对旋轴流式通风机原理(主通风机在线监控系统中的抗干扰措施研究)

主通风机煤矿是煤矿四大固定机械之一，负责输送新鲜空气，排放有害气体，保障矿井安全生产。它被称为“我的肺”。同时，主通风机的故障概率很高，因此有必要实时监控对主通风机的性能和状态，以便在生产过程中及时掌握其状态和运行参数。然而，由于矿井供电系统电磁环境恶劣，系统的监测数据不同程度地受到电磁干扰，电磁干扰是影响系统可靠性的因素之一。因此，本文探讨了在主通风机在线监测系统中如何采取抗干扰措施来保证监测数据的可靠性。1系统组成和主要功能

该系统可在线监测的参数主要包括：矿井总负压、风机风量、风机电源电压、电流、功率、主备风机绕组温度和轴承温度、矿井排风气体浓度、风机启停状态、对旋风电机旋转方向、风道风门状态、排风温度等。它能控制风机和风门绞车的启停，并具有声光报警功能。当风扇电机绕组和轴承温度超过断电点时，它会自动切断风扇电源。同时，系统软件具有显示、报表打印、记录存储、报警控制、数据联网、远程传输等功能。2硬件抗干扰措施

2.1一般硬件抗干扰措施由于功率大，风电机房内的电气设备在启动和运行过程中容易产生各种强干扰噪声，同时雷电、太阳和宇宙射线不可避免地会对对监控系统造成干扰。硬件抗干扰一般采用滤波、隔离、屏蔽和接地等。具体方法如下：采用铜、铝等导电性好的金属材料作为屏蔽，结构应尽可能完整、严密，并保证良好的接地；

(2)为了消除或抑制磁场干扰，屏蔽层应由高磁导率材料制成，并确保磁路畅通；传输电缆应采用屏蔽电缆，高压电缆和低压电缆、电力电缆、电机电缆和控制电缆应分开放置，并留有一定的电气间距，以避免高压对和低压的感应干扰。通信电缆还可以包裹一层导体薄膜，以增强对电磁干扰的屏蔽效果；

主机电源采用稳压电源和稳定性好的不间断电源。2.2可编程控制器抗干扰措施作为主通风机在线监测系统的接收装置，可编程控制器会受到传导、辐射和静电放电的干扰。由于不同的可编程控制器制造商采用不同的技术措施和抗干扰实验方法及标准，实际抗干扰能力也不同[1，2]。

可编程控制器制造商常用的硬件措施主要包括：屏蔽、滤波、电源调节和保护、隔离、联锁和采用模块化结构。软件措施主要包括：故障诊断、信息保护和恢复、标准化软件程序和智能输入输出接口诊断。3软件抗干扰措施

3.1监控系统中干扰因素的消除3.1.1人为干扰因素的消除对的监控系统软件设计大多像现场监控技术人员和系统操作人员，所以监控系统的设计必须基于实用性和简单性的原则，应该对对，的各种操作有清晰的提示和帮助信息，并采用多媒体技术。通过声音、图像等方式提醒用户正确操作。[3]，实现良好的人机对方言。目前，大多数组态软件和虚拟仪器软件都可以实现这一功能。

3.1.2视窗操作系统缺陷的对策略视窗操作系统的实时性和稳定性存在一些缺陷。以美国， NI公司生产的虚拟仪器软件LabWindows/CVI为例，高层消息传输具有较高的优先级。当拖动或右键点击操作界面上的标题栏时，系统优先响应高级中断，导致系统其他任务暂时中断。因此，在设计监控系统的软件界面时，标题栏应该隐藏在关键部分，以防止由于Windows系统本身的缺陷导致系统响应中断。3.1.3异常数据的消除由于各种干扰噪声的存在，程序运行和锁存时，关键数据可能会被修改，导致系统功能障碍。因此，对应该增加在用于数据传输和处理的各种寄存器和输入/输出端口中纠正错的执行次数。如果在模数转换器转换模拟信号之前对值较低，应在有效时间内多次采集，以消除异常数据。如果该监控系统中的传感器和数据采集卡获得了一组测量值，但该组值中可能出现异常值，则可以使用“拉依达”标准来消除异常数据[4]。

3.1.4软件陷阱设置为了有效地消除瞬态电磁干扰，系统存储器(随机存取存储器和只读存储器)中未使用的单元可以用某个重启代码指令来填充，作为捕获“失控”程序的软件陷阱。在编程过程中设置软件陷阱时，应尽可能使用查询而不是中断，以便最大限度地减少中断源，降低程序“失控”的可能性[5]。3.1.5设置软件“看门狗”是指要求硬件(或软件)定期检查某个程序或接口。当系统在一定时间内未能返回检查结果时，确定系统正在运行错(发生干扰)，软件可以强制系统复位或以预设方式运行。看门狗是一种广泛应用于工业计算机的软件抗干扰措施。当程序由于入侵的尖峰电磁干扰而“飞走”时，看门狗(WATCHDOG)可以使系统自动恢复正常运行。

3.2消除控制系统中的干扰因素3.2.1检查输入输出端口状态的数字输入信号的干扰，通常表现为一系列离散的尖脉冲叠加在有效电平信号上，其作用时间很短。如果控制系统中存在数字输入干扰，界面中的输入数据可以在一定的时间间隔内被软件反复检测。如果相邻检测内容一致，则为真输入信号，否则为假输入信号。

3.2.2重复输出相同的控制信号由于计算机的输入输出端口容易受到外部信号的干扰，输出端的状态可能会相应地改变。程序中可定期添加输出刷新指令，以减少干扰对3 . 2 . 3输出状态的影响。采用延时技术，延时大功率电气设备(如电机)启动时产生的干扰。经过一段时间后，当干扰信号稳定后，各种传感器的输出信号将被送到控制端口，由进入工控机对数据进行处理，以避免采集到的异常信号对对系统的结果产生一定的影响。

结论本文讨论的主通风机在线监测系统的抗干扰措施从硬件和软件角度进行了分析，提高了系统运行的可靠性，增强了系统的抗干扰能力。