CN107939446A - 一种矿井通风机集控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿井通风机集控系统，属于监控技术领域，包括实时数据采集子系统、故障诊断子系统、数据管理子系统、图表输出子系统、信息查询子系统、安全授权管理子系统、Web发布子系统。所述矿井通风机集控系统最终实现对通风机机组的优化调度和运行，达到无人值班，少人值守，最大限度发挥通风机的运行效率，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控系统，尤其涉及一种矿井通风机集控系统。
背景技术
自2000年以来，随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要，我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率，同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。
80年代初，波兰、法国、德国、英国和美国等（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200）安全监控系统，装备了部分煤矿；实践表明，安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，各局矿已作为一项重大安全装备。由于当时相当一部分监控系统由于技术水平低、功能和扩展性能差、现场维修维护和技术服务跟不上等原因，或者已淘汰、或者停产。因此，造成相当一部分矿井无法继续正常使用已装备的系统。特别是近年来由于老系统服务年限将至，已无继续维修维护的必要，系统面临更新改造的机遇。
我国监测监控技术应用较晚，国内各主要科研单位和生产厂家推出了 KJ90、KJ95等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展，老的技术已不能适应新产品的应用；对系统兼容性较差，不能最大限度发挥通风机的运行效率，通风机组的调度和运行存在资源浪费。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种矿井通风机集控系统，具体技术方案如下：
一种矿井通风机集控系统，包括实时数据采集子系统、故障诊断子系统、数据管理子系统、图表输出子系统、信息查询子系统、安全授权管理子系统、Web发布子系统。
进一步地，所述实时数据采集子系统通过传感器对风机温度、风量、负压、电机轴温、风机轴温、电机绕组温度、排气温度、排气瓦斯、风机开停、机房瓦斯、A相电流、A相电压、电机功率、风机振动的实时数据。
进一步地，所述故障诊断子系统对系统通讯信道的间隙性诊断、对PLC系统运行的自诊断、对采集模块的状态检测诊断。
进一步地，所述数据管理子系统管理各种监控数据资料，提供监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输功能，对通风机监控数据资料进行综合管理和处理，并提供了与其它子系统间的数据传输接口。
进一步地，所述图表输出子系统在系统打印机支持下，输出各种文本、报表、棒图、曲线图。
进一步地，所述信息查询子系统通过直接查询、条件查询、按名称查询、区域查询、模糊查询、SQL查询的方式全方位获取通风机各监控设备的运行信息。
进一步地，所述安全授权管理子系统使用用户级别控制，不同层次的系统用户群体，拥有不同的功能选择。
进一步地，所述Web发布子系统通过人机交互方式，能够自动填写报表、生成警报消息，提供网上有关防汛信息及相关政策法规的查询和发布功能。
本发明的有益效果：
1）、实现风机入口静压、全压、风量、电机轴温、风机轴温、电机绕组温度、排气温度、排气瓦斯、风机开停、机房瓦斯、电流、电压、电机功率、风机振动的数据采集，并存储在多功能数据库中，便于以后查询、分析。为矿区安全生产优化调度提供科学的依据和手段。
2）、研制通风机综合信息数据库平台，不仅满足工程要求，还为后期建设提供了可靠的GIS数据库信息平台，在此数据库平台的基础上，还提供了通过数据检索、统计、分析和调度等功能。以B/S方式向全社会提供基于WEB的分级授权的信息服务，相关的领导和可以随时查询风量、负压、油压、温度等信息和风机运行工况过程曲线，还可以根据风机运行工况，智能拟合风机运行效率曲线，指导风机运行的最佳效率等功能。
所述矿井通风机集控系统最终实现对通风机机组的优化调度和运行，达到无人值班，少人值守，最大限度发挥通风机的运行效率，节能环保。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
所述矿井通风机集控系统，包括实时数据采集子系统、故障诊断子系统、数据管理子系统、图表输出子系统、信息查询子系统、安全授权管理子系统、Web发布子系统。
实时数据采集子系统提供风机温度、风量、负压、电机轴温、风机轴温、电机绕组温度、排气温度、排气瓦斯、风机开停、机房瓦斯、A相电流、A相电压、电机功率、风机振动、稀油站工况等状态的实时数据的自动化采集和数据在线分析功能。其重点是对实时监测数据的自动化采集、监测数据预处理，以及实时在线分析处理等。该子系统还提供其它数据的离线和在线手工录入以及计算结果数据的转换导入，通过多种途径确保存入数据库中的监测资料有效、完整、可靠。
故障诊断子系统对系统通讯信道的间隙性诊断、对PLC系统运行的自诊断、对采集模块的状态检测诊断。
数据管理子系统管理各种监控数据资料，提供监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输功能，对通风机监控数据资料进行综合管理和处理，并提供了与其它子系统间的数据传输接口。
图表输出子系统在系统打印机支持下，输出各种文本、报表、棒图、曲线图。
信息查询子系统通过直接查询、条件查询、按名称查询、区域查询、模糊查询、SQL查询等多种方式全方位获取通风机各监控设备的运行信息。
安全授权管理子系统的核心功能是数据信息及其载体和环境的安全，该功能可以具体分解为：1）、系统使用用户级别控制。2）、不同层次的系统用户群体，拥有不同的功能选择；①、用户授权与控制；②、对于数据使用也分为不同的用户群体，不同层次的用户可以访问数据内容，层次均有严格规定；
a.部门管理提供部门的增加、删除、更改；
b.帐号管理提供帐号的增加、删除、权限设置、其他信息更改；
c.日志管理提供帐号登录日志的生成、检索、备份、清理；
③、定期对数据进行备份，并对系统进行不间断灾难恢复性备份；
④、建立有效的防止网络攻击和病毒侵袭环境。
Web发布子系统通过人机交互方式，能够自动填写报表、生成警报消息，提供网上有关防汛信息及相关政策法规的查询和发布功能。
为保证数据传输的可靠性，采用多信道通讯方式。本发明所述矿井通风机集控系统建立的串口设备连接参数为115200，n,8,1。该系统可实时对载波信号进行监测，一但发现断线，系统将进入自动重拨状态。
在数学的谐波分析领域中，分数傅利叶转换(fractional Fourier transform,FRFT)是一种线性转换，其将连续傅利叶转换广义化，可以想作傅利叶转换的第n个幂，这个幂不一定要是整数。因此，其可将一个函数转换到介于时间与频率之间的范畴。它应用于滤波器设计、讯号分析，以及相位复原(phase retrieval)与图形辨认(patternrecognition])等领域。
本发明所述矿井通风机集控系统根据风机的风量与负压的关系以及风量与风机功率的关系，采用傅利叶公式推导效率曲线及特性曲线，确定风机运行的最佳工况。
本发明所述矿井通风机集控系统还具有根据矿井需求核定的风量，为避免风阻变化而引起风量的波动，系统中引入风阻信号作为前馈信号对风机进行超前调节。贯彻“以风定产”安全生产方针，对矿井通风风量实施动态管理。
在部分煤矿存在通风能力富裕或投产初期，可采用该系统的通风量调节系统，改善风机的运行工况，提高矿井的风机装备水平和风机运行效率，达到节能的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种矿井通风机集控系统，其特征在于：包括实时数据采集子系统、故障诊断子系统、数据管理子系统、图表输出子系统、信息查询子系统、安全授权管理子系统、Web发布子系统。
2.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述实时数据采集子系统通过传感器对风机温度、风量、负压、电机轴温、风机轴温、电机绕组温度、排气温度、排气瓦斯、风机开停、机房瓦斯、A相电流、A相电压、电机功率、风机振动的实时数据。
3.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述故障诊断子系统对系统通讯信道的间隙性诊断、对PLC系统运行的自诊断、对采集模块的状态检测诊断。
4.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述数据管理子系统管理各种监控数据资料，提供监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输功能，对通风机监控数据资料进行综合管理和处理，并提供了与其它子系统间的数据传输接口。
5.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述图表输出子系统在系统打印机支持下，输出各种文本、报表、棒图、曲线图。
6.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述信息查询子系统通过直接查询、条件查询、按名称查询、区域查询、模糊查询、SQL查询的方式全方位获取通风机各监控设备的运行信息。
7.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述安全授权管理子系统使用用户级别控制，不同层次的系统用户群体，拥有不同的功能选择。
8.根据权利要求1所述的一种矿井通风机集控系统，其特征在于：所述Web发布子系统通过人机交互方式，能够自动填写报表、生成警报消息，提供网上有关防汛信息及相关政策法规的查询和发布功能。
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