煤矿通风机在线监控系统的与应用
煤矿安全监测监控系统的应用及意义
文章编号：2095-6835（2023）19-0150-03煤矿安全监测监控系统的应用及意义黄哲（山东唐口煤业有限公司，山东济宁272000）摘要：煤炭的生产开采是所有行业中相对高危的行业，为了提高煤炭行业在生产采矿过程中的安全性，应加强对矿井瓦斯、一氧化碳、粉尘等危害人身健康、威胁行业安全的有害因素的监控监管。
针对煤矿井下环境参数的监测监控，应该通过研发普及使用安全监测监控系统，来准确高效地控制各种有害因素。
通过对煤矿安全监测监控系统的研发、创新及实地应用，从而有效控制和降低煤矿生产安全事故的发生概率，有害因素也得到有效抑制。
因此，煤矿安全监测监控系统在煤炭行业必不可少。
关键词：监测；监控；煤矿安全；有害因素中图分类号：TD76文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.19.046矿产资源的开发为国民经济的发展作出了重要的贡献，目前中国国内矿井建设的总占地面积为188.7万hm2[1]，煤矿的安全生产主要以监测监控系统作为保障，及时预警、准确传输信息和安全善后是其在煤矿生产中必须达到的基本工作能力，煤矿生产不仅是经济发展的重要支撑，也是关乎从业人员人身安全的要事。
因此，能保证煤矿安全生产的监测监控系统就越来越被重视。
1煤矿安全监测监控系统概况1.1国内外研究现状当今社会处于一个数字信息化时代，井下的生产环境较为恶劣，监测监控技术的引入在很大程度上降低了企业在人工方面的成本投入，安全性大大提升[2]。
国内一些煤矿企业所使用的煤矿安全监测监控系统的开发研究还处于一个蓬勃发展的阶段，在煤矿企业实际的应用当中发挥着一定的作用，有着较好的成效，并在不断地升级与创新，正在攻破一些已知的待解决的问题及难题。
国外一些较大国家的煤矿安全监测监控系统开发利用已经比较完善，并针对井下现场环境建立了比较完整的实时动态监测和控制体系。
随着数字信息时代技术水平的不断提高，能够实现远程在线测量控制并具备智能化的煤矿安全监测监控系统设备，是未来的一个重点开发研究方向，因此应积极总结经验，结合数字信息持续开发，使中国的煤矿安全监测监控系统更加完善智能、灵敏可靠。
矿井主通风机自动监控系统的设计及现场应用
ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４／ｔｈ．２０１９．０２．０９７总第１９０期２０１９年第２期机械管理开发ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＴｏｔａｌ１９０Ｎｏ．２，２０１９引言主通风机作为煤矿正常运转的四大必备设备之一，最主要的功能包括向井下作业环境持续不断的输入新鲜空气，并及时排除有毒有害气体，通过及时高效的完成井下风流的更换工作保障井下生产的安全进行以及工人的人身安全［１］。
根据我国现有的生产情况，我国煤矿发生事故的原因有６０％以上是由于井下空气环境中瓦斯浓度过高所导致的。
因此，当矿井的主风机发生故障时会对整个矿井的生产及安全造成巨大的影响。
基于此，为保证矿井生产活动能够高效且安全的运行，需要配置一套安全可靠、功能齐全及操作简便、系统稳定性高的自动监测监控系统，此监控系统需要具备及时监控主通风机运行状态的能力，同时对于设备的各项参数都需要进行准确的记录，通过连续准确的监测使工人能够及时掌握设备的运行状态，从而保证整个井下工作的安全及高效［２］。
某煤矿在对矿井下作业环境进行改造时，对该矿井东侧及南侧风井的主通风机配置了适合生产条件的监测监控系统，以期提高其生产工作效率。
1主通风机监测监控系统关于主通风机的系统组成如图１所示，整个设备系统主要包含监测监控系统、高压配电系统、低压配电系统、直流工作电源及工业电视监测系统。
同时设备中各对应位置还设置有不同类别的传感器。
１．１主通风机自动监控系统矿井主通风机的监控系统主要包含ＰＬＣ测控系统、监控计算机及通信系统三部分［３］。
控制器的具体型号为ＳＩＭＡＴＣＳ７－３００及ＣＰＵ３１４Ｃ－２ＤＰ两种，这两种控制器的组成模块主要包括通讯模块、电源模块、数字智能控制模块几部分，这几个部分的主要功能为整个运行过程数据的实时采集，采集的数据内容包括风门的运动状态及整个设备在运转过程中的温度变化。
其中，控制系统的主要功能为控制风门的开关、主通风机的开始结束及正反转，同时还会对设备报警器的状态进行及时的监测监控。
通风机集中监控、图像监视系统的应用
通风机集中监控、图像监视系统的应用根据《煤矿安全规程》(2016版)第一百六十条“实现主要通风机集中监控、图像监视的主要通风机可不设专职司机，但必须实行巡检制度”的要求，结合矿山目前人员紧张的局面，对地面主通风机房监控系统进行改造，将通风机运行数据远端上传送至监控室，可以实现远程控制和图像监视的目的，实现通风机房无人值守。
►概述矿井主通风机是向井下送风的重要设备，也是大型耗能设备，对其实现在线监测监控，使之始终运行在良好状态，对于保障煤矿安全生产，保护矿工生命和企业财产安全，降低风机能耗具有重要意义。
►系统结构系统结构如图所示，主要由PLC测控系统、上位机冗余组态软件系统、视频监视系统三大部分组成。
►系统功能实时监测风机风压（静压、全压）、风速风量、轴承温度、定子温度、电网电流、电压、功率、电机与风机效率、风峒大气参数（温度、湿度、大气压力）等风机运行各种参数；监测风门位置、风机开停状态、反风信号和电机编号等风机运行多种状态信息；上位机应用软件采用冗余组态软件系统，使得系统更加安全可靠；PLC测控系统采用双CPU，能够快速准确可靠地完成监测监控功能；系统可根据现场应用需求灵活配置，伸缩性强；测控功能上的网络化、WEB化。
控制风门开/关、风机启/停；自动闭锁控制，保证系统安全；具有现场控制、远程控制、手动控制等多种控制方式；在控制中心，通过32′液晶电视对风机机房进行24小时监视，通过网络视频服务器实现24小时远程监视。
►软件功能接收、处理、存储、显示PLC系统上传的现场数据，显示方式多样，生动直观；自动生成各类报表，内容丰富翔实；实时曲线、历史曲线绘制；实时监测各类参数，具有超限报警并记录报警信息的功能；系统设置了操作权限，只有获得权限的人员才可以操作系统；支持远程网络浏览和控制。
榆树井煤矿主通风机在线监测设计与实践
榆树井煤矿主通风机在线监测设计与实践倪圣功1，吴绍辉2（1、上海庙矿业公司榆树井煤矿机电科，内蒙古鄂托克前旗016215；（2、山东能源集团公司调度指挥中心，山东济南250014）摘要文章以榆树井煤矿为例，介绍了煤矿主通风机在线监测系统的设计与实践，运行显示，系统安全可靠、数据准确度高，对通风系统安全运行起到重要作用，有效提高了煤矿通风的自动化管理水平。
关键词主通风机监控系统PLC性能中图分类号TD63+5文献标识码B*收稿日期：2012－06－26作者简介：倪圣功（1974－），1996年毕业于中国矿业大学自动化系，2010年在山东科技大学函授自动化本科，机电工程师，现任榆树井煤矿机电科科长。
榆树井矿是临矿集团上海庙矿业公司的新建矿井，主通风机选用了FBCDZ No．28/2200型对选轴流通风机，并实现了自动监测与控制，文章对主通风机在线监测系统的设计与实践进行阐述，以期对其它矿井主通风机监测与控制提供借鉴。
1系统PLC 控制方式及硬件功能可编程控制器PLC 是目前工业控制系统应用较多的控制装置，带有数字或模拟输入/输出接口，能够完成逻辑，顺序，定时，记数和算术运算等功能，主通风机在线监测系统PLC 控制方式硬件结构如图1所示。
图1PLC 控制方式硬件结构图系统选用西门子公司S7－300系列PLC 作为硬件支持，通过AI 模块完成对模拟量信号的采集，主要模拟量信号有：风机轴承温度、电机轴承温度、定子温度、风压、风量、轴承震动、电流、电压、功率等，其中选用PT100铂热电阻温度传感器作为测温元件，选用振动传感器测量轴承在径向和轴向的振动，通过高压开关柜中的电量测量元件取得电量信号；选用微差压变送器测量风机负压。
所有模拟量采集元件采集的信号都转化为4 20mA 直流电流或0 5V 直流电压信号，输入PLC 模块进行数据转化。
通过DI 模块完成电机运行状态、风门开关状态、风门限位开关信号、就地/遥控状态等运行状态信号的采集，所有状态信号都取常开无源信号。
煤矿通风系统应用及发展趋势
煤矿通风系统应用及发展趋势摘要：矿井内的工作会持续相当长的一段时间。
在较长的工作时间内，因呼吸而产生的废气等气体多多少少会有一氧化碳和瓦斯的泄露。
在短期内，这些有毒气体的泄露可能不足以引起重视，但随着时间的推进，有毒气体逐渐积累到可以对人体造成伤害的程度，就必须需要工作性能良好及以上的通风装置将这些毒气换出去，同时换进来无害的、可供人利用或吸入的气体。
排气的速度必须做到符合矿井作业的实际情况，做到及时有效，而矿井通风可以实现这个目的。
基于此，对煤矿通风系统应用及发展趋势进行研究，以供参考。
关键词：矿井通风；通风安全；智能化引言通风系统是煤矿生产的关键分系统，能有效将工作面粉尘浓度、有害气体浓度降低，为现场作业人员营造一个安全、舒适的工作环境。
在实际生产中，随着工作面的推进和生产进度的提升，最初设计的通风系统往往不能够满足实际生产的需求，主要表现为通风阻力过大、漏风现象严重、通风设备效率低、功耗大等问题，从而制约了实际生产的效率，降低了生产的安全性。
因此，根据生产进度安排对通风系统进行优化，以保证生产效率和安全性。
1矿井通风系统优化及安全监测的重要价值及时进行煤矿矿井通风系统优化，对安全生产有极强的促进作用。
但是部分的煤矿矿井，内部环境复杂，通风系统的设计和规划规模也在逐步增加，针对复杂的通风系统进行人工管理必然不够现实，那么依托信息化技术实现智能化安全监管，对提升通风系统的运行科学性和稳定性有极强促进作用。
从具体的功能层面上来看，以信息技术打造的通风系统与安全监控机制，其主要目的在于构建透明化、可视化的矿井通风系统运行模式。
首先能够及时监测矿井内部的通风机全压值、工作区域的瓦斯含量、不同区域的风速、工作面温度、设备运行状态、封门开闭情况、煤矿燃烧征兆等，更可以及时监测矿井下的一氧化碳以及烟雾浓度，及时调整通风系统的通风量以及通风时间。
这样可以大大提升瓦斯爆炸以及火灾的预防力度，更能够避免有毒害气体对矿井工作人员造成影响。
矿井主通风机智能监控方案设计分析-方案设计论文-设计论文
矿井主通风机智能监控方案设计分析-方案设计论文-设计论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：矿井通风机能及时向井下输送新鲜空气，在矿井内飘浮着煤炭粉尘颗粒的环境下能够确保一线作业人员的职业健康安全。
煤矿通风设备是一个完整配套的系统，其中主通风机承担着开采工作面通风量的重要保障任务。
通过现场调研分析，目前的主通风机对于风速及风量的调节存在滞后，缺乏智能化调节机制，不能随着环境的变化对通风量进行调整，造成能源浪费，威胁作业人员生命安全，降低了开采工作效率。
通过对主通风机智能监控系统方案进行设计，为研发矿井通风机智能监控系统提供依据。
关键词：大型矿井；主通风机；风量调整；系统方案；智能监控引言随着现代化煤炭企业的快速发展，各种采煤设备越来越智能化，极大地提升了煤炭的开采效率和开采量。
随着煤炭开采量的增多，矿井内飘浮的煤炭粉尘颗粒的浓度也越来越高。
因此，对于矿井通风设备的工作性能要求也会相应提高。
通风设备是一个复杂的系统，其中起关键作用的是主通风机。
主通风机通过运转带动其他次要通风机联合对矿井进行输送新鲜空气［１］。
矿井内有毒有害气体也较多，需要通过主通风机驱散有毒有害气体和煤炭粉尘，使一线作业人员能够在安全的工作环境下进行煤炭开采作业，并且能够避免有毒有害气体和粉尘对开采机械设备造成的损坏。
根据矿井内空气流动方向的不同，通风机可分为离心式通风机、轴流式通风机、斜流式通风机以及横流式通风机四类。
其中轴流式通风机是矿井常用的通风设备［２］。
根据现场检查可知，目前大型矿井所采用的主通风机是定额送风，不能根据环境的变化调整送风量，容易造成能源浪费，降低主通风机的工作效率。
为了保证大矿井安全生产的正常化，有必要开发主通风机智能监控系统并对其进行智能控制，这对于煤矿智能设备的研发具有重要意义［３］。
１主通风机风量调节系统分析与建模１．１风量调节方式某煤矿安装了两台ＡＮＮ－４７００／２５００Ｎ型轴流式风机，将其作为主通风机设备进行井下的通风作业，具体结构示意图如图１所示。
井下局扇监测监控系统
井下局扇监测监控系统 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT平宝公司局扇在线监控系统技术方案开封市测控机有限公司目录一、前言煤矿井田范围大，所以井下局部通风机数量多、分布散。
应用局扇远程控制系统之前，对局部通风机的停开控制，都是通过人工操作实现，工作人员从工作面到局部通风机处开启风机需要一段时间，这段时间内可能会造成工作面的瓦斯超限，从而影响生产，也增加了出现危险的系数。
所以为了在开停风机时更好的控制工作面瓦斯浓度和最快的开启风机就需要在地面对局部通风机进行远程监控，并通过监控系统所反馈的数据，及时直接对井下局部通风机进行起停操作，以最大限度降低工作面的瓦斯浓度，保证安全生产，同时根据井下工作面的瓦斯实际情况起停风机也达到了节能的效果。
二、项目需求煤矿准备建设井下局扇风机监测监控系统，本次方案设计对井下12组局扇风机的运行参数的监测和对风机的远程自动控制。
1、现场情况1煤矿井下建设有矿井工业以太环网，井下各监控子系统均需要接入以太网时间数据的传输和控制命令的下发。
2局扇风机均采用主备方式配置，共12组，每组有2个局扇，共24个局扇，所有的局扇均为对旋式风机，每台风机2个电机，根据风量需求决定电机的开停。
3为方便取电，风机的配电箱安装于井下机电硐室。
2、系统需求根据实际情况，而需要对井下的12组局扇风机实现在线实时监测监控，做到在线监测、远程控制。
三、系统概述矿井局扇通风机在线监控系统为煤矿风机在线监测系统的一个功能模块，能够连续在线监测矿井局扇通风机风量、开停状态、轴承温度、电流、电压、功率、功率因数、风筒状态等参数，控制对旋式风机的电机开停、主备风机的切换，提供高效、稳定、可靠、实时性强的数据采集、存储、管理、分析等功能和控制功能。
为用户提供了丰富的图表、统计、打印信息，及时了解风机运行状况，方便的进行就地远程控制，为煤矿的安全生产提供保障。
浅析煤矿智能通风系统
浅析煤矿智能通风系统摘要：随着煤矿智能化的发展，应用智能化技术可以大幅度提升矿井的运行效率和安全性。
煤矿智能化通风系统通过对煤矿井下风量、风速和风压的实时监测，根据矿井通风网络情况自动地调节矿井主要通风设施的运行状态。
虽然智能通风系统有着巨大的优势，但是实现过程并不容易，需要解决的关键技术主要有煤矿信息高速传输技术、智能化通风设备及智能化算法。
关键词：煤矿；智能通风系统；应用1矿井通风系统环境第一，通风系统的结构。
国家针对煤矿发布了一些硬性规定，其中重点关注通风系统，并根据实际情况，进行相关通风标准的科学、有效制定。
根据相关分析可知，矿井通风会受到技术和经济等因素影响，进行通风系统的构建时，需要重点考虑，合理地利用并整合各种资源，对通风系统进行全面而科学地规划。
抽出式通风和压入式通风均是矿井常见的通风方式。
第二，风量供需比。
保证风量与供需的比例保持在1~1.2之间，如果供需比太低，在矿井中很难形成足够的风量。
第三，有效供风率。
对于有效供风率来说，一般需要保持在81%以上。
第四，采煤工作面。
根据工作面检查的结果，确定风速率。
2煤矿通风的安全隐患2.1人的风险在煤矿通风安全管理过程中，工作人员的危险意识、行为素质和专业技术是发挥着重要作用。
所以，工作人员行为对于煤矿安全生产至关重要，需要进行密切关注，同时需要提高工作人员的安全生产意识，进行工作人员安全教育，促进煤矿企业安全生产。
近年来，煤炭企业发展迅速，煤矿安全管理技术相对滞后，阻碍了一系列煤矿安全管理安全措施的有效实施，会带来一系列煤矿通风安全隐患。
2.2管理隐患煤矿管理不规范是导致煤矿企业事故频发的原因之一，同时，煤矿管理的不科学和不规范，使得煤矿生产效率低下，因为煤矿事故造成煤矿企业大量经济损失的同时造成工人伤亡。
首先，在煤矿通风安全管理时，管理者要注意管理要素，制定切实实际情况的安全管理目标，采用电子信息技术建立起通风监测系统和信息处理系统。
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收稿日期：2012－03－15作者简介：刘明谭（1965—），男，河南平顶山人，助理工程师，1991年毕业于平顶山煤矿职工大学，现从事矿井机电管理及科研工作。
煤矿通风机在线监控系统的研究与应用刘明谭，冯明远，谢米罗（平煤股份十矿，河南平顶山467021）摘要：平煤股份十矿三水平风井传统停风倒机模式下存在井下短暂停风、倒机时间较长等问题，可能引起瓦斯超限等问题，影响安全生产。
同时，目前的监测系统不能实时了解系统运行状况，不能实现远程信息化监控。
研究利用热备用倒机和网络信息化技术，以高性能的S7-300PLC 和工控机为核心，配以高精度的传感器，来实现矿井主通风机在线监控。
应用表明，该系统不仅实现了在线监测和远程控制，而且能够可靠完成不停风自动倒台，缩短了倒机时间，杜绝了因风机正常倒机可能引起的瓦斯超限事故，大大提升了矿井主通风系统的运行管理水平。
关键词：主要通风机；在线监控；不停风倒机中图分类号：TD635文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）06－0029－02据统计，中国煤矿事故中60%以上是由于通风系统管理不善、瓦斯浓度过高引起的［1］。
因此，主要通风机安全可靠运行意义重大。
平煤股份十矿为瓦斯突出矿井，由于三水平风井仍采用传统停风倒机方式，导致正常倒机用时较长，易引起瓦斯超限，严重影响着十矿的安全生产。
另外，目前的通风机监测系统存在不能实时显示系统工作状况、不能实现远程信息化监控、不能进行主要运行参数的在线监测等缺点，所以急需进行技术改造。
1现状分析十矿三水平风井担负着戊组中区、东区的通风任务。
风机为BDK618-8-NO．30型对旋风机，配用电机型号为YBF630-8，电压6kV ，功率4ˑ500kW 。
采用传统模式进行倒机操作，即：停止运转主通风机→关闭运转主通风机闸板风门，开启备用通风机闸板风门→启动备用通风机→倒机完成。
正常情况下倒机1次约需7min ，虽未超过《煤矿安全规程》规定时间（10min ），但井下会出现约3min 的停风，对瓦斯涌出量为110．14m 3/min 的矿井来说，存在很大的安全隐患。
另外，风机操作完全为人工操作，倒台1次需7人；目前所用的监测系统只监测电压、电流、负压、温度，且分散显示，通过故障警铃报警；司机每小时巡查1次，记录主要运行参数，但不能及时发现潜在故障。
2功能需求分析根据安全生产的需要，通风机在线监控系统必须具备以下功能：①能完成正常情况下自动不停风倒机和故障情况下的倒机操作，且运行平稳可靠；②新设备与原系统相互独立，能够实现远程操控和就地控制功能转换；③能实现主要参数在线监测和故障预警报警，并加入专家诊断系统实现故障预测，变定期检修为状态检修，更好地保证通风机安全运行；④具有网络接口，实现远程数据传输和操控，方便远程控制，并且系统要操作简单，运行维护方便，可靠性高，测量显示数据准确。
3系统设计与实现3.1系统结构设计监控系统以西门子S7-314PLC 及研华工控机为核心，结合实现不停风倒机的风机故障专家诊断系统及热备用倒机软件程序，通过组态王6.5软件设计实现了监控系统的人机交互功能，直观显示了系统运行状况和各项主要参数。
通过自动倒机程序和在线监控装置，实现远程操控，此外，还配备高可靠性高精度的传感器、信号测取装置、通信装置、输出及显示装置等，系统组成如图1所示。
3.2系统功能实现（1）监测功能。
监测功能为系统核心功能，要实现对通风风量、负压、风机轴承温度，配套电机的启停、正反转，电机参数、定子温度和风门的开闭状态等基本参数在线实时监测；为满足通风机故障诊断的需要，增加对轴承故障敏感振动信号和噪声的监测，利用信号分析法进行故障判断。
图1在线监控系统总体结构系统所选测控设备如压力变送器（精度0.5级）、流量计（精度2.5级）、温度计（精度0.5级）、电压表（精度0.25级）、电流表（精度0.25级）均为高精度、高可靠性元件，可保证测量数据的准确性，防止出现因测量单元问题影响风机的安全运行。
数据在采集后送入PLC进行处理，并和工控机交换数据，通过组态软件最终直观显示，还可生成报表和历史数据，便于查看和存储。
（2）控制功能。
监控系统的控制功能要实现风机的启动、停止，风门开、闭等集中控制，能进行正常状态下自动倒机、故障状态下备用通风机自动投入，并可实现远程操控。
通过专家诊断系统，实现在线状态检修，消除以往定期检修超前或滞后存在的弊端，提高设备的可靠运行水平。
（3）不停风自动控制倒机。
实现井下不停风的前提是通风机不停机，不能失去通风动力。
为了保证通风动力持续供应，从对通风机风量调节的角度来研究和设计倒机控制系统方案。
采用在通风机入口处加装对空风门的倒机方案是最佳选择［2］，即：在主要通风机的入口处，将原风门改造成2个联动的风门，一个为水平对空风门，另一个为立式挂网风门（图2），通过水平对空风门，可以降低原“停机倒机”模式下风机启动风阻，提高风机启动的成功率。
由4个百叶窗调节风门联合动作来完成风路切换（可在40s内完成），利用其切换快速灵活的特点，通过一定的控制策略，实现了通风机倒机期间的通风稳定，杜绝了倒机期间可能出现的瓦斯超限问题。
假设由1#风机向2#风机倒机，其过程如下：①1#风机正常运转时，打开2#水平对空短路风门后开启2#风机。
此时，2#风机风流由水平对空短路风门进、出风口出，实现开机前的热备用。
②通过专家自检系统检查确认2#风机运转正常后，切换风门系统，由系统打开1#风机水平对空风门，同时，关闭1#立式挂网风门和2#水平对空风门、打开2#立式挂网风门，使1#风机过渡到空运转状态、2#风机过渡到正常带载状态。
③确认2#风机挂网运转正常后，停止1#风机，完成倒机。
图2改造后的风门布置针对通风机运行过程中容易出现突然停转现象，系统加入专家诊断功能，实现了通风机运行故障的自动识别，并保证在120s内完成向备用风机的切换，这样可以有效遏制因通风机本身故障引发的通风系统事故。
4监控系统的安装与应用（1）系统安装。
经过现场测量和对相关人员进行技术培训后，制订出先改造1#风机风门及监控系统、再改造2#风机风门及监控系统的安装方案。
①破除1#风机水平对空风门所在的位置基础，安装1套水平对空风门和就地控制操控机构；②破除立式挂网风门所在的位置基础，安装1套立式挂网风门就地控制操控机构；③安装操控柜、自动倒机监控计算机系统1套和各种测控单元，并接线、进行调试。
2#风机施工与1#风机施工内容相同。
单台施工工期15d，用30d时间完成安装工作，施工过程没有影响风机的安全运行。
（2）系统应用。
在施工完成后，进行软硬件调试，达到要求后，工控机监控界面如图3所示。
系统在安装完成后3个月进行了第一次试验倒机，用时100s，运行可靠，监测数据精确。
5应用效果该系统在平煤股份十矿三水平风井应用后，取得了良好效果，实现了以下功能：①不停风状况下2台风机的切换控制，达到一键式倒机；②在线监测风机的负压、风量、轴功率、电机电流、电压、功率、轴承温度、径向（轴向）振动、电机绕组温度等参数和风机振动、风机开停、正反风、风门（下转第34页）图3监控系统界面于防止井壁破裂。
3结论（1）井壁竖直附加力随地层底部含水层渗透系数的增大而增大，并且竖直附加力峰值与底部含水层渗透系数成正比对数关系；降低井壁周围地层的渗透系数有利于减小井壁的竖直附加力，从而增强了井壁的稳定性。
（2）随着混凝土弹性模量的增大，井壁竖直附加力峰值不断增大，并且井壁竖直附加力峰值与混凝土弹性模量成正比线性关系；所以仅靠提高混凝土的强度等级来增大井壁的承载能力不可行。
（3）复合荷载作用下井壁的应力应变是一个动态变化的过程，井壁的塑性区也是多种荷载耦合作用的结果。
实际井壁设计中，应该考虑多种荷载的动态耦合作用。
参考文献：［1］刘希亮．深厚表土不稳定地层中井壁受力研究［M ］．北京：煤炭工业出版社，2004．［2］崔广心．特殊地层条件竖井井壁破裂机理［J ］．建井技术，1998，19（2）：29-32．［3］崔广心．深厚表土中竖井井壁的外载［J ］．岩土工程学报，2003，25（3）：294-298．［4］张宏学．立井次生地压与地下水位对应关系及井壁破裂机理研究［D ］．淮南：安徽理工大学，2009．［5］李忠华，潘一山．有渗透作用的油井井壁稳定性的解析分析［J ］．工程力学，2002，19（3）：105-108．［6］苏骏．地层疏水沉降时井壁受力的非线性分析［J ］．岩石力学与工程学报，2005，24（1）：139-143．［7］高杰，王在泉，程金遥，等．水位下降诱发深厚表土井壁的附加应力研究［J ］．地下空间与工程学报，2009，5（5）：873-877．［8］刘环宇，李晓，王思敬，等．厚冲积层立井井筒非采动破裂过程的三维耦合数值模拟［J ］．工程地质学报，2004，12（S1）：529-532．［9］李小琴，李文平．深厚表土底含失水变形时土与井壁相互作用弹塑性模型［J ］．岩土工程学报，2005，27（3）：329-332．［10］刘希亮，张廷顺．井壁竖直附加力与底部含水层应变的关系研究［J ］．矿山压力与顶板管理，2003，20（4）：1-3．［11］杨俊杰．深厚表土地层条件下的立井井壁结构［M ］．北京：科学出版社，2010．（责任编辑：秦爱新檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽）（上接第30页）开闭等信号；③通过组态软件显示风机模拟运行画面，并能实时显示、存储、查询、打印监测数据和生成报表；④具备远程传输接口，能接入矿井生产调度系统；⑤专家自诊断功能，可以进行故障判断，输出报警信号和诊断结果，并能实现故障状态下自动倒机。
6结语十矿三水平风井主要通风机在线监控系统以西门子S7-314PLC 及研华工控机为核心，采用先进、可靠、精确的传感器测量现场数据，与现场操控可靠配合，实现了对煤矿主要通风机不停风倒机过程精确控制，杜绝了倒机停风可能造成的瓦斯积聚、超限现象，消除了安全隐患。
同时，实现了对通风系统的风量及负压、通风机性能参数、配套电机工作参数及启停动作、风门状态等在线实时监测。
将传统通风设备“定期维修”管理方式改变为实时“状态检修”，提高了通风机的安全和自动化管理水平，为设备的安全管理和维修提供了科学依据。
参考文献：［1］吴新忠，任子晖，马小平，等．煤矿主要通风机在线监控系统研究现状及展望［J ］．煤炭科学技术，2009（12）：54-57．［2］于励民，马小平，任中华，等．矿井主通风机不停风倒机控制的研究与实现［J ］．工矿自动化，2010（9）：133-137．（责任编辑：许久峰）。