2。2 矿井压风机的概念

压风机用于给矿井中的气动设备提供动力，例如风镐、风钻等。矿井压风机 在矿井生产中具有重要作用，为矿下的安全生产以及从事矿下作业人员的生命安 全提供了保障[6]。当矿下发生事故时，被困人员可以通过打开风管管路获得氧气， 实现自救。如果没有矿井压风机的正常工作，会导致气动设备不能正常进行工作， 同时加剧了矿下工作的危险性。如图 2-1 为压风机结构图。文献综述

压风机结构图

2。3 压缩机结构特征及工作原理

空气压缩机简称空压机，在生产中常用的空压机按结构分类可以分为：螺杆 式、往复活塞式以及离心式[7]。现代企业中最常使用的是单级喷油双螺杆式空压 机，同时仍有企业使用老旧的往复活塞式空压机。往复活塞式是最早应用于矿井 作业的空压机，技术非常成熟。但是随着技术进步，往复活塞式已经被淘汰。

螺杆式空压机是属于容积式压缩机，它分为单螺杆和双螺杆两种，本设计采 用的被监控对象是单级喷油双螺杆式空压机。其优点有：排气温度低、运动部件 少、结构简单、可靠性高、体积小和重量轻[8]。如图 2-2 为单级螺杆式空压机。

 单级螺杆式空压机

结构特点和工作原理：此空压机为喷油螺杆式空压机，型号类型为双轴容积 式回转型。外壳上方为进气管口端，外壳下方为排气管口端，两个精度极高的主 转子和副转子放置于机壳中，且为并列放置。主转子有五个齿轮，副转子有六个 齿轮[9]。齿形呈螺旋状，两个齿轮紧紧啮合。主副转子两端均由轴承来固定位置。 机组的传动一般都是直接传动式，依靠联轴器将电机与机体结合在一起，主转子 依靠一组高精度的增速齿轮来提高转速[10]。

2。4 矿井压风机集控系统

2。4。1 系统介绍

集控系统即集中控制系统，矿井压风机的集控系统指在建立一个相对稳定的 压风机控制中心。集控系统的优点是能够保证压风机系统的整体一致性。系统采 用现场测量层、集中监控层、远程监控层三级控制体系来实现压风机及气路系统 的自动联动控制与压风机房的集中监控；远程工业计算机通过地面以太环网节点 实现人机对话和远程监控功能，最终实现压风机房无人值守[11]。计算机管理系统

的局域网采用光纤和无屏蔽双绞线相结合的全树型网络结构，以快速以太网技术 为核心，支持未来传输多媒体信息的要求。

2。4。2 系统结构

整个压风机集控系统分为 3 个主要部分，分别是控制部分、通讯部分和现场 设备部分。控制部分有计算机及相关软件组成。通讯部分由交换机、PLC 和地面 光纤环网等组成。而现场设备部分由风包、压风机和高压配电柜组成。如图 2-3 为矿井压风机集控系统结构图。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

 矿井压风机集控系统结构图

2。4。3 系统特点

矿井压风机集控系统的特点有以下几个方面：

（1）系统能根据风量大小、风压高低、各台压风机运行时间长短优化控制策 略，实现压风机系统全自动运行、避峰填谷、节能降耗以及设备均匀磨损，延长 压风机使用寿命。

（2）采用多种抗干扰措施，可靠性高，监测准确。

（3）无缝融合 Intouch 组态软件数据库与自主开发软件数据库，实现了集中 监控与管理功能的统一[12]。

（4）系统可进行人员管理、设备参数管理、设备检修管理等，可以提供主动 力设备的相关信息。

（5）采用模块化设计方案，各部分相对独立，留有备用通道，便于扩展。