风桥断面太小的问题，有些连巷使用不当，井巷中的设备太大，占用巷道面积较多，影响通风。5、从新布置传

14、感器的分布，解决传感器的安装问题。6、解决回风连巷，解决回风巷的调节风窗没有起到调节作用的问题。7、实现矿井的智能化需要对通风构筑物进行必要的智能化设计和处理。风门中需要智能化的主要是调节风门、行车和行人的风门。对于一般的风门采用监管的方式管理。需要进行智能化设计的通风风门设计：1）调节风门南梁矿的调节风门主要有两种：行车和行人的调节风门。行车调节风门的要求：能自动开启和关闭、调节风量准确、漏风率小、有一定的强度、使用寿命长、错误动作的反馈灵活等。南梁矿的行车调节风门的安装参数如下表：编号位置作用调节风量大小备注13-1煤通风立眼附近控制3-1煤主斜井的风量573m3/min2炸药库回风后侧与

15、2-2煤运输大巷连接位置向炸药库运送材料几乎为零调节风门要前移3在203盘曲运输巷靠近20302（1）工作面运输顺槽端调节20306工作面顺槽的风量800 m3/min左右与行人调节风门冲突42-2煤运输大巷向203盘区和202盘区分风位置后部向203盘区调风800 m3/min左右调风优化可以省掉52-2煤运输大巷向202盘区分风位置后部向202盘区调风500 m3/min左右620205工作面回风顺槽与回风大巷连接位置前部调节20205的风量调节风门有误720305工作面回风顺槽与回风大巷连接位置前部调节20305的风量行人调节风门的要求：调节风量准确、漏风率小、有一定的强度、使用寿命长、

16、人工操作简单易行、重量轻、错误动作的反馈灵活等。南梁矿的行人调节风门的安装参数如下表：编号位置作用调节风量大小备注1在203盘曲运输巷靠近20302（1）工作面运输顺槽端调节20306工作面顺槽的风量800 m3/min左右与行人调节风门冲突22-2煤运输大巷向203盘区和202盘区分风位置后部向203盘区调风800 m3/min左右调风优化可以省掉32-2煤运输大巷向202盘区分风位置后部向202盘区调风500 m3/min左右420205工作面回风顺槽与回风大巷连接位置前部调节20205的风量调节风门有误520305工作面回风顺槽与回风大巷连接位置前部调节20305的风量6在203盘曲运输

17、巷与回风巷的连接处前部行人优化后可以与1号合并注：红色为具有行人和行车两项功能的调节风门的位置和作用，其应有的要求就是两者的和，要求更是严格。2）调节风窗调节风窗的作用：主要是可以调节用风地点的风量的大小，但是不能行人。调节风窗主要的要求：调节风量准确、漏风率小、对于特殊的用风地点适合等。南梁矿的调节风窗主要有两种：永久的调节风窗和临时的调节风窗。永久的调节风窗主要用在：主要硐室的后部，调节硐室的风量，硐室包括：盘区的变电所、绞车房、调度中心、机电硐室和避难硐室等。临时的调节风窗主要用于一些临时的硐室和巷道中。第二步 局部通风系统智能化 局部通风系统智能化是矿井掘进过程中所用的局部通风机或需要

18、局部通风机实现中级供风的地区实现矿井局部通风智能化，使用我厂最新研发的智能局部通风系统，根据矿井各用风地点的需风量，对局部地区风量自由调节，从而达到合适的通风工作环境，根据最新通风系统图所示，一个掘进面形成智能通风所需工作设备如下： 1、设备选型1）对旋局部通风机 风机型号：fbdyno6.3/230kw电压等级：660v； 叶轮直径：630mm ； 风量：630-260 m3/min ； 全压：500-6400 pa；最高全压效率：80% ； 比a声级db(a)：25 db；2）配套变频器主要技术参数型号：bpb-75/660f额定功率：75kw； 额定电压：660v3）煤矿风机用隔爆兼本质

19、型真空电磁启动器（智能开关）主要技术参数型号：qjz-160/1140(660)f额定电压： 660v(根据矿方客户实际情况选择默认等级)额定电流：160a4）y型倒换器主要技术参数规格：800或1000 ； 耐压强度：12000pa要求：带风筒连接法兰、变径接头5）高强度无缝风筒主要技术参数型号：ftzss1000规格：800或1000； 耐压强度：12000pa要求：无缝、阻燃、抗静电6）工业主机+显示器 研华工控主机 飞利浦22寸显示器 7）ups电源（选配） 型号：c1ks/2小时 8）上位机监控软件 容量：256点 9）系统配套瓦斯关联配接设备djg4z型煤矿用固定式甲烷断电仪主机

20、gjc4（b）(0-4%ch4)低浓度甲烷传感器 10）光纤：mgxtsv型煤矿用光缆 主要技术参数：-4b1.1非色散位移单模光纤 注：光纤需要多少按实际需要铺设的距离是多少决定。11）矿用隔爆光纤交换机：kjj104型矿用隔爆网络交换机 主要技术参数：千兆单模光纤2路光口4路电口；12）阻燃网线：需要多少按实际需要铺设的距离是多少决定。2、功能要求、实现功能1）系统为一个整体，变频器为流道式的，配套智能控制开关，具有联机无源切换功能；2）以压力变送器信号为控制依据，实现按需供风，初始参数（风量）可以设定；3）闭环控制系统，它的主要功能是通过井下传感器、井下分站采集的参数来确定供风量的多少，

21、采用plc与变频器组成的控制系统，对风机转速实时调控，避免了现有局部通风机供风的“一风吹”现象，从而解决矿井局部通风按需供风的问题；4）正常通风状态下，利用掘进工作面风量传感器、回风巷处瓦斯浓度传感器、主巷与掘进巷道总汇合风流的瓦斯浓度为主控制依据，根据煤炭安全规程要求能够自动控制局扇转速，从而实现安全、可靠的矿井供风要求。5）人工或自动进入排瓦斯状态后，依煤炭安全规程原则调节输出风量，控制排至回风流的瓦斯浓度在安全设定值的范围内，即以最大效率进行安全排放瓦斯，能够避免瓦斯超限，减少瓦斯安全事故。6）可通过变频器显示面板和智能控制开关的显示面板的人机界面设置变频器输出频率，以控制局扇的转速来调

22、节风量。7）具有瓦斯电闭锁、风电闭锁功能等功能；8）系统可以通过上位机软件监控系统，能够实时监测系统的运行状况；9）智能控制开关采用plc的控制方式，和变频器配套，组成闭环控制系统；10）分风器采用钢制倒换器；11）系统预留以太网口，方便并接井下环网实现地面监控。3、系统监控功能1）在上位机显示变频器运行电流、电压、功率、故障信息、矿井瓦斯浓度、风量等风机参数的实时状态；并能够在上位机进行风机的启动、停止、切换、增频、减频、参数设置等人机操作。2）上位机具有报警功能及数据查询功能。4 设备安装要求根据现场的实际情况及条件确定智能局部通风成套装置安装位置和安装方式，系统调试由我公司派技术人员负责

23、指导调试。根据最新南梁矿的通风系统图，需要安装两套局部智能通风系统，实现局部智能通风所需设备安装调试时间大约15天左右。第三步 主通风机智能化主通风机智能化是指在现有运行的主通风机基础上，在不影响设备正常使用的前提下，一个回风井需加装一套监控系统，使主扇风机的开停、风井风门的开关、基本故障诊断、运使状态监测和参数传输到调度监控中心，实现风机房内真正意义上的无人操作和无人值守，大大的简化了工人的劳动强度，同时可以有效地提前预防事故的发生。 一、设计方案选择1、概述 由于矿山作业对通风的特殊要求，通风系统、设施的可靠性承担着巨大的责任，一个良好的通风系统就是一个矿的巨大财富。我公司在线监控系统以标

24、准mt 421-1996煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法、gb/t 10178-2006工业通风机现场性能试验为依据，应用工业计算机监测技术对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便风机的性能测试。 本系统采用国际先进的研华工业控制计算机及国际名牌的西门子300系列plc，防尘、抗震、抗干扰能力强，性能稳定，功能强大，扩展方便；测量传感器、变送器均选用国际国内名牌产品，误差小于0.5；输入通道板的分辨率为1/27648，系统采用一系列抗干扰措施，保证测量误差小于2。jkz系列矿用主通风机在线监控及故障诊断系统，该系列

25、分为：功能型号风机性能参数电机参数显示风机起、停信号；正、反风信号；阀门开、关信号；电控输出的故障信号信息联网故障报警控制功能（远程控制风机起、停；远程变频调节等）故障诊断静压全压效率风速流量电压电流功率振动温度jkz2有有有有有有有有有有有有有jkz3有有有有有有有有有有有有有有jkz4有有有有有有有有有有有有有有有2、结构组成及特点在线监控统主要由现场的传感器元件，监测柜，上位机（研华原装工控机，19英寸宽屏显示器，组态软件）三大部分组成；以西门子s7-300系列plc做为核心控制元件。通过plc编程能力实现对风机运行的各项参数进行快速采集、逻辑控制和存储；通过profibus（现场总线技

26、术）通讯和以太网通讯的有机结合实现计算机远程监控。型号规格如下：j k z 2：表示2型系统；3：表示3型系统主通风机矿用监测（控）系统系统结构方框图：差压变送器风流温度温湿度变送器风机振动振动变送器电机绕组温度（pt100）电机轴承温度（pt100）电控柜控制信号电控柜电压电流s7-300plc电量参数仪交换机显示器工控机矿井安全监测中心风门信号打印机风压信号系统结构特点：在线监控系统以plc做为核心控制元件，选用国际名牌西门子300系列plc，温度、风压、振动等信号都通过西门子plc模块进行逻辑控制，防尘、抗振、抗干扰能力强，性能稳定，功能强大，扩展方便。电流、电压、功率、功率因数等电量参

27、数，通过一款西门子多功能电量参数仪表，可以全部准确测量就地显示，并能通过profibus总线传输到监测显示界面。风压的测量采用国际品牌数字智能化电容式差压变送器，具有稳定、可靠、抗振等特定，通过设定的数学模型计算出体积流量、出口风速、风机全压、风机静压、全压效率、静压效率。振动传感元件采用国内名牌测振仪器产品。该系统的软硬件配置都优于同类监控系统。3、主要性能参数1） 输出显示有三到四位有效数字；2） 测量传感器、变送器均选用国际国内名牌高精度产品，各数显通道误差累计不超过2%；3） 模块自带隔离、抗干扰措施，保证测量误差小于2%；4） 输入通道板的分辨率为1/27648，是其他厂家的1/40

28、95的6倍；5） 硬盘容量为250g，历史数据在计算机库中的保留时间达两年以上。6） 电量参数仪精度：电压0.3%，电流0.2%，功率0.5%，频率0.5%，功率因数0.5%；7） 适用环境：温度-2550；相对湿度-5%95%。8） 工作电源：ac170265v，50hz。二、方案可靠性和安全性1、设备的可靠性及安全性我们的jkz型系统硬件采用国内外知名品牌，采用模块化设计，便于扩展功能，便于维护检修。1）国内矿用监测系统首次应用原装进口的西门子多功能电量参数仪表（pac3200），测量电压、电流、功率、功率因数等电量参数。该仪表可以全部准确测量就地显示，并能通过profibus总线传输到监

29、测显示界面。它可以显示三相电压、三相电流（或线电压、线电流），增加了仪表直接测量显示功率因数的功能，它的信号传输方式不受外界干扰。精度、稳定性、抗干扰远强于国产同类产品，更是远远强于（电压、电流、功率等）传感器+（电压、电流、功率等）变送器这样一种传统的数据采集模式。2）系统采用的是的德国西门子s7-300 plc模块为核心控制元件，该模块防尘、抗振、抗干扰能力强，性能稳定，功能强大，扩展方便。3）系统风压的测量采用国际品牌汤姆斯（tms）数字智能化电容差压变送器，性能稳定可靠，抗振。tms-3051/3351系列数字化智能压力/差压变送器采用十六位单片机，强大的功能和高速的运算能力保证了变送

30、器的质量，同时运用软件的数字信号处理技术，提高了抗干扰能力和零点稳定性，具有零点自动跟踪能力和温度自动补偿能力。 过程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端，其差压使硅片变形（位移很小，仅m级），硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯顿电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mv级信号。由于硅材料的极性极佳，所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时，将被测物理量转换成mv级的电压信号，并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经转换成相应的电流信号，再经过非线性校正，最后产生与输入压力成线性关系的标准电流信号（4-20ma）。可通过符合hart协议的手操器相

31、互通讯，进行设定和监控。精 度：线性输出：0.0750.1%(对量程比为1:1)包括线性变差重复性的综合误差。4）使用国际品牌台湾研华原装工控机机，配备大容量机箱电源，使用年限远长于普通电脑。19英寸宽屏液晶显示器,视觉效果好。5）jkz-3、jkz-4型系统配备大容量的santak-c1k（s）线式ups，为整个监控系统（监测柜，工控机等）提供优质、可靠的电源，在供电系统断电后，系统可持续工作1小时。 将计算机系统及外部设备连接到ups上，将ups与市电相连。在线式ups一直使逆变器处于工作状态，它首先使用电路把外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转变成稳定的高质量的交流电输

32、出给监控系统。在线式ups在供电状况下的主要功能是稳定及防止电波干扰；在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直处于工作状态，所以不存在切换时间问题，适用于对电源有严格要求的场合。3 b% $ k9 p0 f; k/ h2、设计的可靠性及安全性1）风机的入口风流温度、电机绕组温度、轴承温度、振动信号均从传感器元件直接进入西门子plc模拟量模块（自带隔离措施）进行处理，通过液晶显示器显示。测量数据精度高（输入通道板的分辨率为1/27648，是其他厂家1/4095的6倍多），准确，抗干扰能力强，性能稳定。这样的设计模式强于用一些专用仪表（如温度巡检仪，或有些厂家自制的温度处

33、理模块）处理温度信号。2）控制功能的实现：对变频系统的通讯采用profibus（建议变频器厂家优先选用）或modbus协议，通过s7-300plc的cpu自带dp口或通过cpu224xp和cp243-1组合成通讯模块来实现风机远程启、停、正反转切换、调节转速。该信号为数字量信号，准确不被干扰。明显优于通过模拟量输出模块输出模拟量信号（4-20 ma）远程调的设计，模拟量信号易衰减，易被干扰。 3）权限设计：具有控制功能（设置权限密码），当需要控制风门开、闭或风机启、停，调节转速时，在输入权限密码后，可以实现相应的控制功能，实现远程控制。 4）配置大容量的在线式ups电源，为整个监控系统（监测柜

34、，工控机等）提供优质、可靠、安全的电源，5）引压由集流器前端的s1截面和一级主机叶轮前的s2截面上各分布的4个引压探头（如下图所示），取其平均压力经管道送至差压变送器， 取压管共4个沿圆周均布如图，a 伸入流道内距流道内壁约5mm，管长l15mm，采用钢管（不易堵塞）b 环横截面内径d18.485mm，取d1=12mm，采用铝塑管（不易老化）；c 引压管内径d214mm，取d2=12mm,采用截面可以扩张的橡胶软管；d 全压计算中代入补偿值，减小测量误差。风机性能参数的数学模型由公司流体力学专家编写，由已知量 面积s1，s2，s3，温度t（温湿度变送器提供），海拔高度z，（s1截面压力）, （

35、s2截面压力）,电机总功率，计算出体积流量、出口风速、风机全压、风机静压、全压效率、静压效率。还可以转化为标准状态下的参数。这种测压方式才能真实的反映风机的压力、流量，是其他厂家只用传感元件直接测量某点的风压和风量无法比拟的。 6）现场布线：现场传感元件与监测柜之间的信号连接全部采用截面不小于1.52的屏蔽电缆，屏蔽层两端接地，防止干扰。 7）管理软件可靠性：在长期运行状态下不死机，具有抗干扰能力和自恢复功能。三、系统功能，编程软件的优越性 1、监控系统功能 系统具有在线帮助、状态监控、故障报警、信息查寻、数据远程传输五大功能。1）监测电机电量参数：三相电压和线电压、三相电流，有功功率、无功功

36、率、视在功率、功率因数，频率等电量； 2）监测电机定子每相绕组温度，轴承两端温度，共20个测点； 3）监测风机的水平和垂直振动，共8个测点； 4）监测风机静压、全压、静压效率、全压效率、风速、流量； 5）监测风机开停信号、正反风信号、阀门信号； 6）控制主通风机正常状态下的开、停，控制矿井需返风时的倒转反风； 7）控制风门绞车，控制风门电动执行机构，实现风门的开闭，并监测到位信号； 8）控制转速调节（变频电控）：在监控界面手动输入频率，或由压力传感器信号反馈回来，系统根据该信号进行自动反馈调节变频频率来改变风机转速； 9）自动记录通风机运行时的监测参数值，并自动生成表格，有关信号的图谱、曲线图

37、以及数据显示直观简明；提供历史数据的查询； 10）显示系统的实时报警信息，实时报警打印，并提供历史报警信息的查询；11）主通风机监控系统与综合自动化控制网络连接，实现在矿调度中心在线监控；12）在线帮助功能，在接到用户请求帮助的消息后，弹出一个关于相关主题的帮助窗口，将用户所需的帮助信息显示出来。操作人员可随时查询帮助文件，解决操作中遇到的疑难问题。2、fameview 组态软件主要功能及特点： 简单易用,功能强大; 通讯稳定,速度快; 提供许多有特色的通讯驱动; excel组态运行数据库 画面支持:大画面、子画面、子窗口、多窗口 支持vbscript脚本 数据库连接、批量数据库连接、数据库补

38、发 crystal(水晶)和excel报表; 短信服务和短信报警 网络服务、串口服务、adsl数据服务 远程连接服务 双机冗余 web服务器 opc服务器四、系统达到的效果用户可在电脑桌前监测：风机入口静压、全压、风速、流量，电机的轴承温度、定子绕组温度，电机功率和总功率，电机功率因数，三相电压（线电压）和三相电流，风机效率，电机振动（或风机振动），风机开停信号、正反风信号、阀门信号、风机电控输出的故障信号等。用户（具有权限密码）可以在显示界面上，通过点击相关按钮控制相关设备，如远程控制风机起动、停止、正反转、变频调速功能；远程控制风门绞车开、闭、正反转功能，并监测到位信号。系统接入矿井工业以

39、态网后，远程用户可以浏览监测数据。在应用层的上位机系统上实现通风设备的预测和故障诊断，使通风管理部门在井上就能对井下通风网络中各设备进行故障诊断，提高生产安全性；通过互联网的传输，平安电气股份有限公司能够了解公司产品信息，为客户提供远程诊断同时可以为公司产品的优化提供大量的现场资料。诊断技术在矿井通风机中的应用，使得通风机的定期检修变成了状态维修，通风机的故障很多，如不平衡、不对中、叶片裂纹、轴承温度过高、轴承磨损失效、轴弯曲、润滑油缺少、通风性能欠优化及电源的欠压、过流及断路器的等故障，而目前不少的风机故障诊断，多是一种完全基于检测数据处理的传统诊断方法。这种传统的单独诊断技术往往仅考虑局部

40、信息，再根据极简单的因果推理来进行诊断，所得到的诊断结果难免具有片面性，这对于并发性故障的诊断是十分不利的。近几年，我公司在知识库的建立、模式识别技术、人工智能技术、计算机语言方面进行了大量研究并取得了很大进展，特别是基于知识的专家系统和并行分布处理为特征的人工神经网络技术在故障诊断中的应用，使得故障诊断技术进入一个智能化发展阶段。这些新理论新技术的应用大大地推进了风机故障诊断专家系统的开发。可以预见基于知识的信号智能分析技术与智能化诊断是风机故障诊断的重要发展方向。5、 设备配置清单编号名称货号或规格型号数量备注1 cpu313-2dp6es73136cg041ab11个2 mmc卡6es7

41、9538lg110aa01个3 通讯模块6gk73431cx100xe01个4 模拟量输入模块6es73317pf014ab13个5 模拟量模块6es73317kf024ab13个6 模拟量输出模块6es73325hf004ab11个7 数字量输入模块6es73211bl004aa12个8 数字量输出模块6es73221bl004aa11个9 im365接口模块6es73650ba010aa01套10 plc导轨6es73901af800aa01条11 profibus总线接头6es79720ba120xa01个12 10a电源pmc-024v300w1aa1个13 多功能仪表pz 96l-p

42、4/cp4个电压100v，带dp通讯14 不锈钢箱体610300400（长x宽x高）2个15 电容式差压变送器tms3351-73114台量程0-5kpa16中间继电器rxm3ab2bd48个rxze2s111m48个17小型断路器osmc32n1c107个osmc32n2c162个18振动变送器slm40002个ac220v;量程0-20mm/s19速度传感器cd-21-s4个航空插头接线处需要做防水处理20速度传感器cd-21-c4个航空插头接线处需要做防水处理21液晶显示器22英寸 宽屏 黑色1台22工控机研华原装机ipc-610h机1台发货前装好xp sp2操作系统23a4激光打印机h

43、p laserjet p10071台24fameview v7.6_pa 256点256点运行版本组态软件1套3型系统软件点数为256点;25熔断器壳体rt18-32x20个26熔体rt14-20 10a4个 rt14-20 4a16个 27信号灯nd16-22bs/4 220v6个1黄2绿3红28模数化插座ac30-16a 3插1个29在线式upsc2ks 1台蓄电池6gfm386个电池柜a3节1个30矿用温度传感器gwb851个输出为4-20ma电流号31矿用瓦斯传感器gjc4(b)1个输出为4-20ma电流信号32接线端子排ukj-2.5 70节一条 长沙天菱电气有限公司5条33频闪警示

44、灯lte5122 220vac,黄色，磁吸式安装 1个声光报警34bvr导线0.5mm2(黑3卷) 0.75mm2(红1卷,蓝1卷) 1.0mm2(褐色1卷,黑色1卷)6卷35防爆接线盒ah-g1c(三通平)2个36操作长x宽x高） 1个需开四个仪表孔，开孔尺寸为88mm*88mm，六个指示灯孔,直径22mm,一个22英寸显示器孔.外形要求美观37铜三通（内丝）t181/2f20个38铜三通（无丝）t184个39管道放水阀（配一两端外丝的直通）dn15 1/2 4套排放引压管道积水40铜直通（一端为1/2f内丝,一端为t18）l181/2f4个41取压管（两端攻丝镀锌

45、管）240mm16根42插线板apc p4e-ch1个43隔离栅pa-118712个44铝塑管pap-1418-2铝塑管200米45振动传感器安装板 4块六、设备安装要求此系统是在现有主扇基础上进行系统升级，不会影响风机当前运行的效果，不过对增设系统有一点点要求，就是风机与风机房的距离不得超过50m，风机上有两个均匀断面可用来布置测压位置，具体安装调试根据现场的实际情况以我公司委派技术人员现场确定。根据最新南梁矿的通风系统图，设备需要安装在满翁沟回风斜井处的主扇房，设备安装调试时间大约20天左右。第四步 通风构筑物智能化通风构筑物智能化，是将全矿井与风量调节有关的风门、风窗，使用可通过计算机自

46、动控制开合大小的调节风门与调节风窗；根据南梁矿的通风系统图，需要安装五套自动调节风门及三个调节风窗。1、在井下爆破材料库（6号联络巷左转弯处）的行车风门，其作用是隔断，不让新鲜风流从该处流去回风巷，在该处将其改为自动调节风门a，调节矿井的富余风量。2、在10号联络巷安装两个自动调节风门，靠近进风的为b，另一个为c，可以分别用来调节203盘区及203采区的风量，在总风量不变的情况下，通过这两个调节风门的调节，就可以调节3个大的用风区域的风量。3、20307回风巷的进入大回风巷处安装一个调节风窗d，用来调节20307工作面的风量与20305工作面的风量分配。4、在20205工作面的辅助运输顺槽做为

47、回风巷靠近回风大巷处安装一个调节风门e，用来调节20205工作面与20206工作面的风量。具体的安装位置，要根据南梁矿的井下巷道的实际情况来最终决定。风门、风窗的调节量，应该分析各个巷道的通风阻力，根据风量平衡定律与阻力平衡定律来确定调节量。用风硐室的调节风窗，都改为自动调节风窗，可以根据温度或设计的风量作为调节的依据，由于用风硐室的风量较小，并且调节的幅度也不大，它的调节对矿井整个系统风量的变化没什么影响，可以不影响矿井大系统的调节。第五步 远程监控系统投入使用后，可以通过远程界面，实时了解矿井内部各个工作面的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、风量风压、风速等影响到矿井通风安全的参数的实时状态；

48、同时掌握各个位置的局部通风机的运行状态，其主要包括风机的启停状态、运行频率、运行电流、运行电压、运行功率、及运行电能等。系统根据所掌握的参数状态及风机状态，做出通风及附属设备故障诊断和通风调度决策分析，调节矿井通风，消除存在危险因素，保证整个矿井处于安全的通风状态，避免因通风问题产生的瓦斯爆炸，一氧化碳中毒，温度过高，供风不足等事故的发生。平安可以根据远程监控到的资料，指导煤矿的故障排除。第六步 全矿井通风系统智能总成 在完成以上四步智能系统后，将前面四步的结果全部并入控制中心，由控制中心根据给用风地点的风量变化，自动调节与风量变化地点有关的通风构筑物及通风设施，来实现全矿井的风量的按需自动调节。要实现这种方式，需要人工智能系统来完成，包括数据库（瓦斯、风量信息等）、知识获取组件、知识库（在相应的瓦斯状况下有关控制法则的先验信息）、逻辑推断机制等。人工智能的作用在于实现智能化的逻辑控制。煤矿通风智能管理系统，包括风量检测模块（1）、通风预警模块（2）、通风异常分析模块（3）、通风设备控制模块（4）、图像模拟模块（6）、数据输出模块（7）分别与主控模块（5）相连接