通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)
通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)是依據(jù)國家標準《工業(yè)通風機用標準化風道進行性能試驗》GB/T1236-2000和煤炭行業(yè)標準《煤礦用主要通風機現(xiàn)場性能參數(shù)測定方法》MT 421-2004的要求，結(jié)合煤礦安全生產(chǎn)的實際情況而研制的新一代礦用主通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)。它利用高性能單片機構(gòu)成前端數(shù)據(jù)采集和處理單元，以穩(wěn)定、可靠、精確的方式將采集數(shù)據(jù)傳送給主控制計算機，主控制計算機對采集數(shù)據(jù)進行分析計算并顯示存儲，從而對通風機的運行狀態(tài)進行連續(xù)的在線監(jiān)測，為通風機的安全、高效運行提供科學依據(jù)。
系統(tǒng)可對風機的運行狀態(tài)自動進行監(jiān)測。監(jiān)測的參數(shù)包括：靜壓、動壓、風量、單臺電機的電壓、電流、功率、效率等電量參數(shù)，電機定子繞組、電機軸承等溫度參數(shù)，電機振動烈度等性能參數(shù)，對所監(jiān)測的運行狀態(tài)參數(shù)實時集中顯示；可形成電機的電流、電壓、功率、功率因數(shù)各種參數(shù)的運行曲線和風機的靜壓、流量、輸出功率及效率各種參數(shù)的運行曲線。
系統(tǒng)可以每五分鐘存儲一組數(shù)據(jù)，共存儲一年的歷史數(shù)據(jù)記錄?？砂磿r間方式進行查詢，顯示報表并可打印輸出。
通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)過程中隨時掌握通風設(shè)備的運行狀態(tài)，改變了傳統(tǒng)的設(shè)備管理方式，提高了通風設(shè)備的自動化管理水平，有力地保證了通風機設(shè)備的經(jīng)濟、可靠運行，為煤礦通風安全管理提供了可靠的科學依據(jù)，深受用戶歡迎。
本系統(tǒng)采用先進的主從式結(jié)構(gòu)，各個從機都可獨立運行，可獨立顯示現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，提高了整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。更方便現(xiàn)場操作人員使用和維護.
第一節(jié) 通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件簡介
1．系統(tǒng)功能
系統(tǒng)的主要功能有：實時監(jiān)測通風系統(tǒng)參數(shù)、通風機的性能參數(shù)、電機的電氣參數(shù)、軸承溫度、電機振動、數(shù)據(jù)管理、報表管理、性能測試、遠程通訊等，詳述如下：
? 實時監(jiān)測通風系統(tǒng)入口靜壓、入口溫度、風量。
? 實時監(jiān)測通風機性能參數(shù)：流量、全／靜壓、效率。
? 實時監(jiān)測風機配用電機的電氣參數(shù)：電流、電壓、功率。
? 實時監(jiān)測軸承溫度并在超限時報警。
? 實時監(jiān)測定子溫度并在超限時報警。
? 實時監(jiān)測電機振動并在超限時報警。
? 預留可擴充接口，可測量大氣溫度、濕度、大氣壓力、瓦斯?jié)舛取?span lang="EN-US">CO濃度等其他參數(shù)。
? 開入量可監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài),開出量可控制設(shè)備的運行.
? 數(shù)據(jù)實時顯示、存儲、查詢。
? 報表自動生成、存儲、查詢、打印。
? 生成數(shù)據(jù)可以遠程通訊。
2．技術(shù)指標
◆ 工作電壓：~220V±10%
◆ 環(huán)境溫度：－10℃~＋50℃
◆ 環(huán)境濕度：≯85%
◆ 變送器精度：≮0.5級
◆ 監(jiān)測精度:
流 量：2.5級
壓 力：0.5級
電參數(shù)：0.25級
溫 度：0.5級
振 動：0.5級
其 它：1.5級
3．監(jiān)測參數(shù)范圍
◆ 流 量：4000~125000 m3/min
◆ 壓 力：－1000~0 mmH2O
◆ 溫 度：0~150℃
◆ 電 壓：0~10kV
◆ 電 流：由互感器確定
◆ 功 率：無限制
◆ 振 動：0～20 mm/s
4．系統(tǒng)特點
采用了先進的主從計算機監(jiān)測結(jié)構(gòu)，各個部分相互獨立，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，安裝、維護方便。。
各功能模塊用高性能單片機控制，功能強大、可擴充性好，系統(tǒng)抗干擾能力強，運行精度高，使用維護方便。
軟件以圖形界面顯示工作狀態(tài)，畫面豐富，直觀生動，操作簡單快捷、使用方便
采用了先進的計算機技網(wǎng)絡技術(shù)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程共享。
5．系統(tǒng)的組成
本系統(tǒng)以工業(yè)控制計算機為核心，主要由信號測取裝置和傳感（變送）器、信號采集及轉(zhuǎn)換分站等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
第二節(jié) 硬件安裝
1. 氣體流量的監(jiān)測
通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)在工廠設(shè)計時是在風機內(nèi)部的理論位置放置負壓引壓環(huán)，負壓引壓環(huán)是使用Φ40mm的金屬管彎圓焊接制成，并在理論位置上打孔，然后引通到相應位置的風機頂部，用以連接測量器件，工藝已標準化。
通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)的負壓P2與P1引壓環(huán)路在風機實體上的物理位置如圖2。在本系統(tǒng)中為描述方便分別稱為全壓P2與靜壓P1 （注：全壓的最終值并不是這里P1的測量結(jié)果）。
1．靜壓引壓環(huán)路 2. 全壓引壓環(huán)路
圖2 靜壓與全壓引壓環(huán)路的物理位置
系統(tǒng)使用4只微差壓變送器，分別將兩臺風機的4個斷面處的負壓力轉(zhuǎn)換為4～20mA的電流信號，送到模擬量轉(zhuǎn)換模塊中進行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號通過485總線方式交與計算機處理。計算機通過采集模擬量模塊送來的電流數(shù)據(jù)，換算得到對應的靜/全壓值，進而通過運算得出氣體的流量值。圖3為微差壓變送器、溫度變送器的安裝位置
1. 微壓差變送器 2. 大氣溫度變送器
圖3 微差壓變送器、溫度變送器的安裝位置
2. 電機繞組溫度、軸承溫度的監(jiān)測
電機繞組溫度、軸承溫度的感知元件為在電機出廠時預埋的PT100鉑熱電阻，并以三線制的方式引出風機機體處接線盒內(nèi)，具體位置下圖所示。
每臺電機共有兩個軸承溫度測點與三個定子繞組溫度測點，每個測點均預埋有兩支PT100鉑熱電阻，其中一支為備用。兩臺風機共4臺電機共有二十個測點，分別使用4塊6路溫度測量模塊EDA9018與之連接，采集電機工作時的工作溫度。
圖4 電機繞組溫度、軸承溫度接線位置
3．風機振動參量的監(jiān)測
在 通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)中，振動變送器采用ZT-YB40一體化振動變送器。一體化振動變送器是將振動傳感器和電流變送器作成一體的一個一體化器件。使用一體化振動變送器的好處是由于振動傳感器輸出的弱信號部分線路極短，故在實際應用場合所受到的干擾極小，所檢出的數(shù)值可獲得良好的可靠性與穩(wěn)定性。
一體化振動變送器使用自制的安裝支架分別安裝在風機的一、二級機體上，每級風機分別安裝垂直與水平各一只，具體安裝方式與位置如圖：
1. 1級電機振動傳感器 2. 2級電機振動傳感器
圖5 振動傳感器安裝位置示意圖
4．其他參量的測量
大氣溫度、濕度、大氣壓力、瓦斯?jié)舛取?span lang="EN-US">CO濃度等其他參數(shù)。
第二章 通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件部分
第一節(jié) 概述
通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件是在有關(guān)專家的指導下，根據(jù)我公司長期測控工程的實際經(jīng)驗而開發(fā)的風機在線監(jiān)測專業(yè)化應用軟件。軟件使用Visual C++ 6.0企業(yè)版作開發(fā)平臺，為用戶提供了功能強大的專業(yè)化軟件支撐。
通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件概含了風機在線監(jiān)測所需的五十多種信號的采集和處理、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)實時顯示、圖形曲線的顯示和打印、歷史數(shù)據(jù)的查詢和打印、值班報表的人工與自動打印、數(shù)據(jù)遠程通訊、完善的的幫助文檔與標準安裝程序。
1．系統(tǒng)要求 ：
軟件環(huán)境：WINDOWS XP
CPU：主頻≥1.5G
內(nèi)存：≥256
顯卡：無要求
聲卡：有
硬般：≥40G
分區(qū)：C：5G、D：≥30G、E：5G
主板：研華工控系列
2．軟件的安裝
你可以使用 主通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備附帶光盤或計算機中的備份安裝程序安裝 軟件。
點擊setup.exe按提示完成安裝。
3. 通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)主程序的運行啟動、暫停和退出
點擊開始→程序→風機在線監(jiān)測系統(tǒng)→在線監(jiān)測
或點擊桌面快捷圖標“在線監(jiān)測”，則程序主界面打開
單擊“系統(tǒng)”，再單擊“系統(tǒng)啟動”
你應該注意系統(tǒng)運行狀態(tài)窗口的提示文字。當程序運行時這里會顯示“系統(tǒng)運行”，程序未運行時會顯示“系統(tǒng)停止”。
你應該注意系統(tǒng)運行狀態(tài)窗口的提示文字。當通訊正常時這里會顯示“本地通訊正常”，當通訊程序未運行時會顯示“本地通訊停止”。
4.主程序界面介紹
主程序界面如圖10所示。
1．下拉菜單區(qū) 2．風機數(shù)據(jù)顯示區(qū) 3．風機運行動態(tài)顯示區(qū) 4．風機的性能顯示區(qū) 5．風機靜態(tài)運行狀態(tài)顯示 6．系統(tǒng)狀態(tài)窗口 7．報警信息窗口
圖10 主程序界面
（1） 下拉菜單區(qū)分為系統(tǒng)、通訊設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)曲線、聯(lián)機幫助五個下拉菜單。
（2） 電機運行參數(shù)顯示區(qū)，每臺電機運行參數(shù)顯示區(qū)共顯示三個方面的內(nèi)容：
1） 溫度：三相繞組工作溫度、前后軸承溫度。
2） 電機運行參數(shù)：電流、電壓、有功功率。
3） 振動參數(shù)：水平振動、垂直振動。
（3） 風機動態(tài)運行狀態(tài)顯示區(qū)：在屏幕的中央動態(tài)顯示風機的運行情況。
（4） 風機的性能顯示區(qū)：參數(shù)包括有風機的入口靜壓、入口全壓、風機流量、風機效率（靜壓效率）。風扇運行角度。
（5） 風機靜態(tài)運行狀態(tài)顯示區(qū)：靜態(tài)顯示風機和電機的開停狀態(tài)。
（6） 報警信息窗口在軟件監(jiān)測到報警信號時彈出報警內(nèi)容。
（7） 系統(tǒng)狀態(tài)窗口顯示系統(tǒng)當前是否在運行采集狀態(tài)與是否通訊正常。
聯(lián)系人： 王遠志 先生
職位： 銷售經(jīng)理
電話： 86-0531-88275636
傳真： 86-0531-88275636
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