礦井空壓機冷卻水泵遠程監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)研究

　　空壓機(compressor)冷卻水泵是整個空壓機系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是保證空壓機安全(security)、穩(wěn)定運行的重要冷卻設備，通過冷卻水的循環(huán)（continue)來降低排氣(Exhaust)溫度，冷卻潤滑(lubricating)油從而達到冷卻空壓機的目的?？諌簷C的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水池(Reservoir)、水箱（組成部分：高水箱、存水箱、低水箱）、電動水泵、管道、水過濾器和閥門(功能：截止、導流、穩(wěn)壓、分流等)等。啟動(start up)空壓機前必須先啟動冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，空壓機自身的斷水保護功能沒有辦法啟動。因此，實現(xiàn)對空壓機冷卻水泵的遠程控制和自動控制，是整個空壓機系統(tǒng)長期、穩(wěn)定運行的重要保障。每2臺空壓機由一個水箱提供冷卻水，水泵冷卻系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和循環(huán)模式如所示，每個水箱出口連接2個冷卻水泵，正常情況(Condition)下，2臺水泵中有一臺處于工作狀態(tài)(status)，另一臺作為備用，當運行水泵發(fā)生故障時，切換到備用水泵，保證空壓機冷卻水的供應。
　　1控制系統(tǒng)(system)整體結(jié)構(gòu)空壓機冷卻水泵控制系統(tǒng)以現(xiàn)場控制柜為控制核心，通過傳感器實現(xiàn)對冷卻水泵各監(jiān)測（Food Monitor)參數(shù)的采集，并通過PLC編寫程序進行數(shù)據(jù)集中處理，上位機采用組態(tài)軟件對冷卻水泵的控制及數(shù)據(jù)顯示畫面進行開發(fā)、設計；上位機與現(xiàn)場控制柜通過以太環(huán)網(wǎng)進行通訊和數(shù)據(jù)交互，同時采用視頻監(jiān)控攝像頭實現(xiàn)對冷卻水泵機組的實時視頻監(jiān)控。
　　水泵冷卻系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)(和循環(huán)模式(pattern)2數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)空壓機冷卻水泵機組(unit)的數(shù)據(jù)采集與處理(chǔ lǐ)系統(tǒng)由采集冷卻水泵各項運行參數(shù)(parameter)的傳感器件和現(xiàn)場控制柜組成，其結(jié)構(gòu)如所示，采用西門子可編程序控制器224XP型號PLC作為數(shù)據(jù)采集與處理的重要，在冷卻水泵的控制柜、電機機組及其輸出管道上安裝(installation)壓力傳感器、溫度（temperature)傳感器、振動(vibration)傳感器以及電參數(shù)采集模塊，系統(tǒng)對壓力、溫度、振動信號(signal)的采集采用EM231模擬量采集模塊，對冷卻水泵各項電參數(shù)的采集通過EDA9033A電參數(shù)采集模塊和互感器來實現(xiàn)，每個電參數(shù)采集模塊以及對應的外置互感器分別安裝在冷卻水泵的防爆配電柜中，多個電參數(shù)采集模塊通過RS485總線與CPU的通訊端口相連。224 XP型號PLC的CPU含有2個數(shù)據(jù)通訊端口，另一個數(shù)據(jù)通訊端口實現(xiàn)與上位機的遠程(Remotely)通訊和數(shù)據(jù)交互。
　　數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)空壓機冷卻水泵的控制分為手動控制和自動控制2種方式，在上位機組態(tài)換面可實現(xiàn)2種模式的轉(zhuǎn)換，手動控制狀態(tài)(status)下，操作員可直接在調(diào)度室通過(tōng guò)組態(tài)控制畫面(Picture)對冷卻水泵執(zhí)行啟停操作；當系統(tǒng)需要無人值守時，則可切換到自動控制狀態(tài)，系統(tǒng)根據(jù)水泵管道(Conduit)壓力的大小進行系統(tǒng)故障判定。
　　空壓機冷卻水泵控制流程圖如所示，水箱注滿水后，開啟進水閥，同時啟動水泵電機，延時時間(time)到后，開啟出水閥，水泵開始向管道內(nèi)注水，管道內(nèi)水壓開始上升，控制系統(tǒng)對判斷管道水壓進行了延時設定，延時時間到后，將壓力(pressure)傳感器采集到管道水壓與設定壓力值（0.2MPa）進行比較，如果管道水壓大于設定壓力值，設備(shèbèi)正常；如果管道水壓小于0.2MPa，說明冷卻水泵系統(tǒng)存在故障（fault），可能（maybe)由于水箱缺水或水泵運行異常引起，系統(tǒng)控制電機和水閥關(guān)閉，開始向水箱注水，待水箱注滿水后，系統(tǒng)再次順序啟動，若延時時間到后管道水壓達到設定值，則說明是水箱缺水故障，水泵電機運行正常，否則系統(tǒng)判定為系統(tǒng)故障，切換到備機運行。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口，應選用適宜的進排氣消聲器?？諌簷C進氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進氣消聲器應選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復合式結(jié)構(gòu)。空壓機的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
　　冷卻水泵控制流程上位機遠程監(jiān)控系統(tǒng)空壓機冷卻水泵的遠程監(jiān)控系統(tǒng)以組態(tài)王軟件為開發(fā)平臺，將冷卻水泵機組的數(shù)據(jù)監(jiān)控、遠程控制、視頻監(jiān)控集成化，實現(xiàn)對空壓機冷卻水泵運行狀態(tài)的遠程控制、水泵電機各項運行參數(shù)和設備狀態(tài)的實時顯示、冷卻水泵機組的現(xiàn)場實時視頻監(jiān)控、各項參數(shù)的超限報警以及存儲和調(diào)用。
　　空壓機(compressor)冷卻(cooling)水泵遠程監(jiān)控畫面(Picture)如所示。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。昆山空壓機保養(yǎng)在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后，氣流噪聲可以降到80db(a)以下，但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高，因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體：在佛山凌格風空壓機站，高大空曠的廠房混響很重。通過上位機冷卻水泵的組態(tài)畫面可實現(xiàn)對各冷卻水泵、進水閥、出水閥、加水閥和排氣閥的遠程控制（control)，同時還可對各冷卻水泵的設備(shèbèi)運行狀態(tài)(status)、水泵故障、水箱故障、遠近控狀態(tài)以及管道水壓進行實時動態(tài)顯示，確保操作人員第一時間(time)獲悉冷卻水泵的工作狀態(tài)是否正常，對冷卻水泵其他數(shù)據(jù)的監(jiān)控可通過數(shù)據(jù)查詢功能實現(xiàn)。
　　為了保證空壓機冷卻水泵的安全、長期穩(wěn)定運行，對空壓機冷卻水泵的故障診斷專家系統(tǒng)(system)進行構(gòu)建，有效地利用專家知識和現(xiàn)場實際經(jīng)驗對空壓機冷卻水泵的系統(tǒng)故障進行精確定位和及時排除（Remove)。本系統(tǒng)采用基于故障樹分析的診斷方法構(gòu)建空壓機冷卻水泵的故障診斷專家系統(tǒng)，為現(xiàn)場操作人員(personnel)和維護修理人員提供準確的系統(tǒng)故障原因及維修方案(fāng àn)。
　　以空壓機冷卻水泵電機振動過大故障診斷為例，進入冷卻水泵故障診斷專家系統(tǒng)后，選擇電機振動過大診斷模塊，進入電機振動過大診斷畫面。
　　首先對振動(vibration)過大的故障征兆進行添加，添加完成后點擊“診斷”按鈕，得到的冷卻水泵故障的診斷結(jié)果及可信度如所示。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。同時可得到系統(tǒng)的故障解決方案如所示。
　　8，請選擇故巾減：可信度于動平》不良也杈a度過* A幬速明X增大添加1移除故障（fault）分析1解決方案振動過大故障診斷(diagnosis)結(jié)果(result)振動過大故障解決方案