煤矿空压机在线监控技术方案讲解

煤矿空气压缩机监控系统设计崔丽玲（山西兰花集团股份有限公司伯方煤矿分公司，山西晋城048400）摘要：针对煤矿空气压缩机故障率较高、功耗较大的现状，设计了一套针对矿用空气压缩机的监控系统。

系统基于可编程逻辑控制器与变频器配合，可实现对空气压缩机的在线监测与安全控制功能，且具有可视化、变频控制以及实时在线的优势，可大大降低设备的故障率，提高设备的可靠性以及稳定性，有效减少工作人员任务量，降低空气压缩设备的功耗，给企业增加可观的经济效益。

关键词：空气压缩机；煤矿；监测控制；PLC 中图分类号：TD67文献标志码：A文章编号：1009－9492(2020)07－0149－02Coal Mine Air Compressor Monitoring System DesignCUI Liling（Bofang Coal Mine ,Shanxi Orchid Group Co.,Ltd.,Jincheng,Shanxi 048400,China ）Abstract:Aiming at the high failure rate and high power consumption of coal mine air compressor,a set of monitoring system for mine air compressor wasdesigned.Based on the cooperation of PLC and inverter,the system can realize the online monitoring and safety control function of air compressor,and has the advantages of visualization,frequency conversion control and real-time online.It can greatly reduce the failure rate of equipment,improve the reliability and stability of equipment,effectively reduce the workload of staff,reduce the power consumption of air compressor equipment,and increase the number of enterprises Increase considerable economic benefits.Key words:air compressor;coal mine;monitoring and control;PLCDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2020.07.050第49卷第07期Vol.49No.07机电工程技术MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY崔丽玲.煤矿空气压缩机监控系统设计［J ］.机电工程技术，2020，49（07）：149-150.收稿日期：2019－12－240引言煤矿空气压缩机作为风动设备的动力来源，为煤矿生产作业提供高压气体[1-2]。

空压机在线监控系统技术方案郑州广众科技发展有限公司概述国家安监总局副局长、国家煤监局局长赵铁锤在山西长治表示，我国将在全国煤矿建立完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等井下安全避险六大系统，以提高煤矿安全保障能力。

《煤矿安全规程》（2010版）第四百三十九条也规定，空压机风包内的温度应保持在120℃以下，并装有超温保护装置，在超温时可自动切断电源和报警。

因此空压机在煤矿安全生产中的作用由以前的生产设备转变为现在的安全设施，其安全运行直接关系到矿山的安全保障。

为响应此规定和更好的对空压机实施保护，结合吉县盛平煤业有限公司空气压缩站现场情况，编制了此吉县盛平煤业有限公司空压机在线监控系统技术方案。

设计依据a.《煤矿安全规程》（2010版）。

b. 进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准。

c. 现行国家电工委员会及其它有关标准。

d.《矿山电力设计规范》GB50070-94e.《低压配电设计规范》GB50054-95f.《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》GB/T13926-92g.《外壳防护等级的分类》（GB4208-84）h. 使用单位提供的现场数据及要求i. AQ 1013-2005 煤矿在用空压机安全检测检验规范j. GB/T 3853-1998 容积式压缩机验收实验k. GB 4980-85 容积式压缩机噪声声功率的测定l. GB/T 6075.4-2001 在非旋转部件上测量和评价机器的机械震动m. 客户提供的空压机现场数据和技术要求系统组成及性能1.系统概述空压机在线监控系统以可编程控制器（西门子S7-200)为控制核心，辅以高精度的十二位检测模块和电量检测仪表，将空压机的运行数据分别实时传送到程序控制器进行处理，检测数据和运行状态通过触摸屏实时显示；在可编程序控制器总线上扩展以太网模块，通过以太网把现场数据上传到监控室。

（系统结构见下图）2.故障处理当监控系统检测到空压机运行状态不良时，将对空压机实施保护和报警信号，保护分为分为两级进行处理，轻故障时发出声光报警并正常停止空压机。

煤矿行业视频监控系统技术设计方案xx年xx月xx日•方案设计概述•视频监控系统技术平台设计•视频监控系统功能设计•视频监控系统网络拓扑结构设计目•视频监控系统安全防护设计•煤矿行业视频监控系统应用案例分享录01方案设计概述煤炭资源开采、运输、储存等环节的复杂性，需要实时监控和预警。

煤矿行业的生产过程特点传统监控系统存在视频质量差、监控范围小、智能化程度低等问题，无法满足现代煤矿安全生产的需求。

现有监控系统的不足背景介绍需求分析采用高清、智能摄像机，提升视频清晰度和质量。

视频质量提升多角度监控实时预警数据存储和分析利用多角度摄像头实现对矿区全方位的监控。

通过智能分析算法实现对矿区异常情况的实时预警和报警。

建立视频监控数据存储和分析系统，方便历史查询和事故分析。

提高监控质量采用先进的高清摄像机和优化视频编码技术，提高视频清晰度和质量。

智能化监控通过引入人工智能和大数据分析技术，实现智能分析、预警和报警功能。

数据存储与共享建立高效的数据存储和分析系统，实现视频数据的共享与应用。

扩大监控范围利用广角摄像头和多角度监控技术，实现对矿区全方位的监控。

系统设计目标02视频监控系统技术平台设计架构模式本设计采用分层架构模式，包括数据采集层、数据处理层、数据存储层、数据展示层和系统应用层。

扩展性设计应具有较高的可扩展性，方便后期增加新的监控点和功能模块。

视频监控系统架构设计选用高性能、高分辨率的工业级摄像头，支持夜视功能，适应井下不同环境。

平台硬件设计视频采集设备选用具有高带宽、低延迟的传输设备，如光纤传输设备或无线Mesh网络设备。

网络传输设备选用大容量、高性能的存储设备，如分布式存储服务器或NVR存储。

数据存储设备数据存储软件采用分布式文件系统或云存储技术，实现视频数据的分布式存储和管理。

数据处理软件开发专门的视频数据处理软件，实现视频图像的压缩、传输、存储和检索等功能。

数据展示软件开发数据可视化展示软件，将监控数据进行图形化展示，方便用户直观地了解井下情况。

空压机物联网远程运维监控系统解决方案空压机物联网系统，通过物联网技术实现远程监控管理功能，空压机物联网系统将终端空压机的各种数据信息传输到监控中心，便于时时在线监控、记录、查询、统计、分析。

空压机物联网，同时客户可使用PC端、移动端、大屏端，实现数据查看、修改、报警、开关机等操作。

大数据时代，物联网作为通信行业的新兴应用，在行业标准不断完善、技术不断进步、国家政策大力扶持的推动下，将创造出巨大的市场空间和产业机遇。

传统制造业要抓住这一机遇，进入工业物联网时代，实现设备物联网，打造智能设备。

为抓住这一发展机遇，天津菲利科物联网技术有限公司推出“工业物联网一站式解决方案”，包括设备智能管控系统、物联网大数据智能管控系统、智慧农业与可视化工厂等方案，助力传统制造业转型升级。

一、空压机物联网-行业需求空压机在生产中的应用重要性不言而喻，为了提升产品的竞争力，减少在使用过程中因不确定因素导致的空压机问题，空压机物联网的应用越来越受到企业的重视。

二、空压机物联网-系统概述空压机物联网系统，通过物联网技术实现远程监控管理功能，系统将终端空压机的各种数据信息传输到监控中心，便于时时在线监控、记录、查询、统计、分析。

同时客户可使用PC端、移动端、大屏端，实现数据查看、修改、报警、开关机等操作。

三、空压机物联网-系统功能①远程监控远程查看、监测空压机运行状态、运动参数②预警、报警空压机设备远程故障预警、报警③远程故障诊断可通过远程诊断方式解决空压机出现的问题，快速维修且降低维护成本④配件管理确保原厂配件的销售，并有效保障设备安全稳定的运行⑤生命周期管理空压机生命周期，制定有效的维保计划，为设备的长期可靠运行提供技术支持⑥位置追踪空压机位置追踪，确保压缩机运行项目中的财产安全，并方便维修时调度维修人员及时提供服务⑦远程控制远程控制开关机，修改参数⑧在线升级远程在线升级四、空压机物联网-方案价值1.空压机设备厂家可以实现①远程诊断故障，提升售后效率②产品差异化卖点，提升销量③生命周期管理，提升原厂配件销量④平台权限管理，降低经销商管理成本⑤大数据为设备改良提供客观依据2.空压机设备用户可以实现①远程诊断故障，提升售后效率②主动售后服务，提升客户粘性③生命周期管理，提升原厂配件销量④独立管理平台，保护客户信息安全⑤跨品牌接入，统一平台管理3.空压机服务公司可以实现①实时抓取仪表数据，降低人力成本②远程售后，降低管理运营本③实时掌握气电比，降低能耗④设备实时监控，降低故障损失五、空压机物联网-平台呈现形式可在电脑PC端、手机APP端、大屏端进行在线监测与远程控制。

空压机在线监控系统在现代工业生产中，空压机作为提供压缩空气的重要设备，其运行状态的稳定性和可靠性对于生产的顺利进行至关重要。

为了确保空压机的高效运行、及时发现潜在故障并进行预防性维护，空压机在线监控系统应运而生。

空压机在线监控系统是一套集数据采集、传输、分析和处理于一体的智能化解决方案。

它通过在空压机上安装各种传感器，实时采集包括压力、温度、流量、电流、电压等关键运行参数，并将这些数据传输到监控中心的服务器上。

在数据采集方面，传感器的精度和可靠性是关键。

高质量的传感器能够准确地感知空压机运行过程中的细微变化，为后续的分析提供准确的数据基础。

这些传感器通常安装在空压机的关键部位，如气缸、进气口、出气口、电机等，以全面监测设备的运行状况。

数据传输环节则决定了监控系统的实时性和稳定性。

常见的数据传输方式包括有线传输和无线传输。

有线传输通常具有较高的稳定性和数据传输速度，但布线成本较高且灵活性较差。

无线传输则克服了布线的难题，具有安装方便、灵活性强的优点，但可能会受到信号干扰等因素的影响。

为了确保数据的准确和及时传输，通常会采用多种传输方式相结合的策略，或者采用具有纠错和重传机制的数据传输协议。

监控中心接收到的数据会被存储在数据库中，并通过专门的分析软件进行处理和分析。

这些分析软件通常具有强大的功能，能够对数据进行趋势分析、频谱分析、故障诊断等。

通过趋势分析，可以了解空压机各项参数的变化趋势，预测可能出现的故障；频谱分析则有助于发现设备的振动异常，判断是否存在机械部件的磨损或损坏；故障诊断功能则基于预设的故障模型和算法，自动判断设备是否出现故障，并给出相应的故障代码和解决方案。

空压机在线监控系统带来的好处是显而易见的。

首先，它实现了对空压机运行状态的实时监测，让操作人员能够及时了解设备的工作情况，一旦出现异常能够迅速采取措施，避免故障的扩大化，从而减少停机时间，提高生产效率。

其次，通过对历史数据的分析，可以制定更加科学合理的维护计划，实现预防性维护，降低设备的维修成本，延长设备的使用寿命。

空压机在线监控系统一、引言空压机在线监控系统是一种用于实时监测和管理空气压缩机设备的系统。

本文档旨在介绍空压机在线监控系统的相关概念、安装过程、功能特点、使用方法以及注意事项，以帮助用户更好地理解和使用该系统。

二、系统概述1、系统背景在此部分介绍为何需要空压机在线监控系统以及其在工业生产中的重要性。

2、系统架构说明空压机在线监控系统的整体架构，包括硬件和软件组成部分。

三、系统安装与配置1、环境要求详述安装空压机在线监控系统所需的硬件和软件环境要求。

2、硬件安装解释系统硬件的安装过程，包括传感器、控制器等设备的安装位置和连接方法。

3、软件配置介绍系统软件的配置过程，包括数据库设置、网络连接等。

四、系统功能1、实时监测说明系统能够实时监测空压机的运行状态，如压力、温度、电流等参数。

2、故障诊断介绍系统能够自动诊断和分析空压机的故障，并提供相关的报警和提示信息。

3、数据分析与统计说明系统可以对空压机的历史数据进行分析和统计，图表和报告，帮助用户进行设备维护和性能优化。

4、远程控制介绍系统支持远程监控和控制空压机的功能，用户可以通过方式、平板或电脑实现远程操作。

五、系统使用方法1、用户登录说明如何进行系统的登录和账号管理。

2、实时监测界面介绍实时监测界面的主要功能和操作方法。

3、报警处理说明如何处理系统报警和异常情况。

4、数据分析界面介绍数据分析界面的功能和使用方法。

5、远程控制操作说明如何进行远程控制操作，包括启停空压机、调整参数等。

六、系统注意事项在此部分列出使用空压机在线监控系统时需要注意的事项和常见问题解答。

附件：1、相关技术说明书2、系统安装手册3、系统操作指南法律名词及注释：1、《中华人民共和国合同法》：指中华人民共和国国家法律。

2、《中华人民共和国著作权法》：指中华人民共和国国家法律。

矿井空压机新型在线监控系统的研究与应用付润滋，刘传营，范传海，王海峰，王如仓(兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿，山东济宁273500)摘要：为了改善原西门子S7-200PLC监控系统无监控画面，设备老化及无法接入新安装的离心式压风机状况，并新采用西门子S7-1200PLC集中控制系统，充分利用Modbus RTU及Modbus TCP通讯协议对9台螺杆式压风机及1台离心式压风机通讯并集中智能自动化控制，并将高、低压供电系统及余热利用系统数据接入系统中，简化了接线方式了压风系统的自动化了对压风机状的监，，控制关键词：离心式压风机；PLC集中控制；自动化；通讯协议中图分类号:TD443文献标志码:A文章编号：1009-0797(2021)02-0112-03Research and Application of New On-line Monitoring System for Mine Air CompressorFU Runzi,LIU Chuanying,FAN Chuanhai,WANG Haifeng,WANG Rucang(Yanzhou Coal Industry Co.,Ltd.Jining No.3Coal Mine,Jining273500,China)Abstract：In order to improve the original Siemens S7-200PLC monitoring system without monitoring screens,equipment aging and unable to connect to the newly installed centrifugal compressor conditions,and the new Siemens S7-1200PLC centralized control system,making full use of Modbus RTU and Modbus TCP The communication protocol communicates with9screw compressors and1centrifugal compressor and centralizes intelligent automation control,and integrates the high and low voltage power supply system and waste heat utilization system data into the system,simplifying the wiring method.Improved the automation of the compressed air system.Realize the real-time monitoring,display,control and alarm of the operating status of the entire compressor.Key words：centrifugal compressor;PLC centralized control;automation;communication protocol0引言在煤矿生产中，空气压缩机（以下简称空压机）主要向井下的风动机械提供动力，其稳定性及可靠性直接影响到煤矿的安全生产。

煤矿行业视频监控系统技术方案随着科技的进步和技术的发展，煤矿行业视频监控系统已经成为煤矿安全管理的重要手段。

本文将详细介绍煤矿行业视频监控系统的技术方案。

一、系统概述煤矿行业视频监控系统是基于计算机网络技术，通过各种视频设备采集、传输、处理、存储、显示和管理煤炭生产过程中的图像、声音、文本等多种信息的综合管理系统。

通过安装摄像机、设备、软件和其他设施来实现视频监控。

二、系统设计煤矿行业视频监控系统的设计需要考虑诸多因素，包括技术、安全、管理等多个方面。

系统设计需结合煤矿的特点和实际情况，满足煤矿安全生产和现代化管理的需要。

1. 视频设备选择为了满足煤矿的不同需求，视频设备的选择应根据地形、采矿方式、安全环境等因素进行适当的筛选。

一般包括固定摄像机、云台摄像机、红外摄像机、高清摄像机、枪式摄像机等各种规格和型号的摄像机。

2. 系统布局煤矿行业视频监控系统的布局应根据工作场景的不同，将监控点合理布置，涵盖所有重要部位，以及车间、道路、井口、井下、开采区、矿山卫生所、矿山食堂、矿山门式等区域。

3. 系统管理煤矿行业视频监控系统应按照安全生产和现代化管理的要求，通过网络平台实现对煤矿内部各个工作环节的远程实时监控、分析、管理和应急响应等功能。

同时，需要对系统进行定期的检修、保养和升级等工作来保证系统的稳定运行。

三、系统功能煤矿行业视频监控系统的主要功能如下：1. 实时监控煤矿行业视频监控系统通过摄像机实时采集视频图像和声音，对生产场地情况进行实时监控。

2. 录像存储系统将实时监控的图像和声音进行录像存储，保证有足够的数据备份，防止发生事故没有准确的凭证。

3. 可视化预警系统可根据监控图像、声音、数据进行数据分析预测和报警处理，进行可视化的预警展示和处理，及时发现隐患和事故，确保人员安全。

4. 数据分析系统可对监控数据进行分析，统计并生成报表，对采煤机、输送带、通风机等生产设备运行情况及运维和故障分析提供重要依据。

空压机自动化监控方案设计空压机自动化监控方案设计本文以枣矿集团田陈煤矿压风机房改造项目为背景，研究了自动监控系统来监控空压机的运行。

把4台智能空压机组成网络，并对风包、冷却水水泵等进行改造，实现整个压风机房的在线实时监测和智能控制，从而达到无人值守的目的。

下面是小编为大家整理的空压机自动化监控方案设计，欢迎阅读。

1.压风机系统现场情况概述空压机房配置四台智能型空压机，智能型空压机本身具有参数监测、自动控制及保护等功能。

现场配置四台冷却水泵，为空压机提供循环冷却水，风包以一对一方式设置。

2.压风机集中控制系统监测的主要参数与部位压气系统压缩机排气温度、排气压力、风包压力、风包温度等参数；冷却水系统冷却水进水口压力；电机系统电机电压、电流、螺杆温度等；供电系统电压、电流、有功、无功、功率因数、电量及频率等；3.压风机集中控制系统结构系统主要由各类传感器、电动阀、PLC控制柜、带触摸屏的西门子S7-300 PLC及模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、串行通信模块及以太网通信模块等组成。

采用集中管理、分散控制系统结构。

系统的现场测量控制主要由各类传感器、变送器及执行机构完成。

对于空压机本体，由于选用的是智能型的设备，所需传感器及执行机构本身已有，无需再添加。

智能空压机都提供有通信接口，所以只需通过通信电缆连接到PLC系统中，通过在PLC中编程即可实现对空压机的自动监控。

压风机房风包部分需要加装以下设备：风包压力变送器、风包温度变送器、风包排污口阀门应选用电动阀。

压风机房冷却水水泵的出水口阀门也应选用电动阀。

电动阀及水泵的控制通过数字量输入输出模块实现。

压风机供电系统的监控通过高压柜内装设的微机综合保护装置实现，综保都具有通信功能，通过其通信接口可以与PLC连接，通过在PLC内编程即可实现压风机供电参数的采集、开关的遥控分合闸等功能。

PLC集中控制柜设于压风机房内，PLC选用西门子S7-300系列，性能稳定而可靠。