煤矿风机在线监测系统.doc

18煤矿风机在线监测系统说明书煤矿风机在线监测系统说明书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/T19873.1-2005/ISO13373-1:2002《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DLJ279-90《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“。其余部分参照中国华电南京农网城网工程有限公司企业标准。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。华电南京农网城网公司的"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。通过本系统的实施使煤矿风井主扇风机的状态监测诊断的水平达到国内领先水平。实施本项目的意义在于:1）避免风机机组在运行过程中发生重大事故而造成的重大生产安全事故并避免以此而产生的巨大经济损失保证设备在规定的时间内无故障安全可靠的运行。2）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的潜力延长设备的使用寿命3）通过本项目的实施达到设备的有效维修降低设备的维修成本提高设备的使用效率改善产品的质量增加产量减少同类事故的发生.2．2系统测点统计根据煤矿企业现场的实际情况以及风机在线监测系统所必需测量物理量的要求必须监测以下各量（两台风机）：序号测点名称测点数量备注1负压22静压23动压24风速25全压2全压=静压+动压6风量2通过风压和风速换算7瓦斯浓度28有功功率2功率因数根据有功功率和总功率计算9电机轴承温度810定子绕组温度811风机振幅4通过振动专用数据采集器采集12I、II段母线电压213I、II回路电流214风机1、2级电机电流、反转电流615正反转、停止信号6开关量16电机转速417电机功率、风机耗电量8通过电压、电流、运行时间换算表1测点统计表2．3振动监测和风机在线监测融合为一体的新型风机在线监测系统中国华电南京农网城网工程有限公司是从事风机在线监测和振动监测的专业厂家将风机振动监测和工艺参数监测相互融合是中国华电南京农网城网工程有限公司新型风机在线监测系统的典型特点。从煤矿风机监测的实际情况来看除了需要监测风机的工艺参量如风量、风压、电机电流等外还需要监测风机的振动情况。也就是说要从风机的振动和工艺参量的复合角度来判断风机的运行性能好坏。振动参量的采集一般要求同步整周期采集和自动跟踪滤波。所谓同步整周期采集是指以键相位信号为基准实现多通道的同步采样采样速率受控于机组转速每周期（转）采集的数据样本长度相同每次采集的周期数相同瞬态与非稳态数据自动采集。自动跟踪滤波包括跟踪抗混滤波和跟踪数字矢量滤波前者采用特殊设计的八阶椭圆低通滤波器后者以数字处理技术为核心实现以机组转速为中心频率的带通滤波功能。另外振动参量包括三个要素：振幅、频率和相位三者缺一不可。综合上述振动参量的特点一般不用PLC直接采集振动快变量而是采用专业的振动数据高速采集器采集。由专业的振动采集器（如MF100）采集到的数据不仅有当前的振动p-p值而且有相应时刻的波形数据和频率特征而这正是煤矿风机在线监测所必需的数据。华电南京农网城网公司的新型煤矿风机在线监测系统从风机振动的专业角度结合P