一、 系统概述

    矿用空压机监测系统的设计是以《矿井安全规程》为依据，对矿井下实际情况进行考察之后，综合各方面的要求设计出来的，监控设备的种类、数量、性能符合《矿井安全规程》的有关规定，适用各类大中小型矿井。该系统可采集储气罐压力、储气罐温度、润滑油压力、冷却水液位、冷却水温度等性能参数，以及设备开停、供电状态等生产参数，可以控制设备的起动、停止，是矿井安全生产的必备设备。

二、 设计参考依据

   本方案执行以下国家标准、行业标准和相关其他按国家、省级地方以及各大矿业集团公司有关规范标准执行。

电气设备的设计和制造符合以下标准：

u 《煤矿安全规程》2016版

u 《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB3836.4-83

u 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-83

u 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT209-90

u 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86

u 《工业企业通信设计规范》GBJ42-81

u 《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93

u —IEC标准（国际电工委员会）

u —ISO标准（化组织）

u —GB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备

u 其它地方法规

三、 设计原则

   根据矿方的实际情况，本次系统改造设计以满足《煤矿安全规程》（2016版）等国家及地方相关法律法规，依据以下原则进行设计：

1．先进性——采用的产品和系统是当代先进的，具有一定的前瞻性，是符合计算机和集控等业内新发展潮流并且应用成熟的系统，为煤矿的进一步发展创造条件。

2．实用性——采用的产品和技术经过了市场的考验，满足目前集控系统的需要，绝不搞盲目投资、浪费资金。系统是经过了一定时间市场考验的成熟产品，在各省市煤矿都有成功的应用案例。系统操作性，应使一般文化水平的人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

3．可靠性——系统的可靠稳定运行兼顾到两个方面：系统运行可靠—从计算机的配置到系统的配置、下层设备的配置都要考虑这个问题，所有的设备进行认真的可靠性认证。保存和恢复设置方便—在实际运行中，即使系统的故障非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题，要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。

4．扩展性——即使是先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。选用产品和系统时，充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量，以适应未来发展需要。为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。

5．兼容性——应遵循开放性原则，提供符合的软硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性。采用的设备接口为标准接口，使整个系统均能与其它系统达到大的兼容性。同时可以实施整体系统集中控制时与其它各个智能化子系统之间的通信、联动。

6．经济性——为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资。

7．整体性——要把煤矿相关系统作为一个统一的整体进行考虑，集控系统在相对独立的各个系统基础上，高度集中管理，协调运行。由控制中心严格控制每个操作员的控制权限，形成子系统既相对独立运行，又能实现信息共享、多级控制。

四、 系统组成

压风机在线监测由下位机和上位机以及数据采集系统组成。

1、上位机硬件主要由工业控制计算机、组态监控管理系统组态软件、报表打印机、音响等组成。

2、下位机硬件主要由西门子S7-200Smart系列CPU、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块等组成；

3、信号采集系统硬件主要由电机振动、电机轴承温度、风包温度、风包压力等传感器组成。

4、风包自动排污功能。

5、现场设备数据PC、平板、手机远端访问

1、数据采集功能

系统具有储气罐压力、储气罐温度、润滑油压力、电机轴承温度、电机振动、主机加卸载信号的采集及显示功能。

2、控制功能

1、系统具有地面远程控制功能，实现空压机启/停地面控制。 

2、系统具有自动控制功能，根据风包压力等自动启/停空压机。

3、系统具有人工就地控制功能，实现空压机启/停就地人工控制。

4、系统具有按设定顺序启停多台空压机功能。

5、系统具有远程控制、就地控制、自动控制、手动控制等功能设置。

6、系统具有联动控制状态，如空压机的自动加载/卸载、自动空车、自动空载、自动启动/停机等。

3、存储和查询功能

1、系统具有存储和查询功能。存储内容应包括：

a）重要测点模拟量的实时监测值；

b）模拟量统计值；

c）开关量动作时刻及状态；

d）报警及解除报警时刻及状态；

e）开关量输出时刻及状态；

f）设备故障／恢复正常工作时刻及状态等。

4、显示功能

1、系统具有列表显示功能：

a）模拟量及相关显示内容包括：地点、名称、单位、报警门限、控制门限、监测值、传感器工作状态等、报警及解除报警状态和时刻等；

b）开关量显示内容包括：地点、名称、开／停时刻、状态、工作时间、传感器工作状态、报警及解除报警状态及时刻等；

2、系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。显示内容包括：地点、名称、单位、报警门限、控制门限、监测值、传感器工作状态，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。

5、打印功能

系统具有报表打印功能。

6、自诊断功能

系统具有自诊断功能。当系统中传感器、分站、环网接口等设备发生故障时，报警并记录故障时刻和故障设备，以供查询及打印。

7、数据备份功能

系统具有数据自动备份功能。