基于在线监控的煤矿主扇风机的信息化改造

煤矿主通风机变频调速及控制监控系统一、概述煤矿巷道通风系统，在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用，由于煤矿开采及掘进的不断延伸，巷道延长，矿井所需的风量将不断增加，风机所用功率也将加大；四季的交替，冷热的变化，所需的风量也需不断调节。

变频调速以其优异的调速和起动性能，高效率、高功率因数、节电显著和应用范围广泛等诸多优点而被认为是主扇风机最适合的调速方式，可以实现以下几个功能：●节能降耗，降低长达几十年的生产成本；●软起动特性，大大延长机械使用寿命；●无人值守，提高自动化运行程度，安全生产。

二、变频节能原理变频调速控制系统利用变频调速来实现风量（风压）调节，代替挡风板等控制方式，不但可以节约大量的电能，而且可以显著改善系统的运行性能。

曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压—风量（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。

假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。

如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。

从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。

显然，轴功率下降不大。

如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。

可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3也随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。

节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。

显然，节能的经济效果是十分明显的。

由流体力学可知，风量与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率N与转速的三次方成正比。

采用变频器进行调速，当风量下降到80%时，转速也下降到80%，而轴功率N将下降到额定功率的51.2%，如果风量下降到60%，轴功率N可下降到额定功率的21.6%，当然还需要考虑由于转速降低会引起的效率降低及附加控制装置的效率影响等。

煤矿主通风机的优化改造煤矿主通风机是煤矿安全生产中非常重要的设备之一，其主要作用是保持矿井内的空气流通，提供矿井的新鲜空气，并排除矿井内的有害气体和煤尘。

为了确保矿井的安全生产，对煤矿主通风机进行优化改造是非常必要的。

煤矿主通风机的功率和效率是优化改造的重点。

很多煤矿主通风机的功率较大，效率不高，造成能源浪费和环境污染。

可以通过改变主通风机的工作参数和结构优化，减小功率损耗，并提高通风机的效率。

可以使用高效节能的电机替代原有电机，采用调速器调节风量，以满足实际需要的通风量。

煤矿主通风机的噪音也是需要优化改造的一个问题。

很多煤矿主通风机的噪音较大，给矿工的劳动环境造成了很大的影响。

可以通过改进通风机的结构和运行参数，减少噪音产生的源头。

采用噪音低的叶轮和隔音材料，减少通风机本身的振动和噪音。

煤矿主通风机的自动化控制也是优化改造的一个重要方向。

传统的主通风机多为手工操作，操作人员需要根据实际情况进行调整，工作效率低下且容易出错。

可以通过引入先进的自动化控制系统，实现主通风机的联锁控制和远程监控，提高操作的准确性和效率，降低操作人员的劳动强度。

与此煤矿主通风机的可靠性和安全性也是需要考虑的因素。

煤矿是一个特殊的工作环境，对设备的可靠性和安全性要求较高。

在优化改造中要注重提高主通风机的可靠性和安全性。

可以加装故障监测装置和安全保护装置，及时发现和修复故障，确保设备的正常运行。

煤矿主通风机的优化改造是保证煤矿安全生产的重要措施。

通过优化改造，可以降低能源消耗、减少噪音污染、提高工作效率、降低操作人员的劳动强度，从而提高矿井的安全性和生产效益。

还需要注意煤矿主通风机的可靠性和安全性，确保其稳定运行和人员生命财产的安全。

只有不断进行技术创新和改进，才能不断提升煤矿主通风机的性能和功能，为煤矿安全生产做出更大的贡献。

煤矿主通风机的优化改造煤矿作为煤炭生产的重要基地，通风系统的优化改造对于保障矿工安全、提高生产效率具有重要意义。

通风系统是煤矿安全生产的重要保障措施之一，其功能包括排除瓦斯和粉尘、调节矿井的温度和湿度、保持矿井内气体的新鲜度等。

通风系统的主要设备之一是主通风机，其运行状态直接影响到矿井内的通风效果。

对主通风机进行优化改造具有重要的现实意义。

一、现状分析目前大多数煤矿使用的主风机设备大多数是风量较小的离心风机和轴流风机。

这类风机设备结构简单，维护成本较低。

但是由于其效率较低、噪音较大、振动较明显、占地面积较大等问题，在提高通风效果、减少能源消耗、改善工作环境等方面存在一定的不足。

在当前国家对煤矿通风系统的要求日益提高的情况下，这种风机已经不能满足通风系统的发展需要。

需要对主通风机进行优化改造，以适应现代煤矿通风系统的要求。

二、改造目标1. 提高风机的通风效率，保障矿井内的气体新鲜度和温湿度的稳定性。

2. 减少风机的能耗，降低通风系统的运行成本。

3. 减少风机的噪音和振动，改善工作环境，保障矿工的健康。

4. 减少风机的占地面积，节约资源，提高矿山的整体效益。

三、改造方案1. 优化风机叶轮结构，提高通风效率。

通过对风机叶轮的结构进行优化设计，提高风机的风量和风压，从而提高通风效率。

2. 采用高效节能电机，减少风机的能耗。

选用高效节能型电机，降低风机的能耗，减少通风系统的运行成本。

3. 加装减震降噪设备，减少风机的噪音和振动。

通过加装减震降噪设备，减少风机的噪音和振动，改善工作环境，保障矿工的健康。

4. 改进风机结构，减少占地面积。

改进风机的结构设计，减少风机的占地面积，节约资源，提高矿山的整体效益。

四、改造效果预期1. 通风效果提高：经过改造优化后的主通风机，可以提高通风效率，保障矿井内的气体新鲜度和温湿度的稳定性。

五、改造实施1. 选用合适的风机设备并进行优化设计，确保风机的通风效率和节能性能。

2. 加装减震降噪设备，改善工作环境，保障矿工的健康。

煤矿主通风机房智能化建设分析与无人值守改造研究2山西兰花朔州分公司，山西朔州036800摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。

为了提升矿井主通风机自动化、智能化控制水平，在对现矿井主通风机控制系统进行分析的基础上，提出将新型智能化集控台监控系统应用到风机智能化控制宏，并对新型智能化集控台监控系统结构组成、改造技术方案以及功能进行详细阐述，为智能化矿山建设提供一定参考。

关键词：通风机；控制系统；智能控制；无人值守引言主通风机作为煤矿重要通风设备，在新建矿井中为满足生产需要，通常按生产所需最大风量进行风机选型，但是由于国家对煤矿统筹管理，矿井在基建到达二期后停工，矿井执行一停四不停政策，致使在实际运行中存在耗能大、效率低的问题。

在对主通风机投入使用变频控制以后，能够解决“大马拉小车”的问题，但是变频运行中也存在一些风险。

1煤矿主通风机的基本运行原理煤矿主通风机中含有两部分内容，分别为机壳与驱动轮，其中驱动轮与内部电动机直接衔接，在主通风机参与煤矿开采过程中专门设置双向电扇，确保矿井内通风效果良好，同时随时调节矿井中起风量，提高通风平稳度。

如果煤矿矿井中无贯穿风流打通巷道时，双向风扇就能起到通风作用，确保风机驱动轮高速度运转。

在通风机顶端位置可吸入大量新鲜空气，确保实现对矿井内开采环境的有效净化。

2改造思路2.1电动机轴承润滑主通风机电动机轴承润滑系统使用煤矿专用防爆自动润滑、注油系统，轴承温度监测具有超温保护功能，报警灵敏、可靠。

超温定值符合规定要求，且在停运状态下，温度指示与实际基本一致，温度误差不超过3℃。

2.2智能化集控台监控智能化控制系统在实现主通风机与风门控制方面都采用自动控制，这样不仅能够实现主通风机正常工作时的“一键倒机”功能，而且能够对通风系统各个环节的参数进行在线监控。

最后根据检测到的数据构建专家数据库，一般数据需要通过传输系统传输给主通风机监控单元，接着可以将数据传输给无人看守值班集控中心，从而能够实现远程控制，以及在线监控风机鼓掌报警，最终实现无人值班看守。

矿井主扇风机在线监测设备功能说明一、系统组成：KGF-ZXJC主扇风机在线监测系统主要由日本三菱可编程序控制器、日本富士彩色触摸屏、电参数测试模块、隔爆型风速、风压传感器、监控计算机、以及控制柜体（分箱式和操作台式）等组成一套完整的监控系统，能监测两台主扇风机的运行参数，包括风机的风速、风压、电机轴承温度、定子温度、风机入口的瓦斯浓度、风门开度、电机电压、电流、功率、频率等参数，控制主扇风机共4台电机、以及两台风门蝶阀的运行。

在线监测控制柜安装在风机控制室，计算机设在矿调度室，通过双绞线或光缆实现数据传输。

KGF-ZXJC型风机在线监测控制柜照片(用户也可选择操作台方式)KGF-ZXJC型风机在线监测系统调度室计算机运行图（部分）二、功能说明：KGF-ZXJC型主通风机在线监控设备（以下简称本系统）需要控制由4台电机拖动的两台轴流风机实现自动运行，具体控制方式和性能指标如下：1.PLC控制及远程电脑监控系统能实现授权远控、现场集中、就地手动三种控制方式。

远控方式：由调度室通过计算机监测主扇风机的运行情况，通过计算机控制风机以及风门的启停；现场集中控制：通过操作安装在现场在线监测设备上的彩色触摸屏，实现风机的自动启停控制；就地操作：通过安装在在线监测设备上启停按钮实现风机的启停控制。

2.在控制室内实现对主扇风机和辅机的" 三遥"控制,风速、负压等参数的实时监测。

3.外设整套负压、风量监测装置，通过模拟信号接入PLC。

4.主通风机正常状态下的开、停控制。

5.主通风机定期轮换控制(只有变频控制风机的情况下)。

6.矿井发生事故需返风时的倒转反风控制(只有变频控制风机的情况下)。

7.风门绞车控制，控制风门电动执行机构，实现风门的开闭，并监测到位信号；8.监测风机电机的轴承温度、绕组温度信号。

9.显示、记录所检测的各个温度值，并提供历史数据的查询。

10.主要过程参数以报表和硬盘形式记录，记录时间大于一年。

2024年煤矿安全监控系统升级改造技术方案技术方案：煤矿安全监控系统升级改造引言随着煤炭工业的快速发展，煤矿安全问题已成为一个严重的社会问题。

为了改善煤矿安全状况，高效、精准的煤矿安全监控系统显得尤为重要。

本文将介绍一种2024年煤矿安全监控系统的升级改造技术方案，以提高煤矿的安全性、生产效益和运行效率。

一、升级监控设备目前，煤矿安全监控系统主要包括视频监控设备、智能传感器和数据采集装置。

为了提高监控设备的精度和稳定性，升级改造方案建议采用以下技术：1.超高清摄像头：将现有的摄像头替换为超高清摄像头，提高视频监控的分辨率和清晰度，准确捕捉煤矿场景中的各类异常情况。

2.智能传感器网络：在煤矿的关键区域布置智能传感器，实时采集温度、湿度、有害气体浓度等相关数据，并将数据传输到监控中心，以便及时发现并处理潜在的危险。

3.无线技术应用：采用无线传输技术替代有线传输方式，提高监控设备的便捷性和灵活性，方便监控人员移动和应急处置。

二、引入人工智能技术人工智能技术在煤矿安全监控系统中的应用具有巨大的潜力。

通过引入人工智能技术，可以实现以下目标：1.智能识别：基于深度学习算法和图像识别技术，实现对煤矿场景中异常情况的自动识别，如煤矿井下矿工违规行为、火灾、瓦斯泄露等，及时报警并采取相应措施。

2.智能预警：通过对历史数据和实时数据的分析，建立预警模型，准确预测煤矿事故的发生概率，提前采取措施，避免事故的发生。

3.智能决策：基于大数据分析和AI模型，实时分析监控数据，为煤矿管理层提供决策支持，优化生产安排，减少事故发生的概率。

三、强化数据管理和分析为了充分利用监控系统的数据，提高煤矿的安全性和生产效益，我们建议进行以下改造：1.数据采集和存储：通过优化数据采集设备和存储系统，确保数据的准确性和完整性。

同时，采用云计算和大数据技术，将数据上传至云端，方便数据的存储和管理。

2.数据分析与挖掘：利用数据挖掘和机器学习技术，对监控数据进行深入分析，发现隐藏的危险信号，提高煤矿的安全性。

风机在线监测系统设计方案XXXXXXX有限公司一、系统设计参照标准本系统设计依据煤矿风井主扇风机现场实际情况制定；振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002《机器状态监测与诊断振动状态监测》；有关电气装置的实施参照GB50255-96《电气装置安装工程施工及验收规范》；有关自动化仪表实施参照GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试满足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性能参数测定方法“。

二、系统设计的主要内容2．1系统概况根据煤矿企业的生产特点，风井两台主扇风机是全矿生产中的特大型重要负荷关键设备。

它的正常运行是矿井得以连续安全生产的最根本保证。

主通风机经常由于超负荷运转、设备累计运行时间过长和安装质量等问题而发生很多故障，风机系统在运行中存在着多种故障,它们是隐性的,不可预测的，对生产存在严重的威胁。

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。

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX的"风机在线故障监控系统"充分利用传感器检测,信号处理,计算机技术,数据通讯技术和风机的有关技术, 全面地对矿井总回风中的风压（负压、静压、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、加速度、振动主频、频率分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、频率等电量参数进行实时在线监测，在机组的运行过程中,判别机组性能劣化趋势,使运行,维护,管理人员心中有数。

系统具有数据窗口显示和存储报表打印、趋势曲线显示、越限声光报警和历史报警摘要显示查询、工况点合理范围分析、风产分析、设备故障诊断和手自动控制、报警阀值设定、用户及权限管理、操作记录、日志查询、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。

煤矿安全生产信息化建设摘要：信息化建设的水平在一定程度上制约着煤矿安全生产工作的进行，因此，大力发展煤矿信息化建设是保障安全生产根本有效的途径。

东庞矿始终发展以信息化保障安全生产的道路，取得了显著效果。

本文从安全生产信息化建设的基本概况入手，然后讲述了东庞矿安全生产信息化建设的总体构架和主要做法，最后总结了安全生产信息化建设的重要意义。

关键词：安全生产信息化；环网；子系统整合；专家决策一、引言安全生产信息化建设是提高我国煤矿安全生产水平的一项基础性工作，是实施抢险救灾、指挥决策和资源调度的重要手段，是实现安全生产监督管理高效、快速、准确运行的根本保障。

煤矿井下采煤工作面地质条件复杂，环境恶劣，自然灾害多，煤炭生产过程受水、瓦斯、火、煤尘、顶板等多种客观因素的制约，安全形势依然严峻,严重影响煤矿生产和人身安全。

特别是近几年重特大事故频发，安全管理工作做得好坏将直接影响煤炭工业的健康持续发展。

目前，国内煤矿安全管理相对滞后于生产的主要原因有两点：第一，对安全生产认识程度不高；第二，安全管理工作的技术手段相对滞后。

当前我国煤炭行业信息化水相对较低,信息技术应用不平衡且投入不足,只注重了硬件设备的投入，在信息化软件系统的研发上相对薄弱,这在一定程度上制约着煤矿安全生产工作。

现代化煤矿对安全生产、管理决策提出了更新更高的要求，不仅要保障煤矿生产过程中的安全问题，预防和杜绝各类突发事故和自然灾害；更要掌握生产的整个过程，达到信息化实时监控，实现管控一体化，为领导层及时准确地提供决策信息。

把现代化的信息网络技术应用于煤矿安全生产工作，将信息以数字的形式进行采集、处理、传输和应用，建立高效可靠的安全生产体系，为调度指挥、管理决策提供充分的信息依据，及时掌握工作现场的生产动态，使一切危险因素变成可知，使一切操作过程变成可控，这也是安全生产信息化建设的必然趋势。

安全生产信息化的建立旨在实现安全生产数据、文字、视频图像、语音等信息共享，使信息收集、传输、处理自动化，为煤矿的安全生产调度指挥、经营管理提供高效、畅通的信息处理、决策支持系统和服务环境。

矿用主扇风机变频改造技术参数技术参数及方案主扇风机变频改造技术参数1 概述风机房内装备：轴流式对旋通风机两台及配套电控装置，每台轴流式对旋通风机由两级电动机驱动，双电源供电，系统中性点不接地。

1.1风井基本参数通风容易时期风量101.4m3/s、负压764.5Pa，静压效率72.6%；通风困难时期风量109m3/s、负压1735.4Pa，静压效率83%。

1.2使用条件及地点●周围环境温度：最高温度+55℃，最低温度-25℃；●海拔高度＜1000 m；●环境相对湿度（日平均）＜95%，（月平均）＜90%；●地震烈度＜8度。

2 项目范围及总体要求2.1项目范围主通风机供电系统变频调速装置控制系统2.2总体要求系统建设总体原则1可靠性优先2传动系统与控制系统采用冗余设计3控制系统采用分布式体系结构，分散控制集中管理，实行分域控制便于实现故障隔离与管理3 系统配置及功能3.1 主通风机3.1.1参数采用防爆对旋轴流式通风机，基础数据如下：风机型号：FBCDZ54-10-№26/2×160kW风量： 101.4-109m3/s负压： 764.5-1735.4Pa静压效率：72.6%-83%电机型号：YBF355L-10额定电压：660V额定功率：160kW转速：580 r/min电机数量：4台额定电流： A3.1.2要求电机内置加热回路、PT100电阻测温元件，与低压控制柜加热器控制接触器配合，实现电机恒温控制，以防止电机空置期间受潮。

每台风机配备１套振动测量变送器。

该套变送器分为垂直方向和水平方向两个振动变送器，给出4～20mA信号至PLC，实现风机振动参数的监测3.2供电系统采用660V双母线分段结构，双回路供电，详见供电系统图。

3.2.1变压器：采用干式整流变压器，额定容量630kVA，变比6/0.66，户内箱式安装，Yy0（d11）接线，冷却方式为自然风冷。

配置温度控制装置及冷却风机，并实时监测变压器温升，配置通讯接口上传监控系统。