摘要從礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控工程的研究與應(yīng)用方面敘述7其現(xiàn)狀，又根據(jù)國(guó)內(nèi)外狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的發(fā)展闡述7其發(fā)展趨勢(shì)。
通風(fēng)機(jī)向井下提供新鮮風(fēng)流，以沖淡并排出井下的毒性、窒息性、爆炸性氣體和粉塵，保證井下風(fēng)流的質(zhì)量(成分、溫度和速度)和數(shù)撼符合國(guó)家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，造成良好的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆作事故，保障井下人員身體踺康和生命安全，保護(hù)國(guó)家資源和財(cái)產(chǎn)．其在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。鑒于通風(fēng)機(jī)的重要性．其工作的可靠性深受科技和煤礦管理人員的重視。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，礦井主要通風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和故障諺斷技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展。
1礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控的現(xiàn)狀近年來(lái)，許多高等院校、科研院所研制出了主要通風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和故障診斷工程或儀器儀表，井通過(guò)試驗(yàn)或應(yīng)用取得了良好的效果。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研制的礦井主要通風(fēng)機(jī)性能在線監(jiān)測(cè)與通訊工程，方法新穎獨(dú)特，其風(fēng)量的監(jiān)測(cè)方法解決了礦井通風(fēng)惡劣情況下風(fēng)量在線監(jiān)測(cè)風(fēng)流含塵、潮濕、脈動(dòng)、可靠性、準(zhǔn)確性差的關(guān)鍵技術(shù)難題，提高了礦井通風(fēng)設(shè)備自動(dòng)化、科學(xué)化管理水平。該工程可以進(jìn)行主要通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)、通風(fēng)機(jī)性能曲線的定期測(cè)定，可實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)房與機(jī)電科、通風(fēng)科、調(diào)度室等管理部門(mén)的通訊聯(lián)網(wǎng)。計(jì)算機(jī)操作界面友好，可以查看歷史記錄、按需打印監(jiān)測(cè)結(jié)果(數(shù)據(jù)或曲線圖形)。該工程在充州礦業(yè)集團(tuán)鮑店煤礦南、北風(fēng)井和濟(jì)寧二號(hào)煤礦中央風(fēng)井、濟(jì)寧許廠煤礦、山東里彥煤礦投入使用，運(yùn)行至今表明該工程性
能可靠、功能較全：在國(guó)內(nèi)礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控方面處于前列。煤科總院撫順?lè)衷貉兄频腪F一1型智能通風(fēng)多參數(shù)測(cè)試儀可同時(shí)測(cè)量壓力、溫度及風(fēng)速3種通風(fēng)參數(shù)�；茨系V業(yè)集團(tuán)1995年從德AEG公司引進(jìn)的配套風(fēng)機(jī)電控工程(風(fēng)機(jī)是從德國(guó)TIT公司引進(jìn)的礦用軸流風(fēng)機(jī)，采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，轉(zhuǎn)子串液體電阻起動(dòng))，采用2臺(tái)PLC作下位機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冗余控制，通過(guò)上位PC設(shè)定風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)視風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。
充州礦業(yè)集團(tuán)東灘煤礦引進(jìn)的4臺(tái)法國(guó)
HDR280—69型動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)．用北、西風(fēng)井。其動(dòng)葉片角度調(diào)節(jié)采用伺服電機(jī)機(jī)械連
桿工程．連續(xù)可蒯；采用調(diào)節(jié)動(dòng)葉片角度反風(fēng)，桿工程，連續(xù)可調(diào)；采用調(diào)節(jié)動(dòng)葉片角度反風(fēng)．取消了反風(fēng)道；當(dāng)1臺(tái)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)，另1臺(tái)風(fēng)機(jī)能自動(dòng)投入運(yùn)行；葉片角度測(cè)量分就地顯示和控制顯示2種。運(yùn)行情況良好，年運(yùn)行費(fèi)用低．在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)工況點(diǎn)的連續(xù)可調(diào)或反風(fēng)，調(diào)節(jié)靈活方便。
此外，煤科院上海分院、山西礦業(yè)學(xué)院、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、西安礦業(yè)學(xué)院等科研機(jī)構(gòu)和院校也都研制出不同的礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控工程，經(jīng)應(yīng)用也取得了良好的效果近些年，故障診斷在礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控方面也有了一定程度的應(yīng)用如煤科總院重慶分院研制的Fjz型礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷儀，對(duì)通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)烈度、軸心軌跡、輔溫、風(fēng)量負(fù)壓、電流、電壓等多種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)常見(jiàn)的“初始不平衡”、“轉(zhuǎn)子偏心”等14種機(jī)械故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，在和全礦監(jiān)測(cè)主工程聯(lián)網(wǎng)后，能及時(shí)將通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況信息送至地面中心站。應(yīng)用情況很好。
2礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控的展望
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科技人員的不斷努力。礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控取得一定的成績(jī)，但仍明顯存在一些不足：
(1)礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控還僅處在監(jiān)測(cè)水平，其控制功能很弱；
(2)礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控的可靠性有待進(jìn)一步提高．；(3)礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控尚為一個(gè)獨(dú)立的工程，未與整個(gè)礦并通風(fēng)工程、整個(gè)煤礦管理工程發(fā)生很強(qiáng)的聯(lián)系。針對(duì)以上不足，為了進(jìn)一步提高煤礦自動(dòng)化管理水平，提高生產(chǎn)的安全程度，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，我們認(rèn)為礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控應(yīng)該向如下幾個(gè)方面發(fā)展
21礦井主要通風(fēng)機(jī)故障診斷智能化監(jiān)控工程的個(gè)重要分支就是故障診斷技術(shù)。故障診斷技術(shù)在礦井主要通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，使得通風(fēng)機(jī)的定期檢修變成了故障維修。
通風(fēng)機(jī)的故障很多，如喘振、軸溫過(guò)高、軸承磨損、失效、主輔故障、潤(rùn)滑油缺少、葉片產(chǎn)生裂紋、葉片撕裂、焊縫開(kāi)焊、支桿折斷以及電源的欠壓、過(guò)流及斷路器的故障等。而目前的風(fēng)機(jī)故障診斷技術(shù)，如振聲診斷法、紅外線熱成像技術(shù)、油樣分析等，大多是一種完全基于檢測(cè)數(shù)據(jù)處理的傳統(tǒng)診斷方法。這種傳統(tǒng)的單獨(dú)診斷技術(shù)往往僅考慮某種信息，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果和極簡(jiǎn)單的果推理來(lái)進(jìn)行診斷。所得診斷結(jié)果難免具有片面性，這對(duì)于并發(fā)性故障的診斷、監(jiān)測(cè)工程本身故障的診斷是十分不利的。專(zhuān)家工程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)在風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控中已有了初步的應(yīng)用。如華中理工大學(xué)研制的基于‘淺知識(shí)”(即專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí))的故障診斷工程、東北大學(xué)研制的基于隨機(jī)法的故障診斷工程。煤科總院重慶分院研制的
Jz型礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷儀采用灰色理論，對(duì)通風(fēng)機(jī)故障類(lèi)型進(jìn)行快速定位，首先利用高精度加速度傳感器測(cè)出通風(fēng)機(jī)敏感部位的振動(dòng)加速度，計(jì)算烈度值．根據(jù)
1SO2372標(biāo)準(zhǔn)，若超標(biāo)便進(jìn)行1024氨的FFT變換，計(jì)算其振動(dòng)的加速度功率譜，根據(jù)功率譜的分布與存入機(jī)內(nèi)的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)故障模式(專(zhuān)家工程)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，依關(guān)聯(lián)度的大�。�診斷通風(fēng)機(jī)機(jī)械故障類(lèi)型。在科研人員的努力下。應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能故障診斷工程逐漸發(fā)展，其在風(fēng)機(jī)故障診斷中應(yīng)用愈來(lái)愈廣�？梢灶A(yù)測(cè)，基于知識(shí)的信號(hào)智能分析技術(shù)與智能化診斷是風(fēng)機(jī)故障診斷的重要發(fā)展方向：
2．2礦井主要通風(fēng)機(jī)的可控制化、控制智能化目前，我國(guó)已有的通風(fēng)機(jī)監(jiān)控工程主要是監(jiān)測(cè)功能，實(shí)時(shí)反映通風(fēng)機(jī)的工況，而未充分發(fā)揮其控制功能。其中的原因是多方面的。一是礦井主要通風(fēng)機(jī)是煤礦的關(guān)鍵設(shè)備，《煤礦安全規(guī)程》要求是萬(wàn)無(wú)一失的此其計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控工程的可靠性要求是十分高的。但現(xiàn)在的科學(xué)水平還不能使計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控工程達(dá)到萬(wàn)無(wú)一一失如前面提到的東灘煤礦引進(jìn)的風(fēng)機(jī)監(jiān)
測(cè)工程，是世界上處于領(lǐng)先水平的監(jiān)測(cè)工程，但卻發(fā)生了在風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行2h的情況下竟然沒(méi)有報(bào)警造成了，重大事故。二是礦井主要通風(fēng)機(jī)的操作要求特殊，操作過(guò)程復(fù)雜，受《煤礦安全規(guī)程)的制約。(gO礦安全規(guī)程)第123條規(guī)
定“備用通風(fēng)機(jī)或備用電動(dòng)機(jī)配套通風(fēng)機(jī)．必須能在10rtlin內(nèi)開(kāi)動(dòng)”，第124條規(guī)定“生產(chǎn)礦井
的主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在1Om；n內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向”井下風(fēng)流潮濕含塵．對(duì)風(fēng)門(mén)及其操作機(jī)構(gòu)具有腐蝕性．時(shí)間一長(zhǎng)．風(fēng)門(mén)及其操作機(jī)構(gòu)銹蝕甚至銹死控制信號(hào)發(fā)出后．執(zhí)行機(jī)構(gòu)有可能“怠工”，如機(jī)構(gòu)卡死、執(zhí)行不到位(風(fēng)門(mén)在開(kāi)關(guān)過(guò)程中就遇到這些情況)時(shí)有發(fā)生，而當(dāng)這些情況發(fā)生時(shí)，再由管理人員前去處理．時(shí)間就來(lái)不及_r，嚴(yán)重的會(huì)造成重大井下事故。簡(jiǎn)單地測(cè)量通風(fēng)機(jī)、環(huán)境參數(shù)及電參數(shù)和通風(fēng)機(jī)的控制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要發(fā)展風(fēng)機(jī)控制的智能化。智能是人們認(rèn)識(shí)客觀事物并運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，它表現(xiàn)在運(yùn)用知識(shí)、認(rèn)識(shí)新情況、解決新問(wèn)題、學(xué)習(xí)新方法、預(yù)見(jiàn)新趨勢(shì)、創(chuàng)造新思維的能力。人工智能則是運(yùn)用人工手段模仿人類(lèi)的智能行為。礦井主要通風(fēng)機(jī)控制工程智能化表現(xiàn)在：
(1)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)而自動(dòng)動(dòng)作。根據(jù)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)(如風(fēng)量、瓦斯?jié)舛�、CO濃度、c02濃度、粉塵、濕度等)完成對(duì)通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)倒換風(fēng)門(mén)，倒機(jī)(能夠在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前自動(dòng)盤(pán)車(chē))等一系列動(dòng)作。
(2)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)性能參數(shù)而自動(dòng)動(dòng)作根據(jù)監(jiān)測(cè)劉的風(fēng)機(jī)參數(shù)(如風(fēng)量、負(fù)壓、效率、風(fēng)葉角度)能夠確定風(fēng)機(jī)是否工作在喘振區(qū)、工作狀態(tài)是否滿(mǎn)足礦井需要，并能進(jìn)行自校正。
(3)監(jiān)測(cè)電參數(shù)而自動(dòng)動(dòng)作。根據(jù)監(jiān)測(cè)到的電參數(shù)(如電機(jī)功率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓、定子電流、定子電壓、功率因數(shù)等)能夠確定電機(jī)工作是否正常．并能進(jìn)行自校正(4)監(jiān)測(cè)監(jiān)控智能化與故障診斷智能化緊密結(jié)合。故障診斷工程將診斷到的風(fēng)機(jī)或電機(jī)
的故障反饋給監(jiān)測(cè)監(jiān)控工程或風(fēng)機(jī)管理人員，進(jìn)行自調(diào)整或報(bào)警。隨著機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性的提高以及材料技術(shù)、傳感器和測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬軟件技術(shù)、通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，必將促進(jìn)礦井主要通風(fēng)機(jī)控制工程的智能化發(fā)展和廣泛應(yīng)用：
2．3礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控工程與整個(gè)礦井工程協(xié)調(diào)一致礦井主要通風(fēng)機(jī)是通過(guò)管網(wǎng)構(gòu)成生產(chǎn)保障工程的，所以不能只考慮其本身，而應(yīng)作為一個(gè)完全的工程去考慮。其目標(biāo)應(yīng)包含整個(gè)通風(fēng)工程優(yōu)化，如效率、節(jié)能的優(yōu)化及通風(fēng)工程運(yùn)行的高可靠性和柔性。鑒于此，監(jiān)控工程應(yīng)對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)通風(fēng)、瓦斯及自然發(fā)火進(jìn)行監(jiān)測(cè)．根據(jù)井下對(duì)風(fēng)量的需求來(lái)對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也就是對(duì)主要通風(fēng)機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖哉{(diào)節(jié)，節(jié)約能源在發(fā)生異常時(shí)可發(fā)出警報(bào)，還可自動(dòng)調(diào)整風(fēng)門(mén)。礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控工程還應(yīng)和整個(gè)礦井計(jì)算機(jī)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)，能夠進(jìn)行通訊，即能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸?shù)街骺厥一蚩偣な遥�能接受并�?zhí)行從主控室或總工室傳來(lái)的指令。礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控工程還可建成-一個(gè)網(wǎng)站，作為整個(gè)企業(yè)網(wǎng)的一部分負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)房及相應(yīng)部位的監(jiān)控和管理。

前向葉輪產(chǎn)生的壓力最大，在流量和轉(zhuǎn)數(shù)一定時(shí)，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低；后向葉輪相反，所產(chǎn)生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高；徑向葉輪介于兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡(jiǎn)單，機(jī)翼型葉片最復(fù)雜。

　　為了使葉片表面有合適的速度分布，一般采用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤(pán)，以增加葉輪的強(qiáng)度和減少葉片與機(jī)殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤(pán)的聯(lián)接采用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量較輕，流道光滑。低、中壓小型離心通風(fēng)機(jī)的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。


　　軸流式通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪在圓筒形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進(jìn)入，通過(guò)葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。軸流通風(fēng)機(jī)的布置形式有立式、臥式和傾斜式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達(dá)20米以上。


　　小型低壓軸流通風(fēng)機(jī)由葉輪、機(jī)殼和集流器等部件組成，通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上；大型高壓軸流通風(fēng)機(jī)由集流器、葉輪、流線體、機(jī)殼、擴(kuò)散筒和傳動(dòng)部件組成。葉片均勻布置在輪轂上，數(shù)目一般為2～24。葉片越多，風(fēng)壓越高；葉片安裝角一般為10°～45°，安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。軸流式通風(fēng)機(jī)的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。


　　斜流通風(fēng)機(jī)又稱(chēng)混流通風(fēng)機(jī)，在這類(lèi)通風(fēng)機(jī)中，氣體以與軸線成某一角度的方向進(jìn)入葉輪，在葉道中獲得能量，并沿傾斜方向流出。通風(fēng)機(jī)的葉輪和機(jī)殼的形狀為圓錐形。這種通風(fēng)機(jī)兼有離心式和軸流式的特點(diǎn)，流量范圍和效率均介于兩者之間。


　　橫流通風(fēng)機(jī)是具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風(fēng)機(jī)。氣體從轉(zhuǎn)子外緣的一側(cè)進(jìn)入葉輪，然后穿過(guò)葉輪內(nèi)部從另一側(cè)排出，氣體在葉輪內(nèi)兩次受到葉片的力的作用。在相同性能的條件下，它的尺寸小、轉(zhuǎn)速低。


　　與其他類(lèi)型低速通風(fēng)機(jī)相比，橫流通風(fēng)機(jī)具有較高的效率。它的軸向?qū)挾瓤扇我膺x擇，而不影響氣體的流動(dòng)狀態(tài)，氣體在整個(gè)轉(zhuǎn)子寬度上仍保持流動(dòng)均勻。它的出口截面窄而長(zhǎng)，適宜于安裝在各種扁平形的設(shè)備中用來(lái)冷卻或通風(fēng)。


　　通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉(zhuǎn)速。另外，噪聲和振動(dòng)的大小也是通風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。流量也稱(chēng)風(fēng)量，以單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)通風(fēng)機(jī)的氣體體積表示；壓力也稱(chēng)風(fēng)壓，是指氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動(dòng)壓和全壓之分；功率是指通風(fēng)機(jī)的輸入功率，即軸功率。通風(fēng)機(jī)有效功率與軸功率之比稱(chēng)為效率。通風(fēng)機(jī)全壓效率可達(dá)90%。


　　通風(fēng)機(jī)未來(lái)的發(fā)展將進(jìn)一步提高通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗；用動(dòng)葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機(jī)代替大型離心通風(fēng)機(jī)；降低通風(fēng)機(jī)噪聲；提高排煙、排塵通風(fēng)機(jī)葉輪和機(jī)殼的耐磨性；實(shí)現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動(dòng)化調(diào)節(jié)

54寸負(fù)壓風(fēng)機(jī)
山東負(fù)壓風(fēng)機(jī)
降溫設(shè)備

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