一种煤矿主通风机监测控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种煤矿主通风机监测控制系统，包括总控PLC、电源、发电机和数据采集模块，总控PLC连接有主控PLC、备控PLC以及报警模块；主控PLC连接有主变频器，主变频器连接有主通风机，主控PLC还与数据采集模块连接；备控PLC连接有备用变频器，备用变频器连接有备用通风机，备控PLC还与数据采集模块连接；主变频器和备用变频器与电源连接，主变频器和备用变频器与发电机连接；数据采集模块包括风机参数采集单元和环境参数采集单元；风机参数采集单元包括主通风机参数采集单元和备用通风机参数采集单元。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿主通风机监测控制系统
本技术属于煤矿主通风机监控领域，具体涉及一种煤矿主通风机监测控制系统。
技术介绍
主通风机是煤矿井下主要的机电设备，做好主通风机及其附属设备和煤矿井下环境的监测尤为重要，主通风机一旦停机，就会造成瓦斯聚集、温度升高、供氧不足等不良情况，从而造成矿井停产，还可能引发瓦斯与煤尘爆炸，但是，主通风机的异常不仅仅指的是主通风机本身的异常，主通风机附属的电源、变频器以及控制PLC的异常，也都会导致主通风机无法工作，所以不光要监测主通风机，还要监测主通风机的电源、变频器以及控制PLC等附属设备，一旦监测到异常，立即启动备用通风机及其附属设备，维护煤矿井下安全。此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种煤矿主通风机监测控制系统，是非常有必要的。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述煤矿井下主通风机异常导致安全问题的缺陷，提供一种煤矿主通风机监测控制系统，以解决上述技术问题。为实现上述目的，本技术给出以下技术方案：一种煤矿主通风机监测控制系统，包括总控PLC、电源、发电机和数据采集模块，总控PLC连接有主控PLC、备控PLC以及报警模块；主控PLC连接有主变频器，主变频器连接有主通风机，主控PLC还与数据采集模块连接；备控PLC连接有备用变频器，备用变频器连接有备用通风机，备控PLC还与数据采集模块连接；主变频器和备用变频器与电源连接，主变频器和备用变频器与发电机连接；主通风机包括主电机，主电机连接有主叶轮；主电机还与主变频器连接；备用通风机包括备用电机，备用电机连接有备用叶轮；备用电机还与备用变频器连接；数据采集模块包括风机参数采集单元和环境参数采集单元；风机参数采集单元包括主通风机参数采集单元和备用通风机参数采集单元，主通风机参数采集单元与主控PLC连接，备用通风机参数采集单元与备控PLC，环境参数采集单元与主控PLC和备控PLC连接。主通风机和备用通风机实现一用一备，在主通风机故障时，主控PLC发送信号给总控PLC报告主通风机故障,总控PLC发送信号给备控PLC,启动备用通风机及备用变频器,电源给备用变频器供电,总控PLC发送信号给主控PLC，停止主通风机及主变频器的工作；主控PLC检测到电源故障时，启动发电机给实时工作的变频器和通风机供电。进一步地,所述风机运行环境参数采集单元包括主通风机运行环境参数采集单元和备用通风机运行环境参数采集单元；主通风机运行环境参数采集单元与主控PLC连接，主通风机运行环境参数采集单元包括第一瓦斯浓度检测传感器、第一风压传感器以及第一风量传感器；备用通风机运行环境参数采集单元与备控PLC连接，备用通风机运行环境参数采集单元包括第二瓦斯浓度检测传感器、第二风压传感器以及第二风量传感器；所述主通风机参数采集单元包括主叶轮轴承温度传感器、主电机轴承温度传感器、主电机轴承径向振动传感器、主电机轴承轴向振动传感器、主电机电流传感器、主电机电压传感器；所述备用通风机参数采集单元包括备用叶轮轴承温度传感器、备用电机轴承温度传感器、备用电机轴承径向振动传感器、备用电机轴承轴向振动传感器、备用电机电流传感器以及备用电机电压传感器；主叶轮轴承温度传感器设置在主叶轮的轴承上，主电机轴承温度传感器、主电机轴承径向振动传感器以及主电机轴承轴向振动传感器设置在主电机的轴承上，备用叶轮轴承温度传感器设置在备用叶轮的轴承上，备用电机轴承温度传感器、备用电机轴承径向振动传感器以及备用电机轴承轴向振动传感器设置在备用电机的轴承上。主通风机工作时，主控PLC通过第一瓦斯浓度检测传感器检测主通风机工作环境的瓦斯浓度，通过第一风量传感器和第一风压传感器检测主通风机的风压和风量，通过主叶轮轴承温度传感器检测主叶轮工作时轴承的温度，通过主电机轴承温度传感器检测主电机工作时轴承的温度，通过主电机轴承径向振动传感器检测主电机轴承沿直径方向的振动幅度，通过主电机轴承轴向振动传感器检测主电机轴承沿轴的方向的振动幅度，通过主电机电流传感器检测主电机工作时的电流，通过主电机电压传感器检测主电机工作时的电压值；同样的，备用通风机工作时，备控PLC通过第二瓦斯浓度检测传感器检测备用通风机工作环境的瓦斯浓度，通过第二风量传感器和第二风压传感器检测备用通风机的风压和风量，通过备用叶轮轴承温度传感器检测备用叶轮工作时轴承的温度，通过备用电机轴承温度传感器检测备用电机工作时轴承的温度，通过备用电机轴承径向振动传感器检测备用电机轴承沿直径方向的振动幅度，通过备用电机轴承轴向振动传感器检测备用电机轴承沿轴的方向的振动幅度，通过备用电机电流传感器检测备用电机工作时的电流，通过备用电机电压传感器检测备用电机工作时的电压值。进一步地,主通风机的主叶轮外侧设有主风筒，主风筒一侧连接有主扩散器，主风筒的另一侧连接有主风道，主风道与煤矿井下连通，主风道上设置有主风门；第一瓦斯检测传感器、第一风压传感器、第一风量传感器设置在主风道内；主风门连接有主风门控制电机，主风门控制电机与主控PLC连接；备用通风机的备用叶轮外侧设有备用风筒，备用风筒一侧连接有备用扩散器，备用风筒的另一侧连接有备用风道，备用主风道与煤矿井下连通，备用风道上设置有备用风门；第二瓦斯检测传感器、第二风压传感器、第二风量传感器设置在备用风道内；备用风门连接有备用风门控制电机，备用风门控制电机与备控PLC连接；数据采集模块还包括主风门状态采集单元和备用风门状态采集单元,主风门状态采集单元设置在主风门上，备用风门状态采集单元设置在备用风门上。主通风机工作时，主控PLC启动主风门，通过第一瓦斯检测传感器、第一风压传感器和第一风量传感器实时监测主风道内瓦斯浓度、风量和风压，检测到瓦斯浓度超标时，通过主变频器调整主通风机的转速，增大风压和风量；同样的备用通风机工作时，备控PLC启动备用风门，通过第二瓦斯检测传感器、第二风压传感器和第二风量传感器实时监测备用风道内瓦斯浓度、风量和风压，检测到瓦斯浓度超标时，通过备用变频器调整备用通风机的转速，增大风压和风量。进一步地,主通风机和备用通风机均采用对轴旋流风机；主通风机包括第一主电机和第二主电机，第一主电机连接有第一主叶轮，第二主电机连接有第二主叶轮；主变频器包括第一主变频器和第二主变频器，第一主变频器与第一主电机连接，第二主变频器与第二主电机连接；备用通风机包括第一备用电机和第二备用电机，第一备用电机连接有第一备用叶轮，第二备用电机连接有第二备用叶轮；备用变频器包括第一备用变频器和第二备用变频器，第一备用变频器与第一备用电机连接，第二备用变频器与第二备用电机连接；主叶轮轴承温度传感器包括第一主叶轮轴承温度传感器和第二主叶轮轴承温度传感器，主电机轴承温度传感器包括第一主电机轴承温度传感器和第二主电机轴承温度传感器，主电机轴承径向振动传感器包括第一主电机轴承径向振动传感器和第二主电机轴承径向振动传感器，主电机轴承轴向振动传感器包括第一主电机轴承轴向振动传感器和第二主电机轴承轴向振动传感器，主电机电流传感器包括第一主电机电流传感器和第二主电机电流传感器，主电机电压传感器包括第一主电机电压传感器和第二主电机电压传感器；备用叶轮轴承温度传感器包括第一备用叶轮轴承温度传感器和第二备用叶轮轴承温度传感器，备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿主通风机监测控制系统，其特征在于，包括总控PLC、电源、发电机和数据采集模块，总控PLC连接有主控PLC、备控PLC以及报警模块；主控PLC连接有主变频器，主变频器连接有主通风机，主控PLC还与数据采集模块连接；备控PLC连接有备用变频器，备用变频器连接有备用通风机，备控PLC还与数据采集模块连接；主变频器和备用变频器与电源连接，主变频器和备用变频器与发电机连接；主通风机包括主电机，主电机连接有主叶轮；主电机还与主变频器连接；备用通风机包括备用电机，备用电机连接有备用叶轮；备用电机还与备用变频器连接；数据采集模块包括风机参数采集单元和风机运行环境参数采集单元；风机参数采集单元包括主通风机参数采集单元和备用通风机参数采集单元，主通风机参数采集单元与主控PLC连接，备用通风机参数采集单元与备控PLC，环境参数采集单元与主控PLC和备控PLC连接。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿主通风机监测控制系统，其特征在于，包括总控PLC、电源、发电机和数据采集模块，总控PLC连接有主控PLC、备控PLC以及报警模块；主控PLC连接有主变频器，主变频器连接有主通风机，主控PLC还与数据采集模块连接；备控PLC连接有备用变频器，备用变频器连接有备用通风机，备控PLC还与数据采集模块连接；主变频器和备用变频器与电源连接，主变频器和备用变频器与发电机连接；主通风机包括主电机，主电机连接有主叶轮；主电机还与主变频器连接；备用通风机包括备用电机，备用电机连接有备用叶轮；备用电机还与备用变频器连接；数据采集模块包括风机参数采集单元和风机运行环境参数采集单元；风机参数采集单元包括主通风机参数采集单元和备用通风机参数采集单元，主通风机参数采集单元与主控PLC连接，备用通风机参数采集单元与备控PLC，环境参数采集单元与主控PLC和备控PLC连接。2.如权利要求1所述的一种煤矿主通风机监测控制系统，其特征在于，所述风机运行环境参数采集单元包括主通风机运行环境参数采集单元和备用通风机运行环境参数采集单元；主通风机运行环境参数采集单元与主控PLC连接，主通风机运行环境参数采集单元包括第一瓦斯浓度检测传感器、第一风压传感器以及第一风量传感器；备用通风机运行环境参数采集单元与备控PLC连接，备用通风机运行环境参数采集单元包括第二瓦斯浓度检测传感器、第二风压传感器以及第二风量传感器；所述主通风机参数采集单元包括主叶轮轴承温度传感器、主电机轴承温度传感器、主电机轴承径向振动传感器、主电机轴承轴向振动传感器、主电机电流传感器、主电机电压传感器；所述备用通风机参数采集单元包括备用叶轮轴承温度传感器、备用电机轴承温度传感器、备用电机轴承径向振动传感器、备用电机轴承轴向振动传感器、备用电机电流传感器以及备用电机电压传感器；主叶轮轴承温度传感器设置在主叶轮的轴承上，主电机轴承温度传感器、主电机轴承径向振动传感器以及主电机轴承轴向振动传感器设置在主电机的轴承上，备用叶轮轴承温度传感器设置在备用叶轮的轴承上，备用电机轴承温度传感器、备用电机轴承径向振动传感器以及备用电机轴承轴向振动传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫家正，王全勇，陈国成，李兵，陈晨，杜晓峰，刘杨，王强，
申请(专利权)人：山东省田庄煤矿，
类型：新型
国别省市：山东,37