煤礦井下礦用遠(yuǎn)程自動(dòng)風(fēng)門控制系統(tǒng)方案、技術(shù)協(xié)議和遠(yuǎn)程遙控全自動(dòng)風(fēng)門的基本功能。

傳統(tǒng)的礦用全自動(dòng)控制風(fēng)門在減輕了礦工壓力、提高了通行效率的同時(shí)也為管理層帶來了新的要求:如何監(jiān)管井下風(fēng)門的開閉狀態(tài)杜絕風(fēng)門運(yùn)行處于監(jiān)管盲區(qū)、如何遠(yuǎn)程干預(yù)控制風(fēng)門的開閉動(dòng)作；出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)怎樣保證礦車、礦工的快速的通行以及把管理層的指令及時(shí)傳達(dá)的現(xiàn)場、中央泵房防水密閉門根據(jù)現(xiàn)場突發(fā)情況快速的開關(guān)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)無人值守，井口防爆門的自動(dòng)復(fù)位、反風(fēng)裝置的自動(dòng)化控制等等這一系列的問題急需解決，風(fēng)門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是因智慧礦山礦井建設(shè)的過程中的迫切切需求的環(huán)境由濟(jì)南東山技術(shù)人員下研發(fā)而成。它充分利用光學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、通訊物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)而實(shí)現(xiàn)了對井下風(fēng)門的遠(yuǎn)程監(jiān)測、自動(dòng)控制與智能化通訊的綜合管理，遠(yuǎn)程控制風(fēng)門具有“現(xiàn)場自動(dòng)"、“現(xiàn)場手動(dòng)"、“遠(yuǎn)程"三種運(yùn)行模式，且每組風(fēng)門可單獨(dú)設(shè)定工作模式，互不影響；消除了管理層對井下風(fēng)門運(yùn)行監(jiān)管空白的現(xiàn)象。

        礦用全自動(dòng)風(fēng)門控制系統(tǒng)采用RJ45標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，執(zhí)行TCP_Modbus通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有2路通訊接口，采用單模雙纖模式傳送信號至地面控制中心，主要有以下幾項(xiàng)功能。

1.1管理權(quán)限：

1.1.1本系統(tǒng)采用RBAC 理論分為三級管理模式；一級管理人員具有查看、修改參數(shù)、控制風(fēng)門的運(yùn)行的權(quán)限，并對二級、三級管理人員的賬戶進(jìn)行管理（包括登記、刪除），二級管理員可以查看、控制風(fēng)門的運(yùn)行；三級管理員只能查看風(fēng)門的運(yùn)行狀態(tài)、各傳感器的數(shù)據(jù)參數(shù)、視頻等；

1.1.2廠家管理員具有恢復(fù)出廠設(shè)置的功能；降低了因一級管理員非正常離職給后續(xù)礦方管理人員帶來的工作難度。

1.2不同風(fēng)門界面的切換：

把上位機(jī)界面切換到需要查看的風(fēng)門界面有兩種不同的方法。根據(jù)客戶的巷道圖紙?jiān)诒鞠到y(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建礦井巷道電子地圖，風(fēng)門地理位置標(biāo)示清晰，在主界面上方點(diǎn)擊“分布點(diǎn)設(shè)置"進(jìn)入巷道電子地圖，然后點(diǎn)擊需要切換到的風(fēng)門代號實(shí)現(xiàn)一鍵鏈接，直接將上位機(jī)界面切換到相應(yīng)的風(fēng)門主界面。在上位機(jī)主界面左側(cè)一欄，直接點(diǎn)擊需要切換到的風(fēng)門的代號，則主畫面直接切換。

1.3系統(tǒng)設(shè)置：

一級管理員可以在上位機(jī)界面登錄后遠(yuǎn)程根據(jù)井下風(fēng)門的實(shí)際運(yùn)行情況對各種風(fēng)門的開關(guān)、等待的時(shí)間參數(shù)、聲光報(bào)警器的的時(shí)間參數(shù)、液壓站運(yùn)行的時(shí)間參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置；各種傳感器輸出參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域范圍；各風(fēng)門的IP地址的設(shè)置；平衡風(fēng)門、井口防爆門處于打開狀態(tài)下多長時(shí)間才會出現(xiàn)語音報(bào)警的設(shè)置等。

 1.4傳感器報(bào)警

    當(dāng)配套的風(fēng)速傳感器、水位傳感器、煙霧傳感器、甲烷傳感器、系統(tǒng)動(dòng)力傳感器等各種傳感器的輸出參數(shù)不在一級管理員設(shè)置的區(qū)域范圍時(shí)、當(dāng)風(fēng)門處于打開的狀態(tài)下超過超過一級管理員設(shè)置的最長時(shí)間后，電腦界面則出現(xiàn)文字、顯示圖標(biāo)閃爍的提示；同時(shí)有“注意、注意、XX號風(fēng)門運(yùn)行異常，請檢查"的語音提醒。管理員得到信息后通過視pin、電話通訊、系統(tǒng)自檢等方法方式快速的查找到異常風(fēng)門運(yùn)行出現(xiàn)異常的因素，切實(shí)擔(dān)負(fù)起監(jiān)測與控制的責(zé)任，杜絕安全事故的發(fā)生。

1.5輸出、輸出全程監(jiān)控

   在上位機(jī)界面上對PLC的輸入、輸出開關(guān)量全程監(jiān)控，隨時(shí)掌握井下現(xiàn)場風(fēng)門自動(dòng)控制系統(tǒng)的電磁閥、液壓站、聲光報(bào)警器、紅外感應(yīng)器或光控傳感器、電控按鈕等組成部件的運(yùn)行情況，當(dāng)風(fēng)門運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)快速的查找故障源頭、使風(fēng)門快速的恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)提供依據(jù)。

1.6視頻監(jiān)控

  本系統(tǒng)采用高清礦用防爆攝像安裝風(fēng)門兩側(cè)，實(shí)時(shí)的將風(fēng)門的運(yùn)行狀態(tài)畫面?zhèn)鬏數(shù)骄系纳衔粰C(jī)平臺并保存，以備查看；也可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊上位機(jī)界面視pin的左上角，實(shí)現(xiàn)全屏觀看響應(yīng)風(fēng)門的運(yùn)行情況。

1.7上位機(jī)遠(yuǎn)程控制

   1.7.1 遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門或遠(yuǎn)程自動(dòng)平衡風(fēng)門遠(yuǎn)程控制

在遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門或遠(yuǎn)程自動(dòng)平衡風(fēng)門上位機(jī)界面的右側(cè)有急停按鈕、復(fù)位按鈕、開門按鈕、關(guān)門按鈕解鎖按鈕、互鎖按鈕，百葉窗旋轉(zhuǎn)角度輸入窗口、百葉窗控制按鈕等，通過點(diǎn)擊各控制按鈕達(dá)到需要的風(fēng)門運(yùn)行狀態(tài)。

為了安全起見，急停按鈕使用誰安急停按鈕誰具有復(fù)位的權(quán)利，即井下現(xiàn)場人員使用了急停按鈕停止了正在運(yùn)行的風(fēng)門，則只有井下現(xiàn)場的人員再次按下現(xiàn)場的急停按鈕，風(fēng)門才復(fù)位（恢復(fù)到初始的狀態(tài)），反之遠(yuǎn)程使用急停按鈕功能時(shí)也同理。

         井上管理員可以根據(jù)設(shè)定的風(fēng)速傳感器參數(shù)是否在正常范圍區(qū)域內(nèi)而通過改變百葉窗的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)整百葉窗通風(fēng)橫截面的大小，進(jìn)而達(dá)到理想的情況。現(xiàn)場通風(fēng)部門的人員也可以根據(jù)相關(guān)儀器測得的參數(shù)和要求標(biāo)準(zhǔn)在與井上管理員溝通后，通過現(xiàn)場的電控按鈕控制百葉窗的旋轉(zhuǎn)角度，達(dá)到滿足正常的通風(fēng)要求。

         遠(yuǎn)程上位機(jī)上的解鎖按鈕可以實(shí)現(xiàn)兩道風(fēng)門之間解除互鎖的狀態(tài)，為大型設(shè)備的通行和出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)礦工快速撤離到安全區(qū)域提供了條件。

1.7.2遠(yuǎn)程自動(dòng)防水密閉門控制

   在遠(yuǎn)程自動(dòng)防水密閉門上位機(jī)界面的右側(cè)有“開門按鈕"、“關(guān)門按鈕"“急停按鈕"和“復(fù)位按鈕"；在井下現(xiàn)場也同樣存在“開門按鈕"、“關(guān)門按鈕"“急停按鈕"。

   在執(zhí)行防水密閉門開關(guān)程序時(shí)，為了安全，拉緊裝置、門扇開關(guān)和導(dǎo)軌升降三者之間存在一定的先后順序；在開門時(shí)拉緊裝置*解除1-2秒鐘后，連接門扇的油缸（或氣缸）才能將防水密閉門打開；門扇開門*到位1-2秒后，連接導(dǎo)軌的油缸才執(zhí)行導(dǎo)軌鋪平的程序；反之關(guān)門的過程也是同理。

急停按鈕現(xiàn)場控制與遠(yuǎn)程控制執(zhí)行誰急停誰復(fù)位的原則，即井下現(xiàn)場使用的急停按鈕使正在開或關(guān)的防水密閉門停止運(yùn)行時(shí)，井上遠(yuǎn)程控制平臺無權(quán)使用急停按鈕解除防水密閉門的停止?fàn)顟B(tài)，反之同理。

   本系統(tǒng)可以配置投入式水位傳感器；當(dāng)井下某位置的水位傳感器的數(shù)值在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)浮動(dòng)時(shí)，自動(dòng)防水密閉門自動(dòng)執(zhí)行關(guān)閉動(dòng)作并通過傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳到井上管理平臺報(bào)警。

1.7.3井口遠(yuǎn)程自復(fù)式防爆門

               在遠(yuǎn)程自復(fù)式防爆門上位機(jī)界面右側(cè)有“開門按鈕"、“關(guān)門按鈕"“急停按鈕"、“復(fù)位按鈕"、“反風(fēng)到位按鈕"和“反風(fēng)解除按鈕"；在井口現(xiàn)場的控制柜里也同樣存在“開門按鈕"、“關(guān)門按鈕"“急停按鈕"、“反風(fēng)到位按鈕"和“反風(fēng)解除按鈕"；自動(dòng)復(fù)位、門扇開閉、反風(fēng)三個(gè)運(yùn)行狀態(tài)互鎖，即同一時(shí)間段內(nèi)只能執(zhí)行完一個(gè)流程后，另一個(gè)流程才能執(zhí)行。

當(dāng)井下發(fā)生爆炸而產(chǎn)生的沖擊波井防爆門的門扇頂起時(shí)，本安型風(fēng)門開閉狀態(tài)傳感器接到需要防爆門需要復(fù)位的信號后傳遞給主機(jī)里的PLC可編程控制器；液壓站開始運(yùn)轉(zhuǎn)，然后A缸伸縮桿開始回縮通過鋼絲繩與滑輪組把門扇拉回到原位（復(fù)位），經(jīng)過一定的時(shí)間后（該時(shí)間長短可以在PLC程序中修改設(shè)置） 油缸伸縮桿伸出恢復(fù)到初始位置。

在停電風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自復(fù)式防爆門利用配重裝置的重力把門扇打開，實(shí)現(xiàn)井下自然通風(fēng)，當(dāng)電力恢復(fù)正常井口風(fēng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)門開閉狀態(tài)傳感器接到需要防爆門需要復(fù)位的信號后傳遞給主機(jī)里的PLC可編程控器；液壓站開始運(yùn)轉(zhuǎn)，然后復(fù)位油缸伸縮桿開始回縮通過鋼絲繩與滑輪組拉動(dòng)門扇復(fù)位，經(jīng)過一定的時(shí)間后（該時(shí)間長短可以在PLC程序中修改設(shè)置）伸縮桿伸出恢復(fù)到初始位置。

反風(fēng)時(shí)可以在現(xiàn)場使用手動(dòng)電控按鈕或管理平臺上位機(jī)上的“反風(fēng)到位按鈕"啟動(dòng)液壓站和防爆門自鎖裝置油缸，反風(fēng)結(jié)束時(shí)再次在井口現(xiàn)場按動(dòng)反風(fēng)按鈕或上位機(jī)上的“反風(fēng)解除按鈕"后解除反風(fēng)裝置。

當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障或防爆門需要檢修時(shí)，在現(xiàn)場按一下防爆門開門按鈕或遠(yuǎn)程上位機(jī)上的“開門按鈕"，防爆門在油缸的作用下被升起；工作完成后，安一下關(guān)門按鈕，油缸伸出，門扇在復(fù)位油缸的作用下實(shí)現(xiàn)復(fù)位。  

   1.8風(fēng)門運(yùn)行狀態(tài)

              在平衡風(fēng)門和調(diào)節(jié)風(fēng)門的上位機(jī)界面有每道風(fēng)門的“開門到位"、“關(guān)門到位"、“行人小門開門到位"、“行人小門關(guān)門到位"四種風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)持續(xù)風(fēng)門處于打開的狀態(tài)下的時(shí)間長度超過一級管理員設(shè)置的范圍區(qū)域時(shí)，井上的上位機(jī)界面出現(xiàn)文字、顯示圖標(biāo)閃爍的提示；同時(shí)有“注意、注意、XX號風(fēng)門運(yùn)行異常，請檢查"的語音提醒，以便管理員實(shí)時(shí)掌握風(fēng)門的運(yùn)行情況。

               在遠(yuǎn)程自動(dòng)防水密閉門上位機(jī)界面有“拉緊到位"、“拉緊解除"、“門扇打開到位"、“    門扇關(guān)閉到位"、“導(dǎo)軌升起到位"“導(dǎo)軌鋪平到位"等六個(gè)有關(guān)風(fēng)門的運(yùn)行狀態(tài)顯示。遠(yuǎn)程自復(fù)式防爆門上位機(jī)界面有“門扇關(guān)閉到位"、“門扇已打開"、“門扇打開到位"、“反風(fēng)裝置到位"和“反風(fēng)裝置解除"五個(gè)反應(yīng)井口防爆門運(yùn)行情況的 提示。

     各種風(fēng)門位置傳感器傳遞的信號為遠(yuǎn)程控制風(fēng)門運(yùn)行的管理員執(zhí)行任務(wù)時(shí)提供準(zhǔn)確無誤的信息，以免出現(xiàn)誤動(dòng)作造成損失，實(shí)現(xiàn)安裝風(fēng)門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)理想的效果。

1.9遠(yuǎn)程電話通訊

  當(dāng)井上管理員通過視頻、傳感器上傳的參數(shù)等信息發(fā)現(xiàn)井下風(fēng)門現(xiàn)場存在安全隱患而無法通過風(fēng)門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)排出時(shí)，可以通過通訊系統(tǒng)及時(shí)的提醒井下巡檢人員排除隱患，井下現(xiàn)場人員也可以通過通訊系統(tǒng)把發(fā)現(xiàn)的情況及時(shí)的匯報(bào)給管理層，以便快速?zèng)Q策，實(shí)現(xiàn)快捷的上通下達(dá)。

1.10歷史數(shù)據(jù)保存、查詢、打印

   對各風(fēng)門的傳感器參數(shù)、風(fēng)門的開關(guān)點(diǎn)生成曲線圖或報(bào)表保存，在查詢界面輸入響應(yīng)的時(shí)間即可查詢到該段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)門的運(yùn)行軌跡和各傳感器的參數(shù)，并存檔可打印，為追查事故起因、追查責(zé)任人提供有效的依據(jù)。

12、檔案管理

   在上位機(jī)的檔案管理系統(tǒng)內(nèi)可以查找到各風(fēng)門的檔案：生產(chǎn)廠家、規(guī)格、安裝位置、使用時(shí)間、使用年限，維護(hù)人員等項(xiàng)目，為風(fēng)門的維護(hù)維修及更換提供支撐，且當(dāng)風(fēng)門的使用年限到達(dá)規(guī)定的時(shí)間后系統(tǒng)會報(bào)警提醒。

13、本系統(tǒng)具有幫助頁面，進(jìn)入后可以查看有關(guān)的風(fēng)門說明書、電路圖等資料。為礦工安裝、使用、維護(hù)提供理論支持。

14、當(dāng)風(fēng)門的通訊中斷或傳感器故障時(shí)，上位機(jī)界面會出現(xiàn)不同的提示顏色，并做出故障點(diǎn)分析，以便及時(shí)檢修。