0 导言
主通风机是煤矿四大固定设备之一，素有“矿井内心之称”，它担负着向井下运送新鲜空气，排出粉尘和浑浊气流，确保矿井安全出产的重担[1]。近年来，跟着国家对煤矿安全与经济效益的日益注重，煤矿机电设备的工作操控和主动化办理显得尤为重要，因而，加强通风办理，避免安全事故产生，进步风机工作功率，确保其安全、经济、高效工作已势在必行。
陕西省某煤矿原通风监控体系存在以下问题：体系过于简略、风机耗电量大、部分要害参数监测精度较低、监测内容不全面、未与调度中心信息体系集成。经过多年工作，部分设备老化，大都外表损坏，监控体系处于半瘫痪状况，现已构成了严峻的安全隐患。因而，有必要对原有体系进行全面改造，树立完善、合理的监控体系，以改动该矿落后的办理局势，进步矿井通风设备主动化和科学化办理水平。
1 变频操控体系组成
为了习惯矿井开展，满意通风网络改变的要求，通风机及其拖动电机在规划选型时都有必定余量，构成“大马拉小车”的不经济工作现象。煤矿主通风机传统的操控方法是风机全速工作，经过调理风叶设备视点或风门开度调整所需风量，这种工作方法能耗大，约占煤矿能耗的15%~20%左右，而且调理不方便。选用变频调速技能，能够依据矿井出产需求调整电机转速来调理风量，既节省很多电能，又削减机械和风的噪音。
依据《煤炭安全规程》第四百四十二条规定[2]，主通风体系高压两回路10kV电源引自地上变电所不同的两段母线上，经过架空线路接至主通风变电所高压室，高压母线为单母线分段结构，两条高压进线互为备用，设备自投设备，确保供电安全。高压室设有7台高压柜。低压母线也为单母线分段，设有进线柜两个、母线联络柜一个，四个变频柜别离操控两台对旋风机的四台电机，两个低压配电柜为风门绞车供电，体系操控柜一个。变频器选用日立变频器SJ700系列。日立SJ700变频器特别合适煤矿风机运用，具有如下长处：
1)完结了0.3 Hz时200%以上高发动转矩，确保风机特别情况下的正常发动;
2)具有变频器跳闸按捺功用，过电流按捺功用、过电压按捺功用，依据负载调整所需的加快时刻和减速时刻，削减了跳闸的产生，进步了风机工作的安全性;
3)经过可编程序工作功用，完结简易次序操控功用，内置简易程序工作最大可达512步，能够简化上位设备和周边回路，节省了操控柜空间、降低了本钱，进步了变频操控柜可靠性;
4)选用冷却电扇、滑润电容等长寿数部件，规划寿数到达10年，并具有寿数确诊功用，能够宣布预告信号，提示在这些部件产生毛病前对其进行替换，进步了变频器的可靠性;
5)设备规范的EMC噪音滤波器，降低了谐波和变频器噪音;
6)专利微浪涌电压按捺功用，即便和电机之间接线距离很长，也能按捺端子电压的变化，维护风机电机的绝缘;
7)一个按钮即可完结变频器的紧迫堵截，不经过变频器的CPU，经过硬件就能够堵截输出，然后完结高可靠性紧迫堵截，确保应急停风机的要求;
8)变频器内部基板三防涂层处理及铜条的镀镍处理，进步了变频器环境习惯性，合适煤矿运用环境。主通风变电所一次体系如图1所示。
2 监控体系组成
矿井主通风机主动监控体系以PLC 为中心，主要由信号监测设备、传感(变送)器、PLC、通讯设备、上位机及其它设备组成，可分为风机变电站监控体系和风机风速、负压、振荡、风机电机温度监控体系，如图2所示。
PLC 选用Sienens S7-300 系列PLC，硬件结构如图3所示，主要由电源、CPU、数字量输入输出、模拟量输入输出、通讯单元等模块组成。
触摸屏选用WEINVIEWMT508T 触摸屏，经过MT5-S7300 通讯电缆与PLC 衔接，选用MPI 协议完结通讯。触摸屏动态显现体系全体工作状况。
S7-300 经过工业以太网通讯模块CP343 衔接到上位工控机或矿统调体系，完结监测参数的实时显现，并将监测参数存储到数据库中;一起以数据、趋势图及报表等多种方法完结风机工作参数监测成果的再现。依据设定的开始时刻点，完结分、时、日和挑选变量方法，以时刻距离和变量数据等方法查询、打印报表，完结功能测验，主动生成功能测验报告，通风机功能曲线等。
2.1 变电站监控体系组成
变电站监控体系高压部分选用厦门工控出产的微机维护单元，该单元可就地显现相电压、线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数，可经过RS485
接口运用MODBUS-RTU 协议与PLC 通讯模块CP341衔接。
