大型風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案大型風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)·技術(shù)方案
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大型風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
前 言
第1節(jié) 系統(tǒng)功能與技術(shù)指標(biāo)
1. 系統(tǒng)功能
2. 技術(shù)指標(biāo)
3. 監(jiān)測(cè)參數(shù)范圍
4. 系統(tǒng)特點(diǎn)
5. 系統(tǒng)的組成
6. 系統(tǒng)的工作原理
第2節(jié) 氣體流量的監(jiān)測(cè)
1. 氣體流量計(jì)算的基本原理
2. 負(fù)壓測(cè)點(diǎn)的布置
3. ARJC系統(tǒng)負(fù)壓測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與物理位置
4. 微差壓變送器的基本技術(shù)指標(biāo)與使用方法
5. EDA9017模擬量采集模塊
6. EDA485C 有源隔離轉(zhuǎn)換器
7. 氣體溫度的測(cè)量與JWB系列溫度變送器
8. 負(fù)壓的采集與氣體流量的計(jì)算
第3節(jié) 電機(jī)的軸承溫度,繞組溫度的測(cè)量
1. PT100電阻介紹
2. EDA9018溫度采集模塊
3. ARJC溫度采集工作原理
第4節(jié) 電氣參數(shù)的測(cè)量
1. EDA9033A三相電參數(shù)采集模塊
2. ARJC系統(tǒng)電參數(shù)的采集
第5節(jié) 振動(dòng)的測(cè)量
1. 系統(tǒng)組成
2. 一體化振動(dòng)變送器介紹
3. 振動(dòng)的測(cè)量
第6節(jié) ARJC系統(tǒng)的報(bào)警
1. 系統(tǒng)報(bào)警的基本原理
2. EDA9060繼電器輸出模塊
第7節(jié) 系統(tǒng)的硬件濾波,電子濾波與軟件濾波
1. 氣體的濾波與穩(wěn)壓
2. 電子濾波
3. 軟件濾波
第8節(jié) 計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)打印設(shè)備
1. ARJC對(duì)計(jì)算機(jī),打印機(jī)的需求
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前 言
風(fēng)機(jī)是礦井要害設(shè)備之一,風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)需要納入全礦井自動(dòng)化系統(tǒng),傳統(tǒng)的設(shè)備無(wú)法與礦井自動(dòng)化系統(tǒng)交換數(shù)據(jù),只要依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),才可以將風(fēng)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)傳送給礦調(diào)度室,并將其運(yùn)行數(shù)據(jù)并入全礦井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)以供整體分析決策使用.所以,在線監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)全礦井自動(dòng)化的必須設(shè)備.
ARJC通風(fēng)機(jī)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是應(yīng)用于大型通風(fēng)機(jī)流量監(jiān)測(cè)方法的裝置;系統(tǒng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)"通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法"和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"煤礦用主要通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能參數(shù)測(cè)定方法"為依據(jù),應(yīng)用工業(yè)計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)和獨(dú)特的專有研究成果對(duì)礦用大型通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)在線測(cè)量與處理,以多種方式提供通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各種數(shù)據(jù),保障通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和方便通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)試,并為多種功能擴(kuò)充提供方便的條件.
在線測(cè)量與處理的風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括風(fēng)機(jī)入口靜壓,風(fēng)速,流量,電機(jī)的軸承溫度,定子繞組溫度,電機(jī)功率,風(fēng)機(jī)效率等,根據(jù)需要還可以擴(kuò)充監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的環(huán)境參數(shù),電機(jī)振動(dòng)烈度等性能參數(shù). ARJC的數(shù)據(jù)傳輸模式兼容滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的多種數(shù)交換形式, FTP,局域網(wǎng)IE數(shù)據(jù)服務(wù)與廣域網(wǎng)IE數(shù)據(jù)服務(wù)功能,可與全礦井自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活便捷的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),將風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)降V總調(diào)度室,滿足自動(dòng)管理的需求.
ARJC通風(fēng)機(jī)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)掌握通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),改變了傳統(tǒng)的設(shè)備管理方式,提高了通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)化管理水平,有力地保證了通風(fēng)機(jī)設(shè)備的經(jīng)濟(jì),可靠運(yùn)行,為設(shè)備的管理和維修提供了可靠的科學(xué)依據(jù),深受用戶歡迎.
本系統(tǒng)采用測(cè)控功能齊全,畫面,報(bào)表豐富多彩,方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用和技術(shù)維護(hù).
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第1節(jié) 系統(tǒng)功能與技術(shù)指標(biāo)
1 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)的主要功能有:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù),通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù),電機(jī)的電氣參數(shù),軸承溫度,電機(jī)振動(dòng),數(shù)據(jù)管理,報(bào)表管理,性能測(cè)試,遠(yuǎn)程通訊等,詳述如下:
n 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)入口靜壓,入口溫度,風(fēng)量.
n 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)機(jī)性能參數(shù):流量,全/靜壓,效率.
n 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)配用電機(jī)的電氣參數(shù):電流,電壓,功率.
n 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸承溫度并在超限時(shí)報(bào)警.
n 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定子溫度并在超限時(shí)報(bào)警.
n 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng).
n 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示,存儲(chǔ),查詢,打印.
n 報(bào)表自動(dòng)生成,存儲(chǔ),查詢,打印
n 兼容多種國(guó)際計(jì)算機(jī)通訊協(xié)議(DDE,OPC,FTP).
n 局域網(wǎng)IE瀏覽功能
n Internet信息發(fā)布與存貯功能
n GPRS遠(yuǎn)程信息服務(wù)
n GPRS手機(jī)短信功能
2 技術(shù)指標(biāo)
n 工作電壓:～220V±10%
n 環(huán)境溫度:-10℃～+50℃
n 環(huán)境濕度:≯85%
n 變送器精度:≮0.5級(jí)
監(jiān)測(cè)精度:
n 流 量:2.5級(jí)
n 壓 力:0.5級(jí)
n 電參數(shù):0.25級(jí)
n 溫 度:0.5級(jí)
n 振 動(dòng):0.5級(jí)
n 其 它:1.5級(jí)
3 監(jiān)測(cè)參數(shù)范圍
n 流 量:4000～125000 m3/min
n 壓 力:-1000～0 mmH2O
n 溫 度:0～150℃
n 電 壓:0～10kV
n 電 流:由互感器確定
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n 功 率:無(wú)限制
n 振 動(dòng): 0～20 mm/s
4 系統(tǒng)特點(diǎn)
n 采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),功能強(qiáng)大,智能化程度高;以圖形界面顯示工作狀態(tài),畫面豐富,直觀生動(dòng).
n 采用模塊化設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)行精度高,使用維護(hù)方便.
n 采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了全礦數(shù)據(jù)共享.
n 采用了多種抗干擾措施,因此系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確.
n 流量監(jiān)測(cè)措施獨(dú)特,新穎,可靠性好,精度高.
n 選用了可靠性好,精度高的傳感(變送)器.
n 軟件設(shè)計(jì)安全性高.
n 操作簡(jiǎn)單快捷,維護(hù)方便.
5 系統(tǒng)的組成
本系統(tǒng)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心,主要由信號(hào)測(cè)取裝置和傳感(變送)器,信號(hào)采集及轉(zhuǎn)換裝置,通訊裝置,供
電裝置,顯示器等組成..
信號(hào)測(cè)取裝置和傳感(變送)器主要包括取壓裝置,電壓及電流互感器,差壓變送器,溫度變送器,電量采集模塊等.
信號(hào)采集及轉(zhuǎn)換裝置主要包括濾波環(huán)節(jié)和電壓/電流變換.
通訊裝置主要包括10mbps/100mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡.
供電裝置主要包括直流穩(wěn)壓電源.
6 系統(tǒng)的工作原理
該系統(tǒng)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心,配以各種外圍設(shè)備組成,在軟件的控制下,完成數(shù)據(jù)的采集,分析等工作,以圖表等多種形式顯示在顯示器上,并傳輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn).各部分的工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下.
電氣參數(shù)的監(jiān)測(cè) 電氣參數(shù)指配套電機(jī)的電流,電壓,功率,功率因數(shù)等.選用精度高,可靠性好的電量采集模塊將來(lái)自電壓
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流互感器二次側(cè)的電壓,電流換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào),再送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理.
氣體流量的監(jiān)測(cè) 在ARJC系統(tǒng)中,氣體流量的監(jiān)測(cè)是依據(jù)氣體流經(jīng)變截面構(gòu)件時(shí)所形成的靜壓差計(jì)算獲得.當(dāng)流體流經(jīng)變截面構(gòu)件時(shí)有: 式中Qv為風(fēng)速,P2為靜壓,P1為全壓.當(dāng)流量足夠大時(shí)式中系數(shù)k值為常數(shù).K的大小可通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同截面的面積求得,并聯(lián)合通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)校對(duì).
風(fēng)機(jī)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)
選用優(yōu)質(zhì)的振動(dòng)變送器監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)烈度,再交由計(jì)算機(jī)處理.
信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換
由變送器輸出與各種被測(cè)信號(hào)成比例的電流量,低通濾波和電壓/電流變換后送到安裝在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)
采集模塊,在軟件的配合下完成將被測(cè)的模擬電壓/電流量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量.
系統(tǒng)的通訊
監(jiān)測(cè)結(jié)果可通過(guò)網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)或Internet上的數(shù)據(jù)公享.
系統(tǒng)的供電
由開關(guān)電源為各種變送器,傳感器提供直流電源.
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第2節(jié) 氣體流量的監(jiān)測(cè)
1 氣體流量計(jì)算的基本原理
系統(tǒng)對(duì)流量監(jiān)測(cè)的核心任務(wù)是監(jiān)測(cè)氣體在流經(jīng)風(fēng)機(jī)時(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)截面積不同的斷面時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)壓力值.ARJC的變截面靜壓測(cè)點(diǎn)選取在風(fēng)機(jī)連接風(fēng)筒的圓形斷面處與一級(jí)風(fēng)機(jī)的環(huán)形斷面處(內(nèi)有隔流腔).在連接風(fēng)筒的圓形斷面處取靜壓P2,在一級(jí)風(fēng)機(jī)的環(huán)形斷面處取全壓P1.
系統(tǒng)使用4只微差壓變送器,分別將兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的4個(gè)斷面處的負(fù)壓力轉(zhuǎn)換為4～20mA的電流信號(hào),送到模擬量轉(zhuǎn)換模塊中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換.轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)485總線方式交與計(jì)算機(jī)處理.計(jì)算機(jī)通過(guò)采集模擬量模塊送來(lái)的電流數(shù)據(jù),換算得到對(duì)應(yīng)的靜/全壓值,進(jìn)而通過(guò)運(yùn)算得出氣體的流量值.
2 負(fù)壓測(cè)點(diǎn)的布置
根據(jù)《煤礦用主要通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能參數(shù)測(cè)定方法》MT 421—1996,中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部1996—12—30批準(zhǔn),P1測(cè)點(diǎn)布置在一級(jí)風(fēng)機(jī)環(huán)形斷面測(cè)點(diǎn)分布見圖四a,測(cè)點(diǎn)布置在水平,垂直的兩條直徑與硐壁和芯筒外緣的交點(diǎn)a,b,c,d,e,f,g,h處;P2測(cè)點(diǎn)布置在連接風(fēng)筒圓形斷面見圖1b,測(cè)點(diǎn)布置在水平,垂直的兩條直徑與硐壁的交點(diǎn)a,b,c,d處,見圖四b;
3 ARJC系統(tǒng)負(fù)壓測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與物理位置
ARJC系統(tǒng)在工廠設(shè)計(jì)時(shí)是在風(fēng)機(jī)內(nèi)部的理論位置放置負(fù)壓引壓環(huán),負(fù)壓引壓環(huán)是使用Φ40mm的金屬管彎圓焊接制成,并在理論位置上打孔,然后引通到相應(yīng)位置的風(fēng)機(jī)頂部,用以連接測(cè)量器件 ,工藝已標(biāo)準(zhǔn)化. ARJC系統(tǒng)的負(fù)壓P2與P1引壓環(huán)路在風(fēng)機(jī)實(shí)體上的物理位置如圖五.在本系統(tǒng)中為描述方便分別稱為全壓P2與靜壓P1 (注:全壓的最終值并不是這里P1的測(cè)量結(jié)果).
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