庞海云

（赵庄煤业机电信息管理部，山西 长治 046600）

1 赵庄煤业工程概况

赵庄煤业年生产能力为800万t/年，属于高瓦斯矿井，因此需要选用分区通风系统，该矿选用机械抽出式进行排风。在南苏风井通风机房位置设置有2台GAF42－21.1－2对旋轴流风机，相应的配套电机选用的型号的为YKK1000 10。同时在南苏通风机房配置在线监测系统，能够对如下概况进行实时监测数据诸如：运行风机数据、、电机数据、风门开闭到位等，从而可以实现设置过压操作、绕组超温、轴承超温报警操作功能[1]。与此同时该系统可以对如下数据进行操作如数据查询、查看实施数据变化情况、报警信息查询等，图1表示相应的风井主要通风机结构。

图1 主要通风机结构

2 主通风机控制系统概况

该矿用通风机房设置有高压固态软启动，其中启动方式有：本控、远控、DCS三种启、停控制方式，该控制形式可以借助控制面板进行启动模式的转换，当该系统处于高压固态软启动状态时进行切换。在CM V-720-10装置启动控制的过程中设置由“软启/直启”，进而可以借助RS-485单元与上位机进行信息的交互。

在进行切换风机的过程中，高压固态软件选用软启动形式。可以将软启动直接转换成为直启动。在主通风机内部设置有直接启动电机的真空接触器，接着真空接触器触发直接启动电机，从而保证风机的运行。可是由于使用“软启/直启”时，可以借助旋转钥匙进行开关的转换，操作过程相对繁琐。因此为了实现无人看守作业，需要对风机控制系统进行智能化技术改造。

3 改造思路

借助智能化集控台进而能够实现智能化监控，同时在进行网路通信接口方面，通信端口必须高于备用设备的20%以上，这样能够实时监测通风系统负压、出口风速、风量、通风机性能参数、风门性能参数、电机软启动状态等等。另外，通过构建专家数据库可以实现对传感器单元以及风机数据库的组合。一般数据需要通过传输系统传输给主通风机监控单元，接着可以将数据传输给无人看守值班集控中心，从而能够实现远程控制，以及在线监控风机鼓掌报警，最终能够实现无人值班看守。

该风机控制系统核心包括如下几个控制单元[2]：双PLC控制柜、双CPU单元、双工控机、两套系统一用一备。与此同时设置双机热备软冗余模式。

3.1 电动机轴承润滑

经过调研发现要想能够有效地保证电机轴承润滑系统的有效性，必须选用矿用防爆自动润滑、注油系统，在轴承温度监测方面具有超温保护、报警灵敏性高、系统可靠功能。

3.2 智能化集控台监控

该智能化控制系统在实现主通风机与风门控制方面都采用自动控制，这样不仅能够实现主通风机正常工作时的“一键倒机”功能，而且能够对通风系统各个环节的参数进行在线监控。最后根据检测到的数据构建专家数据库，一般数据需要通过传输系统传输给主通风机监控单元，接着可以将数据传输给无人看守值班集控中心，从而能够实现远程控制，以及在线监控风机鼓掌报警，最终实现无人值班看守。

以风机切换进行说明主通风机房值班室设置的智能化集控台操作流程[3]：第一步，开启备用风机平风门，这样保证其处于开机状态。第二步，选择软启动方式，同时依据设定的操作流程，将关闭运行的风机1、2电机软启动；第三步，开启备用风机立风门，这时借助设置的反馈调节检测风门执行情况，经过1 min确定风机门是否到位；第四步，将原运行的风机平风门关闭，与此同时将运行的立风门关闭，这时借助反馈信号确定平风门、立风门是否关闭，经过2 min后确认平风门、立风门是否达到关闭位置；第五步，调用备用风机一级、二级电机软启动，保证备用风机运行。可以借助智能集控平台显示倒机状态，当系统能够满足自动倒机时，仅仅把“操作状态选择”设置在自动方式，当单击“一键倒机”按钮即可进入自动倒机状态，从而实现倒机操作。

3.3 风门智能控制

在风门位置必须设置两套限位开关，同时将其接入电控系统。同时可以由电控装置实现自保。为了能够有效地防止出现意外，可以将中间继电器隔离，这样可以防止出现电缆发生意外断线，而出现风机停车的现象。经过调研发现该控制系统能够对风门进行控制，不仅能够有效地控制风门开与关闭，而且能够对各个电机与风门进行控制。

3.4 电机启动

假如高压软启动装置发生故障时，那么可以选用直启动形式进行改进。在主风机智能控制装置内部设置有真空接触控制器，可以实现内部软与直启动控制。其可以将直接启动旁路接触器引至一个固定的控制柜中，接着可以将固定控制柜中控制软启、直启的控制线引至新型智能化集控台中。在该智能化集控界面上面设置主、备风机上设置软、直启按钮。假如软启动处于故障状态，那么内部设置的程序可以将其置于自动直启动模式，从而可以快速启动风机，这样能在通风机房中实现无人看守。

3.5 供电快速切换

当主通风机双回路出现单回路停电时，那么设置的电源快切单元动作，其能够快速切换到另一路，相应的风机电机由于出现欠压波动导致高压软启动出现问题，从而严重影响风机工作。鉴于此需要从如下两个方面开展工作[4]：其一，可以将高压软启动控制单元进行优化升级，使得软启动动作实现超前动作；其二，从电源快切装置进行优化处理，专业技术人员可以通过调整动作时间，不仅可以在任何情况下都可以达到失电，而且保证了风机正常运行，优化主通风机实现自动化以及智能化远程监测，同时实现无人看守。

4 改造效果

1）经过实践应用发现该智能控制系统可以实现主通风机与集控中心无人看守，能够较好地监控风机的运行状态。与此同时该系统具有一键启动、一键复位、一键倒机等功能。

2）由于在主通风机房与无人值守集控中心安装了一键启动，通常值班室可以借助该系统对风门开关程序进行操作。一般将开关设置为软启形式，从而便于工作人员操作主、备用风机切换，与此同时在无人值守集控中心也可以实现上述功能。

3）该无人值守集控中心以及相应的智能化集控中心可以实现如下功能：在线监测、界面显示、数据储存、信息查询以及打印等。