提升机自动控制系统在梧桐庄矿主井的应用.pdf

第 4 3卷 第 9期 2 O l 7年 9月 工矿 自 动化 I nd us t r y a nd M i ne Aut o ma t i o n Vo 1 ． 4 3 No ． 9 S e p ． 2 01 7 文章编 号 1 6 7 1 ～ 2 5 1 X 2 0 1 7 0 9 0 1 0 6 0 5 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 0 9 ． 0 1 9 提升机自动控制系统在梧桐庄矿主井的应用 孟 晓 兰 天地 科技 股份 有 限公 司 ， 北 京 1 0 0 0 1 3 摘 要 针 对梧 桐 庄矿 原提 升机 电控 系统存在 运 载 能力 不足 、 安 全 可 靠性 不 高 、 自动 化 控 制程 度较 低 等 问 题 ， 提 出了一种提 升机 自动控 制 系统 改进 方案 ， 介 绍 了该 方案 中电动 机 变频调 速 系统 、 基 于现 场 总 线 的通 信 系统和 安全 监控 系统等 的关键 技 术原 理 。应 用结果 表 明 ， 改进 后 的 系统与 原 系统相 比 ， 电动机 定子 平均 温度 下 降约 1 O℃ ， 转 子 平均温 度 下降 约 2 O℃ ， 且 定 子绕 组 中的测 温元件 和 水冷单 元都 有助 于降低 电动机 运行故 障 率 ； 运行速度 可达 1 0 m／ s ， 单钩 运行时 间约为 1 3 5 S ， 提 升栽荷 达到设计要 求的 2 5 t ； 采用 P r o f i b u s 和 多层 次体 系构 架设计 ， 各 功能模 块 、 通信接 口、 系统服务 和 系统监控 等隶属 不 同层级 ， 保 障 了系统 的可靠性和扩展性 。 关 键词 矿 井提 升机 ；电控 系统 ；自动控 制 ；变频调 速 ；现 场 总线通 信 ；安 全监控 中图分 类号 TD 6 3 3 文 献 标志码 B 网络 出版 时间 2 0 1 7 0 8 2 8 1 1 5 4 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 0 8 2 8 ． 1 1 5 4 ． 0 1 9 ． h t m1 Ap pl i c a t i o n o f a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f h o i s t i n ma i n s h a f t o f W ut o n gz h u a n g Co a l M i ne M EN G Xi a ol a n Ti a n d i S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Co ． ， L t d． ，Be i j i n g 1 0 0 0 1 3 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f p r o b l e ms o f l o w c a r r y i n g c a p a c i t y ，l o w s a f e a n d r e l i a b l e p e r f o r ma n c e a n d l o w a ut oma t i on c o nt r o l de gr e e e xi s t e d i n o r i g i na l e l e c t r o ni c c o n t r o l s y s t e m o f ho i s t of W u t o ng z hua ng Coa l M i n e ，a r e f o r mi n g s c h e me o f a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f h o i s t wa s p u t f o r wa r d ， a n d k e y t e c h n i c a l pr i nc i pl e s we r e i nt r o du c e d i n c l ud i ng f r e q ue nc y c o nv e r s i on s p e e d r e gul a t i o n s y s t e m of mo t o r， c o m mun i c a t i o n s y s t e m ba s e d o n f i e l d bus a nd s a f e t y mo ni t or i n g s y s t e m ．The a p pl i c a t i on r e s ul t s s h ow t h a t a v e r a g e t e mp e r a t u r e o f mo t o r s t a t o r i s a b o u t 1 0 ℃l o we r t h a n t h a t o f t h e o r i g i n a l s y s t e m， a v e r a g e t e mp e r a t u r e o f r o t o r d e c r e a s e s b y a b o u t 2 O ℃ ，a n d t e mp e r a t u r e me a s u r i n g e l e me n t a n d wa t e r c o o l i n g u n i t i n s t a t o r wi nd i ng s a l l c on t r i bu t e t o r e du c t i o n o f f a i l u r e r a t e o f t he mot or ；o pe r a t i ng s p e e d o f t h e ho i s t i s u p t o 1 0 m／ s ， s i n g l e h o o k r u n n i n g t i me i s a b o u t 1 3 5 S ，a n d l i f t i n g l o a d i s 2 5 t wh i c h me e t s d e s i g n r e q ui r e m e nt s； Pr o f i b us a n d m u l t i l e ve l s ys t e m a r c hi t e c t u r e we r e a do p t e d， f u nc t i o na l mod ul e s ， c o m muni c a t i on i nt e r f a c e s， s ys t e m s e r vi c e s a nd s y s t e m m o ni t or i ng be l o ng t o d i f f e r e n t l e ve l s t o e ns u r e r e l i a b i l i t y a nd s c a l a b i l i t y o f t he s ys t e m ． Ke y wo r d s m i n e h oi s t ； e l e c t r on i c c on t r ol s y s t e m ； a ut oma t i c c o nt r o l ； f r e qu e nc y c on v e r s i on s pe e d r e gu l a t i o n；f i e l d b us c o m mun i c a t i o n；s a f e t y moni t o r i ng 0 引 言 作 为 煤 矿 生产 的核 心设 备 之 一 ， 提 升 机 的 提升 效率 和安 全性 能是 煤矿 生产 的重要 环 节 。直 流 和交 流 电动机 均 可用 于提 升 机 电控 系统 中 ， 直 流 电动 机 调速性能好 、 范围广且易于实现四象限运行 ， 但存在 收稿 日期 2 O l 7 0 6 1 5 ； 修 回 日期 2 0 1 7 - 0 7 2 3 ； 责任编辑 胡娴 。 基金项 目 中国煤炭科工集 团有 限公 司青年基金项 目 2 0 1 6 QN0 0 9 。 作者简 介 孟 晓兰 1 9 8 8 一 ， 女 ， 河北邢 台人 ， 助理工程师 ， 硕士 ， 从事储装运系统研 究工作 ， E - ma i l me n g x l a n 1 6 3 ． c o rn。 引用格 式 孟 晓兰． 提升机 自动控制系统在梧桐庄矿主井的应用E J 3 ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 9 1 0 6 1 1 0 ． ME NG Xi a o l a n ．Ap p l i c a t i o n o f a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f h o i s t i n ma i n s h a f t o f Wu t o n g z h u a n g C o a l Mi n e [ J ． I n d u s t r y a n d Mi n e A1t l t o ma t i o n， 2 0 1 7， 4 3 9 1 O 6 1 1 O ． 2 0 1 7 年 第 9期 孟晓 兰 提 升杌 自动 控制 系统 在梧 桐庄 矿主 井 的应 用 1 0 7 如下 缺点 对 电 网 无 功 冲 击 大 ， 会 产 生 较 大 启 动 降 压 ； 高次谐 波会 引起 交 流 电网 电压 正 弦波形 畸变 ， 干 扰其他用电设备 ； 运行功率因数低； 基础费用高 。交 流 电动 机尤其 是笼 型异 步 电动 机结 构 简单 、 价 格 低 廉 、 坚 固耐 用 ， 能 做 成 高 速 大 容 量 且 可 用 于 恶 劣 环 境 ， 但减速制动多使用能耗制动。随着直流转矩控 制 和交 流传 动矢 量控 制 技 术 的 出现 和 成熟 应 用 ， 复 杂提 升 机系统 采 用融合 直 流调速 诸 多优点 的交 流调 速 系统 和具有 四象 限性 能 的交 一 直 一交 变频 调速 系 统口 ] 。同时电力电子技术 、 大规模集成 电路 、 计算 机控制技术 、 网络通信 的快速发展及其在煤矿机电 一 体化产品中的合理应用和技术升级， 为数字化、 自 动 化矿 井动 态安 全管 理奠 定 了基础 。 冀 中能源 峰峰集 团有 限公 司梧 桐庄 矿原 设计 产 量 为 1 ． 2 Mt ／ a ， 2 0 1 0年新 开 凿 2号 主 井 ， 设 计 产 量 为 4 ． 0 Mt ／ a ， 2 号 主井 井简 直径 为 6 m， 装 备 了一 对 2 5 t四绳立井多绳提煤箕斗、 J KMD一 4 ． 5*4 Ⅲ E 型多绳 摩 擦 轮 提 升 机 、 T D B S 4 2 O 0 2 4型 同步 电 动 机 和 变频 电控 各 一套 ， 担 负 提升 任 务 。原 提 升机 电 控 系统未能全 速 全载 ， 不 能满 足设 计要 求 ； 安 全性 得 不到保障 ， 电动机存在隐患 ； 系统功能不完善 ， 不能实 现 自动化 ； 各 子 系统 和 主控 系统 相 互独 立 ， 采 用 I ／ O 端 口和模拟信号连接模式居 多r 3 。 ] ， 信 号传输量大、 可靠性差 ， 导致系统复杂 ， 信息传递受到严重限制 ； 容 易形 故 障诊 断 和检测 ， 难 以满 足 提 升机 自动 化控 制 的 需 求 。因此 ， 有必 要对 原提 升机 电控 系统进行 改进 。 1系统 改进 方案 为了提高安全可靠性 、 提升能力与节能降耗 ， 改 进提 升机 自动 控制 系统 采用“ 全数 字交 一 直 一 交 中压 变频 调 速 控 制 系统 中压 变 频 同步 电动 机 P L C 行程 监控 和 操 作 控 制 多线 制 监 视 系 统 和 安 全 回 路上位工控管理计算机及远程智能监控和诊断系 统 ” 模式 ， 主要 完 成操 控 提 升 机 运行 方 式 、 保 护 系统 安全运行、 监控和诊断系统中设备工作状况等功能 。 改进提升机 自动控制系统由电动机和传动调速 部 分 组 成 ， 如 图 1所 示 。 主 电 动 机 采 用 一 台 TD B S 4 2 0 0 2 4型悬 挂式 低 速 直 联交 流变 频 同 步 电 动机， 传动调速部分采用 S MI 5 0型大功率交直交中 压 变频 调速 装置 和励 磁 装 置 ； 提 升 机 监视 保 护 和 工 艺 控制 系统采 用 不 同配 置 的 2套 S 7 4 0 0系列 P L C 和硬件继电器构建双线制控制保护 、 监视和紧急制 动 的安 全 回路 ， 实现各 种控 制 、 闭锁 、 监 视和报 警等 。 系统 通 过 P r o f i b u s D P 总 线 实 现 主 控 、 监 控 、 各 P L C、 调速控制计算机之间的通信， 系统通信网络采 用 多 点接 口 Mu l t i P o i n t I n t e r f a c e ， MP I 网络 ， 以实 现 网络 化集散 控 制[ 5 ] 。通过 虚拟专 用 网络实现 现 场 网络 与远程 终端 网络互 联 ， 对 设 备 故 障进 行 远 程 监 图 1 改进提升机 自动控制 系统整体结构 1 O 8 工矿 自动化 2 O 1 7年 第 4 3卷 2 系统 关键技 术 2 ． 1 变 频 调 速 系 统 变频 渊 速 系 统 没 汁 模 式 “ 步 电 动 机 S Ml 5 O型 大功率 交血 交 巾 变 频 州述 装 置 ” 。主 电 动机 采 J } 】 TI B S 4 2 0 0 2 ,1 悬 挂 式 交 流变 频 同步 电 动 机 ，其 额 定 功 率 为 t 1 2 O 0 k W ．额 定 电 压 为 3 1 5 O V， 额 定 电流 为 7 9 5 ． 5八， 转 速 为 5 7 r ／ rai n． 额 定频 率 为 1 1 ． 1 Hz 。 陔 电 动机 有 2倍 过 载 能 力 ， 满 足配 套提 升机 没计需 求 干 频 繁 停 、 J J u 速 、 减速要 求 ， 其 凋速性 能 、 过载 能 力 、 l』 F反 结 构 、 输 出最大转 矩 均满 足相 关技 术 参 数要 求 ． 并适 心 交直 交 变 频 器 供 电 ． 有 安 伞可靠 性 好 、 过 载能 力强 、 功 率凶 数高 、 运 仃 效率 高等 优 点 。选 S M1 0， 大 功 率 交 直 交 中 压变频 洲速 装 ． 陔装 具有 够 的 富余量 ． 过载 能 力大于 电动 机 的过 载 能 力 ， 满 足 各 I 下 各 种 负 载 的提升 运行要 求 ， _ 『 外 下 复 杂 多变 的工 作 条 件 下 连续 町靠运 行 。 该变 频州 速装 辛要 m有源 前端 单 元 、 逆 变单 元 、 控 制 兀等 组 成 ． n n 2所示 。 有 罔 S M 1 I 【 1 犬功 交 交 r ⋯ k变坝 渊速 装 置 I 。 l g ．2 SM l 5 0 h i gh p ower I 3． 1 di t I l l 1、 ’ o l t a g c A 、DC A f r e qu e n c y C OI I Ve l。 s i on s p 、 e d r gul a t i o n de vi c e 2 ． 2 基 于现场 总 线的 集散控 制 提 升 机 自动控 制 系 统 集 敞 控 制 架 构 如 图 3所 永 。Pr o f i b u s现 场总线 集 敞 制 案 微大 地 减 少 了 常规 控制 系统 巾 的线 路 连 接 ， 实 现 r提 升 机 系统 的 实时 通信 和 网络控 制 ． 町 以依 据 矿 J l 现 场 情 况 干 需 求 灵活 酣置 软硬 件 ． 降 低 系统 线 、 试难 度 及成 本 ， 简化 系统维 护过 程 ， 提 岛安 个性 和可靠 性 的 同 时 ． 有 利 于 网络 的进 一 步扩 展 。P r o f i t t l S D P现 场 总线 集敞 控制 方 案可解 决 提 升机 电控 系统 中分 散控 制 仔在 的集约 控制 能力 差 、 信息 传输受 限 、 信息 采集 不完 全且 不能 共享 、 系统 可靠 性低 、 维 护量 大等 问题 ， 减 少 了 没 备 J州的 大 量 I ／ 和 模 拟 量 电 气 连 接 ， 存 节 约成 本的 同 时 降低 r系统 故 障 率 不 1 】 维 护 费 用 ． 拓腱 信息 的 同时 提 高 r控 制 的 有效 性 和 稳 定性 。I州时通 过 网络获 取 更伞 而反映提升设 备运 行 情7 兑的 信息 ， 将 各种 诊断 信息 反馈 到煤矿 各管理层 ， 以便 维 护人 员及 时操作 ， 预 防故障 的 发生 ， 减少 维护 时 问干 费用 。 冈 3 提 升机 『 1 动 控 制 系统 集 敞 控 制 架 构 Fi g ．S I i s r i l ut e d c o nl r ol a r c hi l e c t ur e o f f I U I OI I I Ht k ’c ont r ol s y s t c n 1 o f ho i s t 2 ． 3双 通 道 冗 余 安 全 监 控 系统 双 通道 冗余 安伞 监控 原理 如 图 4所示 。采用 2 套 P L 一 、 和 部 分 硬 件 电路 构 成 双 I I 数 字 控 制 系 统 ， 完 成安 _牟 监 视和I 控 制功 能 。主控 P I C实现 提 升 机 全 部控制 功能 和 大 部 分安 监 视保 护 功 能 ； 监 控 P I 以安全 监视功 能 为 主 ， 实 时监 控提 升 运行 速 度 并反馈 给 辛控 P I C， t控 P I L 、 将 运 行速度 和预设 值 进 行对 比 ， 结合 I I I 卜 算 法 实 现 对提 升 运行 速 度 的闭环 渊节 与控 制 “， 确保 故障 及时被发 现 、 确 认 和 排 除 。若 主控 P I C故 障 ， 可 投 入 备用 P L C． 最 大 程 度减 少损 失 罔 1 舣通道 余发个临控原理 Fi g ．1 Se c u r i t y moni t or i l g} l n i e on t r o l p r i n ci p l e of dua l c ha nn e l r e d un da nc y 3 系统应 用效 果 3 ． 1 设 备 安 全 可 靠 性 能 数 宁 化 控 制提 高 r控 制 精 度 ， 实现 了按照 提 升 速度 罔高精 度控 制 提 升速 度 ， H ． 傲大 地 降低 r提 升 操 控难 度 ， 改进 系统 能 平 稳 进 行 自动 、 半 自动 、 手 动 检修 和 紧急开 车等 运 行方 式 操 控 ， 并 且 具有 数 控 电 力制 动功 能 ， 提 升机 司机 不 必冉 用 施 闸 手段 实 现 系 统 减速 ， 避 免 了过卷 、 超速 故障 干 人 1 操作 失误 。改 进 系统 与原 系统 相 比。 电 动 机定 子平 均 温度 下 降 约 2 0 1 7年 第 9期 孟 晓 兰 提 升机 自动控 制 系统在梧 桐 庄矿 主 井的应 用 1 0 9 1 o℃ ， 转子平均温度下降约 2 o℃ ， 且定子绕组 中的 测温元件和水冷单元都有助于降低电动机运行故障 率 ] 。采 用 P r o f i b u s和 多层 次 体 系 构 架 ， 各 功 能 模块、 通信接口、 系统服务和系统监控等隶属不同层 级 ， 子 系统 相对 独 立 ， 耦合 度 低 ， 保 障 了 系统 的高 可 靠性 和扩 展性 。 双通 道冗余 安 全监控 对 各控制 子 系统关 键 环节 采用 独立 监视 和冗 余 保 护 ， 并 通 过 现 场 总线 高 速 链 路通信系统进行数据交换 ， 对关键参数测量 ， 计算值 做 比较 ， 完成各 组 成系统 间 的相互 校 验 ， 实 现关 键环 节的多重监视保护 ， 减少 了故障查找和处理时间； 软 硬件系统形成双安 全回路 ， 对重要信号进行冗余配 置和监视 ， 实现了可靠的冗余控制体系， 保障了自动 控制 系统 的安全可 靠性 能l 】 。 3 ． 2提 升 能力及 经 济效益 由于 梧桐 庄 矿装 载方 式 为定 容 装 载 ， 提 升 质量 变 化大 ， 原 系统采 用转 子 串八级 电阻 调速 方式 ， 减 速 段 为低频 制 动 ， 爬 行段 为低 频 拖动 ， 有 0 ． 7 S 消 弧 空 动 时 间 ， 制 动距 离控 制 精 度 低 ， 减 速 爬 行距 离 较长 ， 因而一 次提 升循 环 时间长 嵋； 改 进 系 统启 动 力 矩 建 立 得快 ， 且 加速 力矩 增大 ， 缩短 了加 速 时间 ， 加 速 、 等 速 、 减 速 、 爬 行段 按提 升高 度 给定行 程 自动完 成提 升 速 度控 制 ， 节约 了爬行 时 间和提 升循 环 时间 ， 从 而有 效 增强 了提 升能 力 。 改 进 系统变频 同步 电动机调 速 范 围大 、 精 度高 ， 提 升速 度 易控制 ， 调 速性 能优越 ， 电动机 转速 达到 额 定 转速 ， 提 高 了运 行 效 率 ， 缩 短 了运 行 时 间 ， 满 足 煤 矿设 计 预 期 生 产 能 力 和 安 全 生 产 的 相 关 规 定 要 求口 。原系统最高运行速度只能达到 7 m／ s ， 单钩 运 行 时 间约 为 1 6 0 S ， 提 升 载荷 约 为 2 O t ； 改 进 系 统 运 行 速度 可达 1 0 m／ s ， 单 钩 运行 时 间约 1 3 5 S ， 提 升 载荷达到设计要求的 2 5 t 。改进前 ， 主井 口信号工 每班 1 人 ， 井 底 信 号工 2人 ， 司机 2人 ， 系 统 改 进 后 只需 1位 司机和 1 位 井底信 号 工 即可完 成设备 运 行 监 控 ， 每 天 可 节 约 用 工 9人 ， 若 按 每 个 工 1 5 0元 计 算 ， 每 年可 节约 费用 约 4 9万元 。 3 ． 3 系统 可 维护性 能 梧桐庄矿原提升机电控系统设备故障率和功能 元 器件 损坏 率相 对 较 高 ， 改 进 系 统采 用 双 线 制 保 护 冗 余安 全监 控 系统 和 远程 诊 断 维 护 系 统 ， 增 强 了系 统可维护性能 ， 监视保护功能齐全 ， 减少 了故障查找 和处理 时 间 ， 能够 实 时反 馈 提 升 机运 行 状 况 和 故 障 信 息 ， 所有 故 障报 警 均 有记 录 ， 保 障 了设 备 的 管 理 、 维修和急需备件采购 ， 可减少配件维修、 更换费用约 5 O万 元 ； 电控 设 备 月 平 均 故 障 时 间缩 短 ， 确保 了 系 统 安全 、 可靠 、 连 续 运行 ， 减少 维 护 费用 约 2 O万元 。 由于系统使用模块化设计， 设备 日常保养维护、 拆卸 组装方便 ， 操作便捷 ， 对设备采用规范的操作方式并 定 期保 养 ， 可 极大 地 降低设 备故 障率 ， 有可观 的经 济 效 益 。 3 ． 4 节 能降耗 同等 运 行条 件 下 ， 改 进后 的系 统启 动 和加 速 电 流减小 ， 电动机 温升 降低 ， 表 明运行 效率 和电能 利用 率提高。经测算， 吨煤 降耗约为 0 ． 6 7 k W h _ 】 。 实现 了 四象 限变频 控 制 ， 采 用 自换 向技 术 保 持 回馈 电流 与 电网 电压 的反相位 ， 实 现 回馈 制动 ； 在负 力提 升状态， 电动机再生发 电的能量通过整流回馈单元 反馈 电 网 ， 既保 证 了系统性 能 ， 又节 约 了电能 。 4 结语 介 绍 了梧 桐 庄 矿 提 升 机 自动 控 制 系 统 改 进 方 案 ， 详 细 阐 述 了 方 案 中 的 电 动 机 变 频 调 速 系 统 、 P r o f i b u s D P现 场 总 线集 散 控 制 方 案 、 双 通道 冗 余 安全监控 系统等。改进 系统在保障安全生产 的同 时， 提高了工作效率和综合生产能力， 满足了矿山生 产需求 。 参考文献 f Re f e r e n c e s [1 ] 张忠楠． 矿井 提升机调 速和控制 系统 的现状及发展 探 究[ J ] ． 电子技术与软件工程 ， 2 0 1 5 7 1 7 6 ． [2 ] 刘永亮 ， 时永玲 ， 孑 L 宪勇． 矿井提升机 电控 系统 的现状 与发展趋势E J ] ． 科技传播 ， 2 0 1 2 1 7 5 4 ． [3 ] 赵越． 矿井机电一体化信息 自动化技术 的应用 现状 及 展望[ J ] ． 科技创新与应用 ， 2 0 1 4 1 4 1 0 4 ． [4 ] 董镕璇 ， 姜海 滨 ， 张敏生． 浅谈西 门子 s 7 3 0 0 P L C在 副井提升 机上 的应 用 [ J ] ． 中 国新技 术 新产 品 ， 2 0 1 2 4 1 39． [5 ] 唐知平． 变频节电技术在煤 矿提升机 上的应用 [ J ] ． 煤 炭 科 技 ， 2 0 1 4 1 6 7 6 9 ． [6 ] 李永志． 邢 台煤矿 主井 提升机 电控 系统 的改造与应 用 『 J ] ． 煤矿机 电， 2 0 1 3 4 9 8 1 0 1 ． LI Yo ng z hi ．Tr a n s f o r ma t i o n a nd a pp l i c a t i on of e l e c t r i c i t y c on t r ol s ys t e m o f h oi s t ma c hi ne i n Xi ng t ai Ma i n S h a f t [ J ] ． C o l l i e r y Me c h a n i c a l＆E l e c t r i c a l Te c h n o l o g y，2 0 1 3 4 9 8 1 0 1 ． [7 ] 胡潘 ， 李 超一 ． 常村煤矿 主井提升 机电气 系统改造 效 果分析 E J ] ． 煤 ， 2 0 1 2 ， 2 1 6 7 1 7 3 ． [8 ] 李超． 矿 井数 字化及 自动化 的建设 F J ] ． 科 技 致富 向 导 ， 2 O 1 2 3 5 3 1 9 - 3 2 0 ． [9 ] 杨 明发 ， 张培铭． 基于 电流与最高 温度检测 的异步 电 动机保 护 研 究 [ J ] ． 电 力 系统 保 护 与控 制 ， 2 0 1 1 ， 3 9 5 8 1 - 8 5． 第 4 3卷 第 9期 2 0 1 7年 9月 工矿 自 动化 I n dus t r y a n d M i ne Au t oma t i on Vo 1 ． 4 3 NO ． 9 S e p．2 0 1 7 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 0 9 0 1 1 0 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 7 ． 0 9 ． 0 2 0 矿井通风安全 智能监测监控系统研制 杨 战旗 ， 郝天 轩 。 1 ． 河南工业和信息化职业学院 信息工程系 ， 河南 焦作4 5 4 0 0 0 ； 2 ． 河南理工大学 安全科学与工程学院， 河 南 焦作4 5 4 0 0 0 ； 3 ． 煤 炭安全 生 产河 南省 协 同创 新 中心 ， 河 南 焦作4 5 4 0 0 0 摘要 为 实现矿 井 正 常生产 或救 灾时风 量 自动调 节 与控 制 ， 研 制 了一 种 矿 井 通风 安 全 智 能 监 测监 控 系 统 ， 介 绍 了该 系统 的结 构 、 硬 件 配置及 软件 开发 。该 系统 实现 了通 风 安全 参 数 风 速 、 瓦斯 浓度 、 温度 、 风 压和 风量 的 实时监 测和 显示 ， 为 灾 害预 警 及控 制提供 了依 据 ； 在 风量 不足 或富余 时可 自动 调 节风 门开 闲状 态 和 开 启程度 ， 以满足 用风 地 点的供 风 需求 和救 灾需要 。 关键 词 矿 井通 风安 全 ； 监 测监控 ；风 量 自动调 节 ；风 门 自动控制 中 图分 类 号 TD 7 2 4 文献标 志码 A 网 络 出版 时 间 2 0 1 7 - 0 8 2 8 1 1 5 8 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 0 8 2 8 ． 1 1 5 8 ． 0 2 0 ． h t ml De v e l o pme nt o f i nt e l l i ge n t mo n i t o r i n g a n d c o n t r o l s y s t e m f o r mi n e v e nt i l a t i o n s a f e t y YANG Zha n q i ．HA O Ti a nx ua n ， 。 1 ． De p a r t me nt o f I nf or ma t i o n Eng i ne e r i ng，H e n a n Co l l e ge o f I n dus t r y a n d I nf o r ma t i on Te c h n o l o g y ，J i a o z u o 4 5 4 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ． S c h o o l o f S a f e t y S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g，He n a n P o l y t e c h n i c Un i v e r s i t y ，J i a o z u o 4 5 4 0 0 0 ，Ch i n a ； 3． He n a n Co l l a b o r a t i v e I n n o v a t i o n Ce n t e r o f Co a l S a f e t y Pr o d u c t i o n ，J i a o z u o 4 5 4 0 0 0 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n o r d e r t o r e a l i z e a u t o ma t i c a d j u s t me n t a n d c o n t r o l o f a i r v o l u me d u r i n g mi n e n o r ma l 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 5 0 1 ； 修回 日期 2 0 1 7 0 8 - 1 0 ； 责任编辑 盛男 。 基 金项目 河南 省科技攻关项 目 1 7 2 1 0 2 3 1 0 4 7 4 。 作者简介 杨战旗 1 9 7 5 一 ， 男 ， 河南 焦作人 ， 讲师 ， 硕士 ， 主要研究方 向为计算机软件技术 ， E ～ ma i l 6 5 2 8 8 6 2 5 7 q q ． c o m。 引用格式 杨战旗 ， 郝天轩． 矿井通 风安全智 能监测监控 系统研制 [ J ] ． 工矿 自动化， 2 0 1 7 ， 4 3 9 1 1 0 1 1 4 ． Y ANG Z h a n q i ， HA0 T i a n x u a n ． De v e l o p me n t o f i n t e l l i g e n t mo n i t o r i n g a n d c o n t r o l s y s t e m f o r mi n e v e n t i l a t i o n s a f e t y [ J ] ． I n d u s t r y a n d M i n e Aut o ma t i o n。 2 0 1 7， 4 3 9 l1 0 一 l l 4． [ 1 0 3 [ 1 1 ] YANG M i ng f a，ZHANG Pe i mi n g．I nd uc t i on mo t or p r o t e c t i o n r e s e a r c h b a s e d o n c u r r e n t a n d ma x i mu m t e mp e r a t u r e d e t e c t i o n[ J ] ． P o we r S y s t e m P r o t e c t i o n a n d Co n t r o l ， 2 0 1 1 ， 3 9 5 8 1 8 5 ． 徐士虎． 三电平交直交冗余方案在煤矿提升 系统 中的 应用 [ J ] ． 辽东 学院学 报 自然科 学版 ， 2 0 1 6 ， 2 3 2 1 2 6 1 28． XU Shi hu． App l i c a t i on of t h r e e l e ve l A- 【 I A r e d u n d a n t s c h e me i n c o a l mi n e h o i s t i n g s y s t e m[ J ] ． J o u r n a l o f Ea s t e r n Li a o n i n g Un i v e r s i t y Na t u r a l Sc i e n c e Edi t i on， 20 16， 2 3 2 1 26 - 1 28 ． 赵国清 ， 贾珂伟 ， 肖雅静． 峰峰集团梧桐庄矿综合 自动 化系统建设[ J ] ． 中国煤炭 ， 2 0 1 1 ， 3 7 7