工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺提升機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控

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摘要：礦山井下提運(yùn)礦石、人員、材料等，普遍并主要采用斜、豎提升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行提運(yùn)，屬于礦山企業(yè)的重大關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，確保提升機(jī)系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行至關(guān)重要。為此，對提升機(jī)設(shè)備的運(yùn)行情況、生產(chǎn)報表及報警信息能實(shí)時高效監(jiān)控，顯得十分有必要，井下提升機(jī)通過工業(yè)物流平臺實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、運(yùn)行參數(shù)分析、設(shè)備實(shí)時點(diǎn)檢、報警信息主動推送、數(shù)據(jù)儲存和管理的實(shí)時、高效，該系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于井下的提升機(jī)監(jiān)控，而且可以推廣到其他場合。

關(guān)鍵詞：提升機(jī)；實(shí)時高效監(jiān)控；工業(yè)物流網(wǎng)云平臺；遠(yuǎn)程監(jiān)控

公司礦山井下現(xiàn)有多臺套盲豎、斜井提升機(jī)系統(tǒng)，主要任務(wù)為井下礦石、石渣、人員和材料物資的運(yùn)輸，屬于公司的重大關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備。為此公司每年均會投入大量人力、物力和財力保障其安全可靠地運(yùn)行。由于是井下作業(yè)，提升機(jī)分布范圍廣又位于井下各個不同中段，設(shè)備出現(xiàn)故障時，到現(xiàn)場進(jìn)行處理耗時較多，加之各維修人員維修能力與經(jīng)驗(yàn)不一，出現(xiàn)復(fù)雜故障時要快速恢復(fù)存在一定的難度。為了適應(yīng)現(xiàn)代化礦山的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行與管理的需要，對提升機(jī)設(shè)備的運(yùn)行情況、生產(chǎn)報表及故障報警信息進(jìn)行統(tǒng)一管理已顯得十分有必要。為此，擬在地表控制中心建設(shè)一套提升設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

1系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控構(gòu)建于當(dāng)前先進(jìn)成熟的Microsoft.NETXML/WebServices，采用WINCC系統(tǒng)軟件架構(gòu)模式，應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)自帶以太網(wǎng)通訊接口，讀取提升機(jī)控制PLC的源程序，完成對所需參數(shù)、信號的讀取，并通過光纜傳輸至地表至中央控制室遠(yuǎn)程計算機(jī)，在地表安裝無線通訊模塊，通過云平臺，將數(shù)據(jù)發(fā)送至手機(jī)，通過手機(jī)App即可實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行時間、報警顯示、報警記錄、數(shù)據(jù)存儲等功能。本系統(tǒng)全部為PLC源程序、上位計算機(jī)監(jiān)控代碼，通信協(xié)議公開透明，本次以某斜井提升設(shè)備的數(shù)據(jù)上傳及機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視為例，并在選用硬件及軟件時會預(yù)留數(shù)據(jù)接口，以便后續(xù)其他提升機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)視與管理。

2系統(tǒng)構(gòu)成

2.1監(jiān)控對象

提升機(jī)各部分運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)地表遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機(jī)及手機(jī)在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行時間、報警顯示、報警記錄、數(shù)據(jù)存儲等功能。

2.2硬件及網(wǎng)絡(luò)配置

（1）利用提升機(jī)原有的控制系統(tǒng)用的PLC自帶的通信模塊，利用此類通訊模塊讀取及傳輸全部本提升機(jī)控制PLC源程序。（2）再通過光纖把信號傳輸至地表遠(yuǎn)程計算機(jī)，在設(shè)備本身PLC控制系統(tǒng)與光纖通信系統(tǒng)之間增加一個安全網(wǎng)關(guān)，安全網(wǎng)關(guān)通過自身具有的防火墻、防病毒、入侵檢測、用戶接入主動認(rèn)證等功能，為系統(tǒng)提供全方位的局域網(wǎng)接入安全管理。遠(yuǎn)程計算機(jī)不直接讀取設(shè)備本身PLC的數(shù)據(jù)，也不直接訪問設(shè)備本身PLC-CPU的IP地址，訪問的是安全網(wǎng)關(guān)的IP地址，如此不會對在用的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行任何更改，保證不會影響設(shè)備控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。（3）信號傳輸至地表后，在終端安裝無線通訊模塊，通過憑空云平臺，全面支持移動端遠(yuǎn)程訪問控制監(jiān)控數(shù)據(jù)實(shí)時查看，管理人員和維護(hù)人員可遠(yuǎn)程通過移動端訪問監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，參數(shù)、報警信息實(shí)時推送，在任何危急情況下主動警告。

3系統(tǒng)功能

3.1在地表監(jiān)控室可以監(jiān)視每套提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和主要技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)通過計算機(jī)組態(tài)軟件讀取提升機(jī)PLC控制系統(tǒng)中的運(yùn)行參數(shù)，如高程、運(yùn)行速度、電樞電流、勵磁電流、運(yùn)行模式、產(chǎn)量鉤數(shù)等關(guān)鍵信息，將這些信息實(shí)時顯示在遠(yuǎn)程管理計算機(jī)的監(jiān)視畫面上。監(jiān)控人員直接通過計算機(jī)觀看各提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，同時，部分信息通過以WEB網(wǎng)頁的方式進(jìn)行，經(jīng)過授權(quán)的管理人員可在其他計算機(jī)上登錄查看，做到實(shí)時了解設(shè)備運(yùn)行狀況。監(jiān)視畫面參照圖2。

3.2產(chǎn)量數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計并生成生產(chǎn)信息報表

系統(tǒng)直接讀取各提升機(jī)產(chǎn)量數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程計算機(jī)機(jī)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)計，按照設(shè)定的要求自動匯總成每班、每日、每月統(tǒng)計報表，無須人工進(jìn)行抄錄和累加計算，具有更高的準(zhǔn)確性；系統(tǒng)支持報表導(dǎo)出，報表格式為EXCELL，根據(jù)需要自行打印。舉例如表1。

3.3重點(diǎn)產(chǎn)量信息和故障信息以短信方式發(fā)送到個人手機(jī)終端，故障信息附帶對應(yīng)維修處理建議

（1）系統(tǒng)設(shè)計有一套手機(jī)短信發(fā)送裝置，此裝置可將重點(diǎn)產(chǎn)量信息、故障信息按設(shè)定時間發(fā)送到在系統(tǒng)中注冊成功的管理人員及技術(shù)人員的手機(jī)上。（2）系統(tǒng)將對各故障點(diǎn)進(jìn)行采集并進(jìn)行注釋說明，當(dāng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)將自動推送故障發(fā)生時間、故障類型等信息，管理人員可根據(jù)提示更好地了解故障類型人，便于匯報或轉(zhuǎn)發(fā)處理，從而提高故障信息匯報的準(zhǔn)確性。此功能解決了故障類型判斷不準(zhǔn)確、不及時，需要專業(yè)技術(shù)人員操作等問題，大大提高了處理故障的時間。（3）故障信息可以在計算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行存儲、統(tǒng)計形成相應(yīng)報表供相關(guān)管理技術(shù)人員進(jìn)行查閱。故障信息附帶對應(yīng)維修處理建議為維護(hù)提供必要的指導(dǎo)與幫助。并且可定期進(jìn)行總結(jié)與完善，為維修人員的專業(yè)培訓(xùn)帶來便利，同時，可更好地分享技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

3.4本系統(tǒng)是一個開放性的系統(tǒng)

提升機(jī)以外的生產(chǎn)設(shè)備也可無縫接入，在同一個系統(tǒng)平臺下進(jìn)行統(tǒng)一管理，將有效地提高設(shè)備管理的水平，提升設(shè)備運(yùn)行的安全性，建成后可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)，大大降低維護(hù)成本，提高設(shè)備的使用效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]《礦山工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備》第一部分：通用技術(shù)條件（GB/T5226.1—1996）.

[2]《金屬非金屬礦山在用纏繞式提升機(jī)安全檢測檢驗(yàn)規(guī)范》AQ2020-2008標(biāo)準(zhǔn).

[3]《計算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級劃分準(zhǔn)則》GB17895-1999.

作者：王多彥 董元 單位：云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤礦業(yè)分公司