工业物联网云平台提升机系统远程监控

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摘要：矿山井下提运矿石、人员、材料等，普遍并主要采用斜、竖提升机系统进行提运，属于矿山企业的重大关键生产设备，确保提升机系统安全、高效运行至关重要。为此，对提升机设备的运行情况、生产报表及报警信息能实时高效监控，显得十分有必要，井下提升机通过工业物流平台实现远程监控系统，实现对运行状态监控、运行参数分析、设备实时点检、报警信息主动推送、数据储存和管理的实时、高效，该系统不仅可以应用于井下的提升机监控，而且可以推广到其他场合。

关键词：提升机；实时高效监控；工业物流网云平台；远程监控

公司矿山井下现有多台套盲竖、斜井提升机系统，主要任务为井下矿石、石渣、人员和材料物资的运输，属于公司的重大关键生产设备。为此公司每年均会投入大量人力、物力和财力保障其安全可靠地运行。由于是井下作业，提升机分布范围广又位于井下各个不同中段，设备出现故障时，到现场进行处理耗时较多，加之各维修人员维修能力与经验不一，出现复杂故障时要快速恢复存在一定的难度。为了适应现代化矿山的生产设备运行与管理的需要，对提升机设备的运行情况、生产报表及故障报警信息进行统一管理已显得十分有必要。为此，拟在地表控制中心建设一套提升设备远程监控系统。

1系统概述

本系统上位机远程监控构建于当前先进成熟的Microsoft.NETXML/WebServices，采用WINCC系统软件架构模式，应用PLC控制系统自带以太网通讯接口，读取提升机控制PLC的源程序，完成对所需参数、信号的读取，并通过光缆传输至地表至中央控制室远程计算机，在地表安装无线通讯模块，通过云平台，将数据发送至手机，通过手机App即可实现集中监控、在线监测、数据采集、运行时间、报警显示、报警记录、数据存储等功能。本系统全部为PLC源程序、上位计算机监控代码，通信协议公开透明，本次以某斜井提升设备的数据上传及机组运行状态监视为例，并在选用硬件及软件时会预留数据接口，以便后续其他提升机设备的数据交换、数据上传、监视与管理。

2系统构成

2.1监控对象

提升机各部分运行状态，实现地表远程监控计算机及手机在线监测、数据采集、运行时间、报警显示、报警记录、数据存储等功能。

2.2硬件及网络配置

（1）利用提升机原有的控制系统用的PLC自带的通信模块，利用此类通讯模块读取及传输全部本提升机控制PLC源程序。（2）再通过光纤把信号传输至地表远程计算机，在设备本身PLC控制系统与光纤通信系统之间增加一个安全网关，安全网关通过自身具有的防火墙、防病毒、入侵检测、用户接入主动认证等功能，为系统提供全方位的局域网接入安全管理。远程计算机不直接读取设备本身PLC的数据，也不直接访问设备本身PLC-CPU的IP地址，访问的是安全网关的IP地址，如此不会对在用的PLC控制系统进行任何更改，保证不会影响设备控制系统的安全运行。（3）信号传输至地表后，在终端安装无线通讯模块，通过凭空云平台，全面支持移动端远程访问控制监控数据实时查看，管理人员和维护人员可远程通过移动端访问监控运行状态，参数、报警信息实时推送，在任何危急情况下主动警告。

3系统功能

3.1在地表监控室可以监视每套提升机的运行状态和主要技术参数

系统通过计算机组态软件读取提升机PLC控制系统中的运行参数，如高程、运行速度、电枢电流、励磁电流、运行模式、产量钩数等关键信息，将这些信息实时显示在远程管理计算机的监视画面上。监控人员直接通过计算机观看各提升机的运行状态信息，同时，部分信息通过以WEB网页的方式进行，经过授权的管理人员可在其他计算机上登录查看，做到实时了解设备运行状况。监视画面参照图2。

3.2产量数据自动统计并生成生产信息报表

系统直接读取各提升机产量数据到远程计算机机的数据库进行统计，按照设定的要求自动汇总成每班、每日、每月统计报表，无须人工进行抄录和累加计算，具有更高的准确性；系统支持报表导出，报表格式为EXCELL，根据需要自行打印。举例如表1。

3.3重点产量信息和故障信息以短信方式发送到个人手机终端，故障信息附带对应维修处理建议

（1）系统设计有一套手机短信发送装置，此装置可将重点产量信息、故障信息按设定时间发送到在系统中注册成功的管理人员及技术人员的手机上。（2）系统将对各故障点进行采集并进行注释说明，当发生故障时，系统将自动推送故障发生时间、故障类型等信息，管理人员可根据提示更好地了解故障类型人，便于汇报或转发处理，从而提高故障信息汇报的准确性。此功能解决了故障类型判断不准确、不及时，需要专业技术人员操作等问题，大大提高了处理故障的时间。（3）故障信息可以在计算机系统中进行存储、统计形成相应报表供相关管理技术人员进行查阅。故障信息附带对应维修处理建议为维护提供必要的指导与帮助。并且可定期进行总结与完善，为维修人员的专业培训带来便利，同时，可更好地分享技术经验。

3.4本系统是一个开放性的系统

提升机以外的生产设备也可无缝接入，在同一个系统平台下进行统一管理，将有效地提高设备管理的水平，提升设备运行的安全性，建成后可以实现设备远程维护，大大降低维护成本，提高设备的使用效率。

参考文献：

[1]《矿山工业机械电气设备》第一部分：通用技术条件（GB/T5226.1—1996）.

[2]《金属非金属矿山在用缠绕式提升机安全检测检验规范》AQ2020-2008标准.

[3]《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17895-1999.

作者：王多彦 董元 单位：云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司