瓦斯抽放站在線監控系統改造與應用

梁曉龍

（陽泉煤業（集團）有限責任公司一礦，山西陽泉045008）

引言

隨著煤礦信息化技術的進步，結合現代化礦井建設的要求，需要對煤礦大功率、大動力設備進行信息化控制。六號瓦斯抽放站擔負著對井下瓦斯的抽采工作，保障了井下安全作業和人員安全，是“一通三防”的重要工作之一，是煤礦安全的重要基礎保障。一礦通過對六號瓦斯抽放本站在線監控系統的改造，實現了對礦井重要大功率設備的全信息化監控，有效提升了礦井的設備運行穩定性，確保了安全生產。

1 抽放泵站概述

六號抽放瓦斯泵站是礦井地面永久抽放瓦斯泵站，負責陽煤一礦井下采掘工作面的瓦斯抽放工作，和井下連接專用抽放管路。地面建有兩個機房，舊機房安裝CBF510-2GB3型水環式真空泵2臺，1臺運行，1臺備用。新機房安裝2臺2BEC72型水環式真空泵，電機型號YB630S/900 kW。2個瓦斯抽放站的設備技術參數見表1、表2。由于泵站建設較早，仍采用老舊分散控制方式，設備的各種控制、保護、監測和分析不能實現信息化和自動化。個別工作有人工進行排查，不能實現集中控制。設備和系統的監控還存在漏洞，難以滿足現代化設備運行需要。對泵站的現代化在線監控系統改造迫在眉睫。

2 系統結構和功能

KC/TF-I型礦井通風機計算機監測監控系統是基于工業控制計算機、工業控制組態軟件、可編程設備控制和智能數據采集、工業視頻監控、網絡通訊等先進技術為一體的綜合監控系統，實現四臺瓦斯抽放泵運行工況參數的采集；運行狀況異常報警；設備的集中控制；現場音視頻監測監控等功能。

表1 六號瓦斯抽放站1號機、2號機水環真空泵技術參數表

表2 六號瓦斯抽放站3號機、4號機水環真空泵技術參數表

2.1 PLC監控柜

監控柜核心采用西門子S7-300系列可編程控制器，來完成兩臺風機和附屬設備設備運行參數的采集和設備控制功能。

2.2 監控主機

監控主機采用工業級計算機，包括數據監控計算機和視頻監控計算機。

2.3 現場傳感器

含有監測溫度、振動、噪聲和直流電壓傳感器等，主要為采集信號。

3 性能及參數（見表3）

表3 系統主要性能參數

4 監控系統的操作要點

1）進入運行系統。啟動計算機，進入監測系統運行主界面，如圖1所示。開始啟動畫面為瓦斯泵抽放系統主界面，顯示四臺瓦斯泵的各工作參數及工作狀態，并可以選擇其他按鈕進入相應的功能畫面。主界面顯示設備的運行狀態瓦斯泵出氣壓力、抽氣壓力、液位、進水壓力、上、下水池水位。變速箱溫度、瓦斯泵軸承溫度、電機軸承溫度和繞組溫度。瓦斯泵軸承振動等。

2）查看運行參數歷史趨勢。查詢參數的歷史趨

圖1 系統界面圖

勢數據記錄。

3）查看和轉存數據運行報表。顯示當天的運行數據記錄報表。

4）查看實時報警信息和歷史報警。系統發生參數報警，界面出現一個閃爍的紅色報警燈發出報警信號。

5）參數設定。主要完成各參數的報警限值的設定和修改。

6）高壓供電系統。點擊高壓供電按鈕，可進入查看高壓供電系統窗口，窗口繪制了瓦斯抽放站的高低壓電氣系統圖，并且實時動態顯示風機開關柜的運行狀態和風機電機的運行參數。

5 運行注意事項與運行維護

為確保系統安全可靠，不得隨意拷貝不相關東西，防止系統出現意外。做好各種設備的衛生清潔工作，不要積存灰塵，出現淋水，做好設備的散熱工作。禁止多次選用點擊功能按鈕，留有富裕時間進行操作。尤其在進行遠地網絡控制時，不得隨意把運行系統關閉及退出，將影響時間內信息記錄和采集。定期（1～2個月）對負壓測量管路卸放積水，防止影響測量精度，如果使用時間過長，腐蝕嚴重，應及時更換。為保證監測參數的準確性，需要由專業相關部門每年對儀表、傳感器等器件進行檢查和標定。

6 運行效果分析

6.1 實現現代化信息化控制

六號瓦斯抽放站計算機監測監控系統是基于工業控制計算機、工業控制組態軟件、可編程設備控制和智能數據采集、工業視頻監控、網絡通訊等先進技術為一體的綜合監控系統，實現四臺瓦斯泵運行工況參數的采集；運行狀況異常報警；設備的集中控制；現場音視頻監測監控；網絡監測監控信息共享等功能。模擬量參數包括：瓦斯泵出氣壓力、抽氣壓力、液位、進水壓力、上、下水池水位。變速箱溫度、瓦斯泵軸承溫度、電機軸承溫度和繞組溫度。瓦斯泵軸承振動。

6.2 提升安全監控水平

監控主機包括數據監控計算機和視頻監控計算機，另有在線報警信息，及時查詢歷史報警情況。當系統監測到不正常情況下及時發送報警信號，還可實現歷史趨勢曲線自動生成功能。

6.3 達到自動化監控

OPC、XML、WebService等通訊信號包含在系統中，均可實現安全穩定可靠的數據共享。WEB發布可穿透礦方工業網與信息網隔離網閘，完成各級監管系統的連接，如礦調度指揮中心，各種數據可以實現實時傳達，設備的監控效率得到很大的提高。

7 結語

通過對六號瓦斯抽放站在線監測系統改造，實現了對四臺瓦斯泵運行工況參數的采集、運行狀況異常報警、設備的集中控制、現場音視頻監測監控、網絡監測監控信息共享等功能，有效地提升陽煤一礦瓦斯抽放工作的安全性，彌補了人工巡查的不足，有效地杜絕了各類設備事故。該系統是現代化礦井建設的必要配置，為陽煤一礦動力設備的正常運行和礦井安全生產提供了保證。