风机在线监测系统方案

排烟风机组群的在线状态监测与控制系统[摘要] 本文介绍排烟风机组群的在线状态监测与控制系统。

通过该系统，实现排烟风机组群的运行状态的实时在线状态监测、故障及时判断和历史趋势分析以及自动联锁控制。

[关键字] 在线状态监测排烟风机组群故障及时判断1、引言排烟风机是一种广泛应用于铝电解烟气净化系统的大型关键设备，运行是否正常对于企业的安全生产有着至关重要的意义。

由于铝电解净化系统生产工艺流程的需要，排烟风机需长期连续、高效运转。

这种高速旋转设备在长期高负荷工作状态下就容易出现磨损、窜动、不平衡、轴承超温、振动异常等机械故障。

而对于排烟风机运行状态的判断，则是检查电机和风机轴承座的振动、温度以及电机电流，如果出现异常，则再通过振动趋势图、温度趋势图、电流趋势图等来具体分析判断，同时，如果振动过大、温度过高、电流过高，则需要对排烟风机进行停机处理。

因此建立排烟风机在线状态监测与控制系统，实时在线地进行排烟风机振动、温度和电流参数的监测、判断、报警、联锁控制，有效地防止故障的发生，确保风机长周期安全、可靠、有效地运行，具有重大的经济效益和现实意义。

2、排烟风机在线状态监测与故障诊断原理排烟风机是铝电解烟气净化系统形成负压的主要设备,它由风机和电机共同组成,其工作原理为：电机与风机通过联轴器联接,电机启动后,带动风机共同作高速旋转,从而使净化后的烟气从一端抽出,使整个净化系统形成负压密闭运行。

排烟风机的主要结构如图1所示。

排烟风机的在线状态监测通常是指通过测定设备的振动、温度、电流等特征参数，来判断其状态是否正常。

排烟风机组群的在线状态监测对象是8台排烟风机，监控信号是每台排烟风机的4个振动加速度信号、五个温度信号、1个电流信号和1个联锁开关控制信号。

每台排烟风机的结构与监测点分布如图2。

图2 排烟风机振动、温度监测点分布图图2所示为排烟风机在线状态监测系统中传感器的安装位置，其中监测点1、2、3、4为加速度和温度监测点，安装于电机轴承座外壳和风机轴承座外壳，采用罗克韦尔自动化公司生产的9200a 加速度和温度多功能传感器；监测点5为温度监测点，安装于电机内部定子绕组间，负责测量电机定子三相绕组的温度，采用性能稳定、安装方便的pt100热电阻。

准。
振动传感器、 垂直方向安装 １ 个振动传感器、 轴向安装 １ 个振动传感器。 ２ ． ２电机本体安装 ２ 个冲击脉冲传感器： 两个轴承位各安装 １ 个冲 击 脉冲传感器 。 ２ ． ３电机和风机 之 间安装 １ 个转速 传感器 。 ２ ． ４电机控制柜上： 控制柜上电机电流ｙ ｇ － ￣ － 接人 Ｖ Ｃ Ｎ。 ３风机在线监 测系统功能 要求 ３ ． １按照设备状态在线监测和故障诊断的需求 ， 风机上实施在线监 测， 并 具有故 障诊断和故 障报警功 能 。 ３ ． ２利用传感器捕捉振动、 冲击脉冲、 转速 、 电流信号 ； 进行信号处 理、 模式识 别 、 预报 决策 ， 及 计算机 技术 ， 监测 机组 在运行 过程 中的振 动 参数及 有关 ｌ 生 能参数 及其 动态变化 ， 在机组运 行过程 中， 做 出是否 有故 障、 故障种类 、 故障部位 、 故障严重程度、 故障发展变化趋势等诊断结果 ， 判断机 组性 能劣化 趋势 。 ３ ． ３通过振动准确监测风机系统的不平衡、 不对中、 松动等问题。 ３ ． ４通过冲击脉冲准确监测风机系统的轴承问题 ， 做到准确预知与 诊断 。 ３ ． ５通过电机电流信号的监测 ， 反映风机载荷的变化 ， 提高系统诊
断 的准确性 。 ４主要 系统硬件 的技术条件 ４ ． １振动 监测 模块 （ ｖ ｃ Ｍ － ２ ｏ ） 。Ｖ Ｃ Ｍ － ２ ０是 连 续测 量单元 ， 供 采用

１ ． ２ ． ３根据设 备的多棒 性， 有 时设备总体 振动不大 ， 但 是短 时工作后 便 造成事故停 机现象 ， “ Ｅ Ｖ Ａ Ｍ ”根据 ３ ０多项参数 的趋势 变化可 以捕捉 设 备的故障原 因 ， 并 报警提示 。 １ ． ２ ． ４根据设 备的基本参 数和正常状 态下 的参 量 ，形成适合 该设备 的企 业标准 ， 从而 为设备后期更 准确判 断设备运行 状态 。 １ ． ３轴承监测——冲击脉冲技术 冲击脉冲技术简单易用 ， 只须在轴承座上安装冲击脉冲传感器 ， 系 统会直接给出轴承运转状态值及国际标准的“ 绿、 黄、 红” 状态指示。 该技术的优势是其独特设计的冲击脉冲传感器， 仅对轴承运转、 齿 轮啮合时产生的瞬态冲击做出反应 ，而对其它低频振动的干扰不作反 应， 因此可以得到纯净的早期信号。对冲击脉冲信号进行频谱分析 ， 即 专利 的 Ｓ Ｐ Ｍ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ Ｔ Ｍ， 具有其 它常规 带通滤 波 、 包络技 术无法 比拟 的优势 ， 可得 到极为清 晰的频谱 图。 １ ４通过企 业 内部 网络实现 网络共享 ， － 同时支 持 ５ 个用 户 同时上 网 查看设备 目前 的工作 状况 。 １ ＿ ５系统内置 的 Ｔ Ｉ Ｊ Ｔ自检功能 ， 自 动监 测 网络 系统的连接 质量和硬 件品质 ， 保证采集数据的真实可靠。 ｌ Ｉ ６本 系统 自 成 体系 ， 不受 网络系统 的故 障干扰 。 １ ． ７本 系统可 以同时接 收在线或离 线便携 式数采 器的数 据 ， 进入 系 统 进行统一管 理。 １ ． ８可以按企业内部的设备统一编号或 自己编排 的编号 （ 任意） 编

太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二o—一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421- 2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。

它利用高性能PLC构成前端数据釆集和处理单元，以稳定、可幕、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测，为通风机的安全、高效运行提供科学依据。

风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。

所以，在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。

通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。

在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯；风机振幅；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等；电源配电柜母线电压、电流；根据运行情况可实时输出各种特性曲线。

数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式，FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。

主通风机在线监测及故障诊断系统方案一、系统概述主通风机在线监测及故障诊断系统主要由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪和KGS18矿用本安型振动加速度传感器构成，可以智能地诊断出设备可能存在的不对中、不平衡、配合松动、装配不当以及轴承疲劳损伤等潜在故障。

可以正确有效地揭示潜在故障的发生、发展和转移，智能地诊断出设备故障原因及故障严重程度，为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，从而节约维修费用，避免重大事故发生。

振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002 《机器状态监测及诊断振动状态监测》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”。

其余部分参照企业标准。

二、系统功能及特点1、系统功能系统主要由在线监测、轴承实时诊断及状态预报、离线数据分析三部分组成。

（1）在线监测功能①在线监测通风机所在地点的环境大气参数，包括大气压力、大气温度、和大气湿度。

②在线监测通风机的流量、风压、轴功率、效率、振动等工况状态参数。

③在线监测电气设备的电气参数，包括电流、电压、功率因数，开关状态及系统保护信息。

④当运行中的通风机设备性能出现异常时，系统按照不同的故障类型，依据用户设定的模式进行提示、报警。

系统能够对于温度、振动等关键参数给出预警。

系统对各种故障点具有记忆功能，以对故障的分析提供帮助。

⑤系统具有运行状态实时数据显示、历史纪录查询、特性曲线或工况参数列表显示、报表打印及网络通讯传输等功能。

⑥系统及矿集中控制系统留有通讯接口，可接入矿局域网，在中央控制室内可实施对通风机设备的远程监测。

风机振动在线监测及状态评估技术研究随着技术的不断进步，风力发电已经成为了当前全球可再生能源的热门领域之一。

在风力发电中，风机是其中最核心的组成部分，它是将风能转化为电能的关键节点。

由于风机在长时间运行时会面临各种挑战，如湿度、温度、大气压力、机械磨损和腐蚀等因素的影响，它们往往会受到风散影响而发生损坏，扰动机械结构的振动也会影响风机的性能。

因此，风机振动在线监测及状态评估技术的研发和应用日益受到关注。

一、风机振动在线监测技术风机振动在线监测技术是为发现风机的故障，及时发出警报并采取措施维护风机的关键技术，可以通过现代计算机、通信、传感器和互联网等技术进行数据采集和处理。

1. 传感器的选取传感器是风机振动在线监测的重要组成部分，通过安装在机器上，变换为电信号，传统的电压式加速度传感器、压阻式振动传感器、电感式速度传感器、应变式传感器等都被广泛应用来监测风机叶片的振动、加速度、速度和应变等数据。

同时，彩色数字摄像头也被广泛应用于风机安装，其可以发现任何可能的问题，并能够捕捉到许多细节。

2. 数据采集及处理系统风机振动在线监测的数据往往是大数据，数据采集及处理系统需要具备高效且可靠的处理能力，通过计算机视觉、机器学习和深度学习等技术，从海量数据中快速提取最重要的信息。

对于对数据的需求不断增加，GPU替代了CPU成为主流处理器，现场高速运算系统、云计算等业务也广泛应用于该领域。

3. 监测及维护措施通过数据采集和处理系统的分析，风机的振动情况将被识别出来，对于风机存在故障的情况进行监测和维护，对于预测在风机正常轻微振动的情况下是否会发生故障，采取及时措施进行检修。

二、风机状态评估技术风机状态评估技术是指对已经采集到的振动数据、历史数据和操作数据等综合分析，评估风机运行状态及预测未来可能面临的问题。

1. 振动信号处理技术振动信号处理技术是风机状态评估的基础，互相关、时域分析、样本方差分析、小波多尺度分析、短时傅立叶变换等成为振动信号分析处理的标准方法。

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。

西山煤电集团杜儿坪矿新华风机在线监控改造初步方案一．概述：从已有的资料看，西山煤电集团杜儿坪矿新华风机控制和监视系统采用的是传统的继电器和按钮操作控制模式，不仅各种风机状态的显示非常不直观、操作不便而且各种触点故障率高，容易误动作。

不利于风机的安全高效运行，也谈不上设备的现代化管理，因此迫切需要进行微机集中监控的改造。

近年来，随着设备故障诊断技术的迅猛发展，已经有众多厂家开始从中受益。

所谓的设备故障诊断技术是以设备振动测点波形频谱分析为基础，以带通滤波技术为手段，辅助温度、电流等工艺参量进行综合评价的技术，对于风机等大型旋转设备有明显的设备故障预防预知作用。

本在线监控改造方案融合了在线监控和设备故障诊断技术的优点，使得原有的控制系统直接一步到位，大大提升风机的现代化管理水平。

二．系统主要功能及特点1、系统主要功能系统主要功能包括：✓性能参数的监测包括风量、静压、动压、全压、风速、喘振点压力、负压的监测；通风机和电机振动烈度的监测；风流中瓦斯、CO浓度的监测；开关柜电压、电流、功率因数、能耗指标以及风机开停状态的监测；现场实时监测数据动态时域和频域波形以及统计值数字显示；通风机和电机轴承温度以及电机绕组温度的监测。

✓风机喘振的监测为了防止风机进入喘振区运行，避免造成风机设备的损坏和引发不安全事故，风机必须配置喘振报警装置，确保装置报警信号的正常输出。

毕特曼管（失速探针）和喘振报警装置（差压开关等）的连接要求及喘振报警装置压力整定值的确定。

整个喘振报警装置由装于叶轮进口前的毕特曼管和差压开关、连通橡胶软管等主要部件组成。

风机常用差压开关的型号为DPD1T-M3SS或DPD2T-M3SS。

由于风机喘振危害极大，必须对喘振裕度和工况点距离喘振的距离做出指示，当喘振裕度小时提醒运行人员检查风机阻力异常升高的原因。

如下图示：喘振指示✓风机实时性能曲线的监测在风机性能曲线上动态显示通风机运行的工况点以及通风阻力曲线，在风机性能上体现出当前风机运行的安全区间，如下图示。

煤矿风机在线监测系统引言煤矿工业在能源供应中扮演着重要的角色，然而，与这个行业相关的安全问题也引起了广泛的关注。

在煤矿中，风机是确保矿井内的通风正常运行的关键设备。

由于通风系统的失效可能导致矿井内气体积聚，甚至引发火灾或爆炸等危险事件，因此，风机的在线监测系统对于煤矿的安全运行至关重要。

系统概述煤矿风机在线监测系统是基于物联网技术的自动化监测系统，旨在实时、准确地监测煤矿风机的工作状态和性能参数。

该系统通过传感器和数据采集模块，收集风机的运行数据，并通过与云服务器连接，将数据进行处理和存储，最终呈现给矿工和管理人员。

系统组成煤矿风机在线监测系统主要由以下几个组成部分组成：1. 传感器传感器是系统的核心组件之一，用于收集风机的运行数据。

传感器种类多样，包括温湿度传感器、气压传感器、振动传感器等。

这些传感器安装在关键位置，可以实时获取风机的工作状态和性能参数。

2. 数据采集模块数据采集模块负责接收传感器采集的数据，并通过一定的信号处理和数据转换，将数据传输给云服务器。

数据采集模块具有稳定的工作性能和较高的传输速度，保障数据的可靠传输。

3. 云服务器云服务器是系统的数据处理和存储中心。

采集到的风机数据通过云服务器进行处理，并存储在数据库中。

云服务器还提供了一个用户界面，可以实时显示风机的工作状态和性能参数，并通过警报系统提醒管理人员在出现异常情况时采取相应的措施。

4. 用户界面用户界面是系统的操作界面，通过图形化显示监测到的风机数据。

用户界面直观地展示了风机的工作状况和性能参数，例如温度、湿度、振动等。

同时，用户界面提供了报表功能，可以查询历史数据，并生成统计图表。

系统优势煤矿风机在线监测系统具有以下优势：1. 实时监测系统通过传感器和云服务器，能够实时监测风机的工作状态和性能参数。

管理人员可以及时了解到风机的异常情况，并采取相应的措施，保障煤矿的安全运行。

2. 数据存储和分析系统的云服务器可以将采集到的数据进行存储和分析。

图1 矿井通风机在线监测系统框架图
2.2 PLC硬件设计 S7-300PLC的硬件主要由电源模块、CPU、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、通信模块组成。 （1）数字量输入输出模块主要用于低压柜控制方式及开关状态、电动机接触器及热继电器状态、变频器运行及故障状态、风门接触器状态及台风开到位、关到位状态，并控制低压柜开关的分合闸、电动机的正转/反转和变频/工频启动，以及风门的打开和关闭。 （2）模拟量输入输出模块主要对风机负压及流量、电动机温度和振动、变频器输出转速和电流、低压柜的电力参数等进行AD转换。 （3）通信模块负责与各低压柜内的电参数采集模块、上位机进行通信。2.3 上位机监控软件设计 通风机参数在线监测系统配备RJ45以太网接口，软件接口OPC协议，通过矿井地面光纤主干环网向矿井信息与自动化系统上传信息，实现远方对风机设备实行监测、监控、数据共享等功能。 上位机监控系统功能如下： 1）监测主风机、电机的运行状态（、全压、风量、风速、温度。监测电机的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度。 2）对电机前后轴承温度、电机定子温度、电机电压、电机电流、静压、全压、振动、风流中瓦斯浓度等参数提供历史信息的查询打印，重要参数超限时实时报警，可由用户设置报警上下限。 3）可实时记录风机开关传感器状态，以及每个主电机实施开停动作的具体时刻，并且可根据要求生成报表。 4）监测高压柜电压、电流、有功功率等参数，监测断路器、接触器、操作状态转换开关、保护动作信号等参数。模拟量传感器检测参数、主电机电压、电流等动态参数按合理的时间密度记录（风道环境参数由安全监测系统采集），并生成趋势曲线图。 5）监测数据能够按不同的条件查询，并且便于打印输出，授权的网络终端用户能够远程查看监测数据。 6）提供程序及数据安全管理功能，不同的用户可设置不同的权限，防止未授权用户修改监控系统参数。 7）风机在线监控子系统就近接入环网交换机，通过工业以太网快速接入全矿综合自动化平台，提供OPC接口与自动化平台无缝连接，实现风机的监控和数据共享。 8）可实现风机的遥控自动启停、自动倒换和遥控“反风”运行功能。可实现多种控制方式：本地手动、本地自动、远程手动、远程自动。

徐州中测电子科技有限公司通风机在线监测监控系统技术说明地址：徐州中国矿业大学科技园联系人：郝三宝客户服务电话：1 5996956110电话号码：(0516)83307999传真：(0516)83307899详细描述矿井主通风机是向井下送风的重要设备，也是大型耗能设备，对其实现在线监测监控，使之始终运行在良好状态，对于保障煤矿安全生产，保护矿工生命和企业财产安全，降低风机能耗具有重要意义。

徐州中测电子科技有限公司成功研制开发的矿井主风机在线监控系统，综合利用现代传感技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、网络通讯技术，基于企业计算机网络实现主风机运行参数、通风数据的实时监测与风机主辅设备控制的一体化，监测内容丰富，控制功能完善，具有实时性强、安全可靠、操作方便、易学易用的特点。

系统结构如图所示，主要由PLC测控系统、上位机冗余组态软件系统、视频监视系统三大部分组成。

系统特点1、PLC测控系统采用双CPU，能够快速准确可靠地完成监测监控功能；2、上位机应用软件采用冗余组态软件系统，使得系统更加安全可靠；3、系统可根据现场应用需求灵活配置，伸缩性强；4、测控功能上的网络化、WEB化。

系统主要功能1、实时监测风机风压（静压、全压）、风速风量、轴承温度、定子温度、电网电流、电压、功率、电机与风机效率、风峒大气参数（温度、湿度、大气压力）等风机运行各种参数；2、监测风门位置、风机开停状态、反风信号和电机编号等风机运行多种状态信息；3、控制风门开/关、风机启/停；4、自动闭锁控制，保证系统安全；5、具有现场控制、远程控制、手动控制等多种控制方式；6、在控制中心，通过32′液晶电视对风机机房进行24小时监视，通过网络视频服务器实现24小时远程监视。

系统软件功能1、接收、处理、存储、显示PLC系统上传的现场数据，显示方式多样，生动直观；2、自动生成各类报表，内容丰富翔实；3、实时曲线、历史曲线绘制；4、实时监测各类参数，具有超限报警并记录报警信息的功能；5、系统设置了操作权限，只有获得权限的人员才可以操作系统；6、支持远程网络浏览和控制。

太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二〇一一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT421-2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。

它利用高性能PLC构成前端数据采集和处理单元，以稳定、可靠、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测，为通风机的安全、高效运行提供科学依据。

风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。

所以，在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。

通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。

在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯；风机振幅；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等；电源配电柜母线电压、电流；根据运行情况可实时输出各种特性曲线。

数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式， FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。

风机在线监测系统工作原理
风机在线监测系统主要通过以下步骤来工作：
1. 传感器安装：在风机的关键部位安装传感器，可以包括振动传感器、温度传感器、压力传感器等。

这些传感器可以实时地测量风机的运行状态和各个部位的参数。

2. 数据采集：传感器将采集到的数据发送给数据采集设备。

数据采集设备负责接收和存储传感器数据，并进行预处理，比如去除噪声、滤波等。

3. 数据传输：经过预处理后的数据被传输给监测系统的服务器。

数据传输方式可以通过有线网络或者无线通信实现，取决于具体的监测系统。

4. 数据分析：监测系统的服务器对接收到的数据进行实时分析和处理。

使用各种算法和模型来监测风机的运行状态，识别异常情况和故障风险。

5. 报警和通知：当监测系统检测到风机存在异常情况或者故障风险时，会发出报警信号并通知相关人员。

通知方式可以是短信、邮件、手机应用程序等。

6. 数据可视化：监测系统将分析后的数据以图表、曲线等形式展示给用户。

用户可以通过监控界面实时了解风机的状态，并进行数据分析、趋势预测等操作。

通过风机在线监测系统，用户可以及时监测风机的工作状态，提前发现潜在故障风险，及时采取措施进行修复和维护，提高风机的运行效率和可靠性。

煤矿风机在线监测系统煤矿是中国经济中的一个重要组成部分，但是煤矿井下工作环境却十分危险。

由于井下环境恶劣、通风条件差等原因，煤矿安全问题一直是煤矿生产中最关注的问题之一。

其中，煤矿通风系统是保障煤矿安全生产的主要手段之一。

而煤矿风机在线监测系统则是通风系统中不可或缺的一部分。

本文就煤矿风机在线监测系统进行分析。

一、煤矿风机在线监测系统的意义煤矿风机在线监测系统是指通过现代信息技术手段，对煤矿通风系统中的风机运行状态进行实时监测、分析和预警的系统。

该系统主要由嵌入式数据采集器、数据传输网和应用软件三部分组成。

煤矿风机在线监测系统的意义主要体现在以下几个方面：1、提高通风安全水平传统的通风监测手段主要是通过人工巡检的方式，存在着劳动强度大、数据采集难度大等问题。

而煤矿风机在线监测系统通过实时采集风机运行状态和环境参数等关键数据，可以实现对通风系统的全面监测，从而提高通风系统的安全水平。

2、提高煤矿生产效率煤矿生产需要消耗大量的能源，其中通风系统是占据其中很大一部分的。

如果通风系统出现了问题，将严重影响煤矿生产效率。

通过煤矿风机在线监测系统，可以实时了解通风系统的运行状态及风机的损耗率、故障频率等重要参数，对通风系统进行精细化管理，提高煤矿生产效率。

3、降低维护成本传统的通风系统监测需要很多专业人员进行巡检，并对数据进行分析和处理。

而煤矿风机在线监测系统可以实现自动化数据采集、处理和分析等功能，不仅可以从人力上降低维护成本，还可以避免维护人员误操作等因素导致的安全隐患。

二、煤矿风机在线监测系统的功能和技术特点1、功能通过煤矿风机在线监测系统，可以实时获取风机转速、温度、电流、压力等关键参数，进行实时监测和分析。

其中，系统通过分析风机运行状态和环境参数，可以对风机当前状态进行预警分析，预测出可能存在的故障和问题。

同时，还可以对风机运行数据进行统计分析和报表生成等功能。

2、技术特点因为煤矿环境的特殊性，煤矿风机在线监测系统需要具备一些特殊的技术特点。

引言在线监测系统是近20年来在大型发电机组上发展起来的一门新兴交叉性技术，是由于近代机械工业向机电一体化方向发展的产物，自动化、智能化、大型化在许多发电生产工况下保证了生产过程的安全性和可靠性，因此对设备工作状态的监视日益重要，随着大型风力发电机容量的迅猛增加，数字化在线监测系统已经成为发电设备的重要组成部分。

风力发电机工作在野外,各风机之间距离较远,且无人值守，现场维护人员较少，机舱、塔筒高，巡视人员很难对风机内部进行现场检查及维护，不能及时发现隐患。

由于风力发电机发电量具有非稳定性，设备频繁启动，极大的影响了发电设备的安全性和稳定性。

针对风力发电的特点，我公司开发了XSJ—2000风电数字化在线监测系统。

该系统实现以下4大功能：1.风机顶部与底部的环境（烟雾及温度）实时监测；2.风机内部电缆与变压器进线电缆温度实时监测；3.塔筒门的开、闭状态实时监测；4.开关柜触头温度与母排温度实时监测；XSJ—2000数字化在线监测系统采用了当今国际先进的光纤通讯技术及485总线通迅实现多点监控的手段，极大程度的减轻了安装及维护的工作量。

该系统具有良好的计算机画面，可显示监测点的实际安放位置，报警值可调整，报警时，动作光字牌及音响，显示画面自动切换到报警画面，并提示报警点处的最佳抢修路径。

计算机提供全部传感器一年的历史数据，有效指导检修工作，为动态检修提供了理论根据。

电话：（010）82896798/6799 E-mail：wabdl@电话：（010）82896798/6799 E-mail ：wabdl@一、系统结构（如图）开关柜红外测温装置系统图二、系统功能特点：1、系统操作、维护简单，友好的人机管理界面，采用先进的光纤通迅及485工业通讯技术，建立独立的数据通讯网络。

2、及时有效的监测风机塔筒顶部与底部的环境温度及烟雾浓度情况，避免人员登高巡检的作业。

3、能够实时监测风机机舱部位电缆、底部电缆和变压器进线电缆温度，并生成曲线分析，对设备的运行情况了如指掌。

矿用主通风机在线监控系统执行Q/DGSH042-2010标准）使用说明书目录1 系统概述 (3)1.1 正常工作时条件 (3)1.2 设备交流电源 (3)1.3 系统组成 (3)2 系统型号及主要技术参数 (3)2.1 型号及意义： (3)2.2 通讯方式：以太网、RS485。

(3)3 系统总体结构示意图 (4)4 监控主机功能 (4)4.1 操作管理 (4)4.2 菜单显示 (4)4.3 显示功能 (6)4.4 实现远程控制 (8)4.5 故障查询 (8)4.6 双机切换时间 (8)4.7 打印 (9)4.8 备用电源 (9)4.9 人机对话 (9)5 现场控制 (9)5.1 PLC控制柜的功能： (9)5.2 一体化工控机实现的功能： (10)5.3 终端箱的功能： (10)5.4 电源指示和故障指示功能； (10)6 系统特点 (10)6.1 高可靠性 (10)6.2 实用、易操作性 (11)6.3 监测信息全面 (11)6.4 传输方式灵活 (11)6.5 可扩充性 (11)6.6 可维护性 (11)7 安装调试及注意事项 (11)7.1 安装 (11)7.2 接线 (11)7.3 调试 (12)7.4 注意事项 (12)8 包装、贮运 (12)9 验收及技术服务 (12)10 系统服务 (13)1、系统设备提供和到货 (13)2、工程进度安排 (13)3、设备安装、调试 (13)4、工程文档 (13)5、培训 (13)6、系统验收 (13)7、技术支持和服务 (13)8、保修 (13)1、求支持方式 (13)1．售后服务热线 (13)2．售后服务E-MAIL (13)3．直接与技术人员联系 (13)2、服务工作流程 (13)3、支持升级方式 (14)1 系统概述KJ-XXX矿用主通风机在线监控系统（以下简称系统）应用于煤矿地面，实现对瓦斯浓度、风速、风压、温度、震动、电压、电流、功率等参数进行监测，由S7-300PLC 进行分析处理，并对设备、局部生产环节或过程进行控制，满足全矿或局部范围的风机安全监测监控需要的系统。

基于可靠性的状态监控预知系统------风机在线监测及诊断系统技术方案一、概况：监控设备：对于炼钢厂转炉风机,实施在线状态监测,精确了解设备运行状态,实施有计划的预知维修,同时根据运行状态与根源分析,进一步提高设备运行的可靠性,为合理安排设备维修和优化备件提供有力保障;实施目标：该系统通过建立关键设备在线监测体系,实时监控设备振动参量状态,及时报警,防止重大设备事故的发生；同时采用最先进的监控技术,最大程度延长设备的预警时间,从而实现预知维修,并通过智能的专家诊断,精确诊断故障源,实现精密维修,缩短维修用时,为检测维修制度合理化提供准确的数据基础;二、项目意义利用传感器捕捉振动、冲击脉冲、转速、电流信号；进行信号处理、模式识别、预报决策,及计算机技术,监测机组在运行过程中的振动参数及有关性能参数及其动态变化,在机组运行过程中,作出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果,判断机组性能劣化趋势;使运行、维护、管理人员能在维修之前做好有关准备,做到预知维修,并可根据监测诊断结果,进行技术改造,避免类似事故再次发生;实施本项目的意义在于：1、通过本项目实现对机组的连续在线监测和劣化趋势预测达到预知维修的目的,以保证无故障运行;2、利用监测诊断系统可以及时判别设备是否有故障,并且能够迅速查明故障原因、部位、预测故障影响;从而实现有针对性的按状态维修,那里坏了修那里,而不是大拆大卸,延长检修周期,缩短检修时间,提高检修质量,减少备件储备,提高设备的维修管理水平;3、向运行人员提供及时的信息,有效地支援运行,提高设备使用的合理性、运行的安全性和经济性,充分挖掘设备潜力,延长服役期限,以便尽量合理地使用设备;从而降低设备故障停机时间,减少计划检修时间和非计划检修时间;4、向维修管理人员及时提供设备运行情况,及时准备备品备件,及时处理有关故障,真正实现预知维修,以最少的代价发挥设备最佳的效益,做到最佳运行,使设备维修费用、设备性能劣化与停机损失费用最低;根据监测诊断结果确定维修时间、维修部位和维修方法,并根据诊断结果进行技术改造,可以降低设备故障停机时间,减少计划检修时间和非计划检修时间;提高开工率,增加产品产量,减少同类事故发生的次数;三、CMS在线监测系统功能说明：系统功能：1）本系统为瑞典SPM公司着名的CMS网络监控系统,在世界范围内拥有40年的历史,更为ABB、西门子、英格索兰、西马克、阿尔斯通等着名设备制造商应用,进行产品出厂配套或进行出厂质量校核；2） 全中文操作界面,提供WINDOWS 窗口形式和树状结构形式两种操作方式,真正做到会使用计算机就能操作软件；3） 在线监控设备振动指标,长期趋势监控,智能型“绿、黄、红”报警指示；4） 通过专利的“EVAM ”专利技术,实现：① 智能诊断故障原因,对位移、加速度、速度、歪度、峭度、4个等级摩擦量以及不平衡、不对中、松动、轴承故障、转子断条等30多项参数与征兆独立评估,分别给出“绿、黄、红”状态指示,实现智能专家诊断；② 针对设备工况的复杂性,对于变速设备、载荷变化较大的设备,可根据转速和载荷的变化量预先设定设备不同工况下的不同标准；③ 根据设备的多样性,有时设备总体振动不大,但是短时工作后便造成事故停机现象,“EVAM ”根据30多项参数的趋势变化可以捕捉设备的故障原因,并报警提示；④ 根据设备的基本参数和正常状态下的参量,形成适合该设备的企业标准,从而为设备后期更准确判断设备运行状态；⑤ 内置的“专家系统”和庞大的轴承库,方便具有一定专业知识、习惯用频谱来分析设备故障的管理人员来判断如不平衡、不对中、松动、轴承故障、转子断条等等故障;5） 轴承监测 —— 冲击脉冲技术① 振动监测解决不了早期预警问题已是世界公认的事实,原因是轴承早期的问题如润滑不良,点蚀等所产生的是较弱的瞬态信号,常规振动传感器及振动分析方法根本无法捕捉得到;如下图实例中,振动未报警,但轴承冲击脉冲峰值LR 已远远超出报警值,损伤程度值COND 逐渐加大,说明轴承已经失效,继续运行将导致严重隐患;② “冲击脉冲技术”是完全不同于振动监测的技术,该技术已服务世界各国30多年,被公认为是解决滚动轴承、齿轮问题的最佳途径,因此应用极为广泛,仅在中国就已成功应用于上千家企业;绝大多数世界知名设备制造商,如ABB 、英格索兰、苏尔寿、GE,都已在其设备出厂前安装冲击脉冲传感器,或使用该技术进行出厂检验；为数众多的进口石化挤出机、造纸机、船用发动机的齿轮箱上,已经安装了冲击脉冲监测保护系统;③该技术简单易用,只须在轴承座上安装冲击脉冲传感器,系统会直接给出轴承运转状态值及国际标准的“绿、黄、红”状态指示,同时给出：专利的LR/HR 技术,给出强冲击与平均冲击指标；状态代码CodeA 为最佳,B 为干磨擦,C 为轻度损伤,D 为严重损伤；润滑状态代码LUB 油膜厚度：0,1,2,3,4…；损伤程度值Cond<30为轻度,30-40为中度,>40为重度；它包括一个庞大而丰富的轴承库,以及专利的 LUBMASTER 轴承润滑寿命分析模块;见下图④ 冲击脉冲技术的优势是其独特设计的冲击脉冲传感器,仅对轴承运转、齿轮啮合时产生的瞬态冲击做出反应,而对其它低频振动的干扰不作反应,因此可以得到纯净的早期信号;对冲击脉冲信号进行频谱分析,即专利的SPM Spectrum TM,具有其它常规带通滤波、包络技术无法比拟的优势,可得到极为清晰的频谱图;6） 通过企业内部网络实现网络共享,同时支持5个用户同时上网查看设备目前的工作状况； 轴承状态冲击脉冲LR/HR损伤程度COND 润滑指标LUB 水平振动VIB7）系统内置的TLT自检功能,自动监测网络系统的连接质量和硬件品质,保证采集数据的真实可靠；8）本系统自成体系,不受网络系统的故障干扰；9）本系统可以同时接收在线或离线便携式数采器的数据,进入系统进行统一管理；10）可以按企业内部的设备统一编号或自己编排的编号任意编辑测点名,方便查找；11）可以根据管理人员的职责范围来设定管理权限,真正做到职责分明；12）对于问题设备或检修过设备处理的过程、方法和结论可在当时的测定数据中加以注解,便于将来查阅、参考和制定恰当的处理方案；13）本系统采用WINDOWS自带的SQL SERVER 数据库,可以利用SQL SERVER 数据库自身的软件进行备份,也可以在客户端自行备份数据；14）数据可与企业EAM或ERP体系实现数据共享；15）本系统采用模块化的方式,可以根据用户的需求扩展功能,如：脉冲技术、油膜分析功能等更深层次的分析功能；16）可以通过网络系统,输入软件序列号,在互联网上免费升级软件;实施方法：1）安装振动传感器,监控设备的振动变化；2）安装冲击脉冲传感器,监控轴承的冲击变化和润滑的状况；3）安装转速传感器,实现转速监控,并实现变速设备智能诊断；4）通过现场监测单元多通道信号处理,将数据通过企业互联网传输；5）服务器运行监控软件与数据库,客户端实现有权限地数据共享与诊断分析;五、在线系统结VCM+BMU1、结构图2、风机测点分布测点说明如下：风机本体安装3个振动传感器：风机本体轴承位水平安装1个振动传感器、垂直方向安装1个振动传感器、轴向安装1个振动传感器,;电机本体安装2个冲击脉冲传感器：两个轴承位各安装1个冲击脉冲传感器;电机和风机之间安装1个转速传感器;电机控制柜上:控制柜上电机电流信号接入VCM;一、风机在线监测系统功能要求；1、按照设备状态在线监测和故障诊断的需求,风机上实施在线监测,并具有故障诊断和故障报警功能;2、利用传感器捕捉振动、冲击脉冲、转速、电流信号；进行信号处理、模式识别、预报决策,及计算机技术,监测机组在运行过程中的振动参数及有关性能参数及其动态变化,在机组运行过程中,做出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果,判断机组性能劣化趋势;3、通过振动准确监测风机系统的不平衡、不对中、松动等问题；4、通过冲击脉冲准确监测风机系统的轴承问题,做到准确预知与诊断；5、通过电机电流信号的监测,反映风机载荷的变化,提高系统诊断的准确性；6、有关诊断分析软件中能实现不同岗位人员的权限设定,并能在局域网内实现数据共享,以便提高各级专业人员利用系统及时了解所监测设备的能力和水平,以便提高此类重要设备管理的效率;二、主要系统硬件的技术条件1、振动监测模块VCM-20VCM-20 是连续测量单元,供采用 EVAM 专家方法进行振动分析;单元内部配有 CPU、硬盘和多路复用测量逻辑模块;VCM-20-8 配有 8个振动测量通道,8 个 RPM 测量通道;可插接4-20mA模拟量输入板,可扩充8-16通道模拟量,监控温度、压力等,也可通过负载电流监控,实现变载分析;VCM-20 可通过以太网与安装 Condmaster Nova 软件的计算机连接;测量设定值在软件中设置;通信程序 DBL 向 VCM-20 单元传送测量设定值,并读取这个单元的结果文件;处理器： 1GHz存储器： 256 Mb RAM硬盘容量： > 20 Gb通道：振动20,转速 8频率范围： 0 –20KHz包络频率： 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000, 10 000 Hz检测窗口：矩形、汉宁、海明等分辩线数： 200, 400, 800, 1600, 3200, 64002、轴承监测模块BMU-07BMU-07配有7个测量滚动轴承冲击脉冲通道,与测量单元 VCM20连接,根据 VCM20的请求进行测量、传输数据;BMU 提供冲击振幅值和包络冲击脉冲信号,用于频谱分析;VCM20单元测量轴承转速,计算 SPM 频谱,评估轴承工作状态;测量条件在 Condmaster Nova 中设置,包括冲击脉冲方法、频谱类型、用于识别轴承故障的征兆及告警极限等;测量方法：冲击脉冲 LR/HR, 和 SPM 频谱测量范围： -19 到99 dBsv LR/HR测量通道： 7电源： 5 V DC ±10%温度范围： -10°到60° C尺寸： 139 x 145 x 46 mm3、冲击脉冲传感器42000测量范围：最大值100 dBsv机架基础：不锈钢SS 2382设计：密封温度范围：-30到+150° C外部压力：最大1 MPa 10 bar 扭矩：15 Nm, 最大20 Nm4、振动传感器SLD144B灵敏度：100 mV/m/s2,精度：1%工作环境温度：-50~125℃频率范围：~10KHz适用公制M8内螺纹孔,传感器垂直输出传输距离：400米以内。

主扇风机控制及在线监测系统要点摘要为了提高矿山工作的安全性和效率，主扇风机控制及在线监测系统被广泛应用于现代矿山。

本文将介绍主扇风机控制及在线监测系统的主要特点和要点。

主扇风机控制系统主扇风机控制系统可以实现对主扇风机的调速和控制，保证主扇风机在合适的转速下稳定运行。

其主要分为硬件控制部分和软件控制部分。

硬件控制部分硬件控制部分主要包括主扇风机、变频器、传感器和PLC等。

其中，主扇风机是整个系统的核心，变频器可以通过调节主扇风机电机的运行频率来实现调速操作，传感器可以对主扇风机的运行状态进行监测，PLC可以对传感器的监测数据进行处理和控制主扇风机的运行。

软件控制部分软件控制部分主要是通过计算机对硬件控制部分进行控制，可以实现主扇风机的自动化管理。

软件上一般包括主机监控界面、控制操作界面、数据分析界面以及运行状态监测界面等。

在线监测系统在线监测系统可以实时监测主扇风机的运行状态和数据，发现异常情况及时进行处理，保证矿山的运行安全。

其主要分为信号处理模块、数据采集模块和监测分析模块。

信号处理模块信号处理模块一般是对主扇风机传感器采集到的数据进行处理，通过滤波、放大等处理方式将信号转换成数字信号，并且去除本底信号。

数据采集模块数据采集模块可以对信号处理模块处理后的数据进行采集，而且可以实时进行数据传输和通讯，确保数据的及时性和准确性。

监测分析模块监测分析模块可以将数据采集模块采集的数据进行分析和处理，实时监测主扇风机的运行状态和运行效率，同时可以对主扇风机异常情况进行预警和处理。

要点总结综上所述，主扇风机控制及在线监测系统主要包括硬件控制部分和软件控制部分两个方面。

硬件控制部分采用主扇风机、变频器、传感器和PLC等，软件控制部分采用计算机进行控制；在线监测系统主要由信号处理模块、数据采集模块和监测分析模块三个部分组成。

实现矿山主扇风机的自动化管理和在线监测，有效提高矿山运行安全和效率，具有重要意义。