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1、煤矿风机在线监测系统煤矿风机在线监测系统说明书煤矿风机在线监测系统说明书一系统设计参照标准本系统设计依照煤矿风井主扇风机现场实质状况拟订；振动状态监测部分参照GB/T19873.1-2005/ISO13373-1:2002机器状态监测与诊疗振动状态监测；1有关电气装置的实行参照GB50255-96电气装置安装工程施工及查收规范；有关自动化仪表实行参照GB50093-2002自动化仪表工程施工及查收规范及DLJ279-90电力建设备工及查收技术规范（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试知足GB/T1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验和MT421(煤炭行业标准)“煤矿用主通风机现场
2、性能参数测定方法“。其余部分参照中国华电南京农网城网工程有限公司公司标准。二系统设计的主要内容21系统概略依据煤矿公司的生产特色，风井两台主扇风机是全矿生产中的特大型重要负荷重点设备。它的正常运行是矿井得以连续安全生产的最根本保证。主通风机经常因为超负荷运行、设备累计运行时间过长和安装质量等问题而发生好多故障，风机系统在运行中存在着多种故障,它们是隐性的,不行展望的，对生产存在严重的威迫。这些存在的故障隐患,严重影响到全矿运行的经济性和安全性。华电南京农网城网公司的风机在线故障监控系统充分利用传感器检测,信号办理,计算机技术,数据通信技术微风机的有关技术,全面地对矿井总回风中的风压（负压、静压
3、、动压、全压及其效率）、风速、风量、瓦斯浓度、出口气体温度、主通风机前后轴承温度、运行状态、正反转状态、电机定子温度和轴承温度等通风机性能参数，主通风机设备振动位移、速度、加快度、振动主频、频次重量及其烈度等振动参数，电机三相电压、电流、有功无功电度、有功无功功率、总有功功率、总无功功率视在功率、功率因数、频次等电量参数进行及时在线监测，在机组的运行过程中,鉴别机组性能劣化趋向,使运行,保护,管理人员成竹在胸。系统拥有数据窗口显示和储存报表打印、趋向曲线显示、越限声光报警和历史报警纲要显示查问、工况点合理范围剖析、风产剖析、设备故障诊疗和手自动控制、报警阀值设定、用户及权限管理、操作记录、日记
4、查问、在线联机帮助、风机房视频监控和数据远距离传输等丰富功能。经过本系统的实行,使煤矿风井主扇风机的状态监测诊疗的水平达到国内当先水平。2实行本项目的意义在于:1）防止风机机组在运行过程中发生重要事故而造成的重要生产安全事故,并防止以此而产生的巨大经济损失,保证设备在规定的时间内无故障安全靠谱的运行。2）向运行人员供给及时的信息,有效地增援运行,提升设备使用的合理性,运行的安全性和经济性,充分发掘设备的潜力,延伸设备的使用寿命3）经过本项目的实行达到设备的有效维修,降低设备的维修成本,提升设备的使用效率,改良产品的质量,增添产量,减少同类事故的发生.22系统测点统计依据煤矿公司现场的实质状况以
5、及风机在线监测系统所必要丈量物理量的要求，一定监测以下各量（两台风机）：序号测点名称测点数目备注1负压22静压23动压24风速25全压2全压=静压+动压6风量2经过风压微风速换算7瓦斯浓度28有功功率2功率因数依占有功功率和总功98率计算电机轴承温度10定子绕组温度811风机振幅4经过振动专用数据收集器收集12I、II段母线电压213I、II回路电流214 风机1、2级电机电流、6反转电流15正反转、停止信号6开关量16电机转速417电机功率、风机耗电量8经过电压、电流、运行时间换算3表1测点统计表23振动监测微风机在线监测交融为一体的新式风机在线监测系统中国华电南京农网城网工程有限公司是从事
6、风机在线监测和振动监测的专业厂家，将风机振动监测和工艺参数监测相互交融是中国华电南京农网城网工程有限公司新式风机在线监测系统的典型特色。从煤矿风机监测的实质状况来看，除了需要监测风机的工艺参量如风量、风压、电机电流等外，还需要监测风机的振动状况。也就是说要从风机的振动和工艺参量的复合角度来判断风机的运行性能利害。振动参量的收集一般要求同步整周期收集和自动追踪滤波。所谓同步整周期收集是指以键相位信号为基准实现多通道的同步采样，采样速率受控于机组转速，每周期（转）收集的数据样本长度同样，每次收集的周期数同样，瞬态与非稳态数据自动收集。自动追踪滤波包含追踪抗混滤波和追踪数字矢量滤波，前者采纳特别设计
7、的八阶椭圆低通滤波器，后者以数字办理技术为核心，实现以机组转速为中心频次的带通滤波功能。此外，振动参量包含三个因素：振幅、频次和相位，三者缺一不行。综合上述振动参量的特色，一般不用PLC直接收集振动快变量，而是采纳专业的振动数据高速收集器收集。由专业的振动收集器（如MF100）收集到的数据不单有目前的振动p-p值并且有相应时刻的波形数据和频次特色，而这正是煤矿风机在线监测所必要的数据。华电南京农网城网公司的新式煤矿风机在线监测系统从风机振动的专业角度联合PLC收集到的工艺参量来组合剖析风机的工作状况，进而使得我们关于风机工作状况的掌握更为正确和靠谱。振动数据收集器收集到的数据和西门子s7-30
8、0PLC收集到的数据采纳ODBC(OpenDatabaseConnectivity，开放数据库互连)方式相互共享。经过ODBC，在线监测系统的数据服务器与上位机能够交换数据，并由上位机及时动向写入PLC中。下边是风机在线监测系统的拓补图。上位机1上位机24服务器图1风机在线监测系统拓补图24煤矿风机在线监测系统硬件配置依据以上测点剖析和系统拓补图状况，给出以下的系统硬件配置清单。下边的配置清单没有列出系统施工所用的障蔽电缆线、配柜所用的铜塑线以及操作座椅等内容。序号名称型号数目备注1导轨6ES7390-1AE80-0AA0222A电源6ES7307-1BA00-0AA023CPU315-2DP
9、6ES7315-2AG10-0AB024储存卡6ES7953-8LG11-0AA015CP343-1以太网6ES7343-1CX10-0XE026有源导轨6ES7195-1CF30-0AA017有源背板总线6ES7195-7HD10-0AA01PLC系统，8有源背板总线6ES7195-7HB00-0XA049IM153-2通信模块6ES7153-2BA02-0XB02冗余配置10SM3238DI/8DO6ES7321-1BH01-0AA0111SM3318AI6ES7331-7KF02-0AB0712高速计数模块FM350-2151320针连结器6ES7392-1AT00-0AA0814总线连
10、结器6ES7972-0BA12-0XA0615总线电源6XV1830-0EH101016冗余软件6ES7862-0AC01-0YA0117上位软件WinCCV6.0118温度变送器DZ-41311619电流变换器WAZ1CMA820电压变换器WAZ2VMA221电压互感器2甲方供22电流互感器8甲方供23静压变送器PTB7052防爆24动压变送器PTB705H2防爆25风速传感、变送器KGF3-22防爆26负压变送器PTB7052防爆27瓦斯浓度变送器PTB705H2防爆28光电传感器YF-D114防爆29有功功率传感器WBP414As230直流电源4NIC-24V-3A131振动速度传感器M
11、F9200T-B-01-084防爆32振动数据收集器MF100133继电器MY2NJ-24V1034报警器MS-190135工控机研华P4/120G/1G/DVD236显示器PHLIPS17”液晶237交换机3COM-8口138服务器HPML150G3/1G139打印机HP1010140操作台OPS-2141机柜JGY1表2系统硬件配置清单三系统基本功能因为本系统会合了华电南京农网城网公司的振动在线监测微风机工艺参数在线监测的两重长处，所以在系统特色上也交融了两者的专长，拥有崭新的监测画面和特色。3.1监测预告风机在线监测系统中的振动监测系统以获取国家科技进步奖的矢谱技术为6核心构成剖析系统，
12、功能配置突出适用、有效、强盛，系统组合剖析方法近30种，除具备完美的稳态剖析、瞬态剖析外，还增添了非稳态过程剖析和振动与工艺参数有关剖析，以可视化主动数据驱动技术进行数据迅速查问，对全部被监测机组在不一样时刻、不一样状态下的动向信号迅速、正确地进行各样信号剖析和数据办理，以简短、直观、信息量丰富非图谱表达出来，并将其数据值信号特色传达至故障诊疗专家系统。新的风机在线监测系统除供给惯例的信号剖析功能外，还将目前特有的双通道数据交融技术应用到工程实质中，此中包含矢量谱剖析、进动谱剖析、二维矢功率谱剖析等，此外，还供给短时Fourier剖析、小波剖析、Wigner散布等时频剖析方法。振动模块主要剖析方法惯例剖析方法类时间波形、轴心轨迹、提纯轴心轨迹、频谱图、振动矢量地区剖析、统计特征剖析、倒频谱剖析、细化谱剖析、相位谱剖析、特色谱
