基于變頻技術(shù)的地鐵機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控系統(tǒng)

王睿 謝武伸

摘要：在現(xiàn)階段的地鐵工程中，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。對地鐵機(jī)電設(shè)備而言，其在運(yùn)行過程中能源消耗極大，在機(jī)電設(shè)備中合理應(yīng)用變頻技術(shù)，能有效節(jié)約設(shè)備的能源消耗，使得其運(yùn)行成本得到控制。論文首先分析了變頻技術(shù)的工作原理，其次探討了關(guān)于變頻技術(shù)在地鐵機(jī)電設(shè)備中節(jié)能應(yīng)用，最后就變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展要求進(jìn)行論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);地鐵機(jī)電設(shè)備;自動化監(jiān)控

引言

地鐵工程項(xiàng)目能很好的緩減城市交通壓力，是很多城市持續(xù)發(fā)展的主要項(xiàng)目。但地鐵工程項(xiàng)目規(guī)模大，范圍廣，施工技術(shù)種類多，存在很多交叉施工問題，尤其是在機(jī)電設(shè)備安裝中，施工難度非常大，需要結(jié)合工程特性和現(xiàn)場情況，制定出科學(xué)合理的安裝方案，并開展有效的調(diào)試，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，進(jìn)行有效調(diào)整，以保證機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性?；诖耍_展地鐵工程項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備的安裝及調(diào)試的分析研究就顯得尤為必要。

1變頻技術(shù)的工作原理分析

為了保證機(jī)電設(shè)備運(yùn)行可以滿足煤礦開采的實(shí)際需要，可以在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，將變頻技術(shù)合理應(yīng)用其中，提升能源利用率，保證設(shè)備可以得到連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，降低設(shè)備運(yùn)行損耗。在變頻技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，其直接使用半導(dǎo)體元件對電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過整流裝置將交流電變換成直流電，然后通過逆變系統(tǒng)的應(yīng)用，將直流電變換成交流電，能夠根據(jù)設(shè)備實(shí)際使用需要，對交流電的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，讓機(jī)電設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要合理進(jìn)行調(diào)速，從而滿足生產(chǎn)的具體要求。

2關(guān)于變頻技術(shù)在地鐵機(jī)電設(shè)備中節(jié)能應(yīng)用

2.1風(fēng)機(jī)安裝

工程在通風(fēng)系統(tǒng)安裝中，風(fēng)機(jī)和風(fēng)管、風(fēng)管和靜壓箱之間的連接方式，選擇柔性短管。如果需要減振裝置，其基礎(chǔ)頂面頂部底座水平方向需要安裝限位裝置，但不能妨礙底座垂直方向的正常運(yùn)動。對那些質(zhì)量和規(guī)格比較大設(shè)備，如軸流風(fēng)機(jī)、單體空調(diào)器等，需要通過科學(xué)有效的人機(jī)配合吊裝設(shè)備的方法，來提升各項(xiàng)設(shè)備安裝的有效性，避免發(fā)生安裝誤差和碰撞。在整個安裝過程中，如果遇到彈簧中心線誤差過大，需要通過加裝斜墊鐵方法來抵消誤差。如果通過此種方法依然無法抵消誤差，要更換新的產(chǎn)品，以保證安裝質(zhì)量。減振器應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)盡量與設(shè)備的主慣性軸對稱布置，使其受力均勻，避免發(fā)生耦合振動。如果風(fēng)機(jī)和風(fēng)管之間通過軟管連接，其長度要控制在150～200mm之間，系統(tǒng)在運(yùn)行中要避免軟管發(fā)生扭曲問題，安裝的松緊度頁要適當(dāng)。尤其是軸流風(fēng)機(jī)葉輪和主體風(fēng)筒之間的間隙必須均勻布置。

2.2皮帶機(jī)對變頻技術(shù)的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)又被稱為皮帶機(jī)，其主要是利用電動機(jī)來帶動皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，在煤礦開采過程中主要是完成對相關(guān)材料的運(yùn)輸。通過對軟啟動控制器的使用，可以有效降低皮帶機(jī)啟動過程中所需要消耗的電量。在傳統(tǒng)皮帶機(jī)啟動的過程中，需要消耗大量的電能，電網(wǎng)電壓波動也相對劇烈，通過將變頻技術(shù)應(yīng)用到皮帶機(jī)當(dāng)中，可以進(jìn)一步提升皮帶機(jī)啟動的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)緩慢加速啟動，對電能的消耗可以得到顯著的降低，對電網(wǎng)的保護(hù)效果得到提升。在皮帶設(shè)備運(yùn)行的過程中，其是依靠皮帶和滾筒之間的摩擦力來傳遞動力。在皮帶機(jī)啟動的瞬間，皮帶和滾筒之間容易出現(xiàn)滑動的現(xiàn)象，皮帶與滾筒接觸部位摩擦非常劇烈，溫度會急劇增加，對皮帶的使用壽命會造成非常直接的影響。一旦摩擦量超過了一定程度，就容易導(dǎo)致皮帶磨損嚴(yán)重的情況發(fā)生。通過將變頻技術(shù)應(yīng)用到皮帶機(jī)當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的緩啟動，能夠讓皮帶以相對較小的加速度啟動，避免皮帶和滾筒相互打滑情況的發(fā)生，進(jìn)一步延長皮帶的使用壽命，避免皮帶接觸部位發(fā)熱情況的發(fā)生，將皮帶運(yùn)輸機(jī)的功能完全發(fā)揮出來。

2.3機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計

機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸程序仍然是以PLC程序作為主要引導(dǎo)工具，將應(yīng)用施耐德昆騰系列的PLC軟件作為機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸程序基礎(chǔ)，該套PLC編程支持多種編輯語言，且具有離線傳輸功能，可以及時分解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以較高的效率對待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行開發(fā)，以便保持監(jiān)控系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)程序能夠兼容外部輸入的數(shù)據(jù)，雖然通信協(xié)議不盡相同，但是基礎(chǔ)的字節(jié)相同，可以通過字節(jié)組裝的方式進(jìn)行信息傳輸。

2.4組合式風(fēng)閥安裝

組合式風(fēng)閥安裝難度比較大，為保證安裝質(zhì)量，需要提前做好底框安裝工作，對各預(yù)埋件的質(zhì)量、位置等進(jìn)行詳細(xì)檢查，確認(rèn)達(dá)標(biāo)之后，才能按照底框排入的順序固定在孔洞上。然后再進(jìn)行單個風(fēng)閥安裝施工，按照打孔位置施工。在具體安裝過程中，需要先調(diào)整好每個安裝節(jié)點(diǎn)，達(dá)到要求之后，再進(jìn)行傳動結(jié)構(gòu)安裝。嚴(yán)格按照安裝相關(guān)工序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，達(dá)到要求之后，調(diào)節(jié)執(zhí)行器。旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置，進(jìn)行單個風(fēng)閥微調(diào)，達(dá)標(biāo)后關(guān)閉每個風(fēng)閥。全部都安裝結(jié)束之后，需要對各連接裝置進(jìn)行檢查，確認(rèn)無松動后，縫隙用水泥堵塞。

2.5節(jié)能系統(tǒng)調(diào)試

在節(jié)能系統(tǒng)調(diào)試中，可從兩個方面同時入手，其一是節(jié)能系統(tǒng)單點(diǎn)調(diào)試，其二是節(jié)能系統(tǒng)控制邏輯調(diào)試。在單點(diǎn)調(diào)試中，節(jié)能系統(tǒng)新增變頻設(shè)備啟停、頻率設(shè)置反饋系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)問題處理，以及冷站設(shè)備啟停設(shè)置、頻率設(shè)置、閥門開關(guān)測試等。對各項(xiàng)測試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄，并做好反饋工作。本工程機(jī)電設(shè)備種類多，內(nèi)容多，需要BAS廠家、群控廠家、環(huán)控廠家相互配合，以保證節(jié)能系統(tǒng)單點(diǎn)測試的質(zhì)量。

3變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展要求

在變頻節(jié)能技術(shù)不斷成熟的今天，其在礦井作業(yè)中的應(yīng)用持續(xù)增加，對技術(shù)應(yīng)用要求持續(xù)提升。但由于煤礦作業(yè)的特殊性，對變頻技術(shù)的應(yīng)用有著不同的要求。另外，在能源形勢越來越緊張的今天，對煤礦企業(yè)開展節(jié)能生產(chǎn)要求持續(xù)提升，對相關(guān)設(shè)備開展節(jié)能改造已經(jīng)成為重要的發(fā)展方向。礦井作業(yè)環(huán)境相對比較復(fù)雜，空氣當(dāng)中含有一定比例的瓦斯和粉塵，如果這些物質(zhì)的濃度超過了一定的范圍，就容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。為了提升變頻設(shè)備使用的安全性，就需要認(rèn)真做好相關(guān)變頻設(shè)備的開發(fā)工作，保證這些設(shè)備可以在礦井作業(yè)中安全、穩(wěn)定運(yùn)行。變頻技術(shù)在各種領(lǐng)域中的應(yīng)用持續(xù)增加，發(fā)揮的作用也越來越大，但不能忽視其在應(yīng)用中實(shí)際出現(xiàn)的各種問題，設(shè)備能源利用率還不夠高。為了有效解這些問題，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)變頻技術(shù)的研究工作，進(jìn)一步加強(qiáng)變頻矢量控制技術(shù)的研究，在提升設(shè)備能源利用率的同時，還能進(jìn)一步提升設(shè)備控制效果。認(rèn)真做好工作人員的培訓(xùn)工作。由于變頻技術(shù)的特殊性，其對操作人員有著一定的要求。為了保證技術(shù)的應(yīng)用效果，就需要認(rèn)真做好操作人員的培訓(xùn)工作，讓他們掌握必要的專業(yè)知識和技能，能夠根據(jù)設(shè)備使用要求，對設(shè)備開展相關(guān)操作，將設(shè)備的作用充分發(fā)揮出來。

結(jié)語

綜上所述，文章對地鐵工程項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備的重難點(diǎn)安裝及調(diào)試進(jìn)行了詳細(xì)分析。地鐵工程項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備數(shù)量多，其中通風(fēng)空調(diào)機(jī)電設(shè)備規(guī)模大，安裝難度最大，為保證通風(fēng)空調(diào)機(jī)電設(shè)備能夠高效、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，需要結(jié)合工程實(shí)例，制定科學(xué)合理的安裝方案，并對安裝過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，積極把控各項(xiàng)影響因素。安裝結(jié)束之后要及時開展調(diào)試，以便對存在的問題及時處理，提升各機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。經(jīng)以上措施安裝調(diào)試至今，各系統(tǒng)功能正常運(yùn)行，為地鐵機(jī)電工程安全運(yùn)營奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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