8.10-HSCN-hệ-thống-tự-động-hoá-thông-gió-kết-hợp-giám-sát-khí-mỏ-tập-trung

HỒ SƠ SẢN PHẨM Đề tài: Xây dựng đồ cơng nghệ lộ trình đổi cơng nghệ việc phát triển ứng dụng IoT Việt Nam Mã số: ĐM.40.DA/19 Thời gian thực hiện: 01/2019 - 12/2020 Cơ quan thực hiện: Cơng ty Cổ phần Tập đồn Công nghệ CMC Chủ nhiệm đề tài: TS Đặng Minh Tuấn Tên sản phẩm Hệ thống tự động hoá thơng gió kết hợp với giám sát khí mỏ tập trung Mô tả sản phẩm Hệ thống tự động giám sát trạm quạt thơng gió có cấu trúc tập trung sử dụng mạng Ethernet cáp quang công nghiệp phục vụ cho việc giám sát chẩn đoán tình trạng trạm quạt thơng gió chỗ từ xa phòng điều hành trung tâm mỏ - Hệ thống giám sát liên tục thông số động cơ: nhiệt độ ổ trục động điện, nhiệt độ cuộn dây stator, độ rung động cơ, thông số điện áp dòng điện ba pha động cơ; thơng số thơng gió: hạ áp, tốc độ gió, lưu lượng gió, hiệu suất quạt gió Tất thông số thị chỗ truyền lên phịng điều hành trung tâm thơng qua mạng Ethernet cáp quang - Thơng qua mơ hình tốn học hệ thống, quy chuẩn thơng gió mỏ tính tốn tỷ lệ thay đổi thơng số, từ chẩn đoán cố động lưu lượng gió cấp cho khu khai thác than hầm lị Hệ thống đồng thời phát tín hiệu cảnh báo trạm quạt phần mềm phòng điều hành trung tâm trường hợp vượt ngưỡng an toàn cho phép - Ngồi ra, thơng số thống kê theo dạng số liệu, dạng bảng hay đồ thị để xây dựng sở liệu hỗ trợ mỏ việc điều hành sản xuất, bảo trì hệ thống Cấu trúc tổng thể cho hệ thống tự động giám sát trạm quạt thơng gió gồm hai thành phần chính: phần trạm quạt gió phịng điều hành trung tâm Phịng điều hành trung tâm gồm máy tính cài đặt phần mềm giám sát tồn thơng số trạm quạt, kết nối với Tủ giám sát điều khiển đặt trạm quạt gió thơng qua cáp quang Ethernet Ngồi ra, cịn hệ thống cảm biến theo dõi thông số: + Cảm biến nhiệt độ: nhiệt độ vòng bi, nhiệt độ cuộn dây stator động quạt + Cảm biến áp suất: độ chênh áp, lưu lượng gió ống gió trạm quạt + Cảm biến độ rung: độ rung của động gồm: rung dọc rung ngang Tóm tắt hoạt động hệ thống tự động giám sát trạm quạt thơng gió Tại phịng điều hành trung tâm có nhiệm vụ thu thập toàn liệu, trạng thái thơng số vận hành quạt thơng gió từ tủ giám sát truyền thơng qua mạng Ethernet, sau lưu trữ, lập báo cáo tồn thơng tin hệ thống Thông qua thông tin này, người vận hành giám sát chế độ làm việc trạm quạt thơng gió, trạng thái thơng gió, tình trạng động từ giao diện phần mềm giám sát hình máy tính Giao diện phần mềm dưới, phần mềm cho phép người dùng hiển thị thông số theo dõi theo kiểu: dạng bảng, dạng số liệu dạng đồ thị Các tính phần mềm giám sát từ xa gồm: + Giám sát, hiển thị lưu trữ toàn thông tin giá trị thông số động cơ: độ rung động cơ, điện áp dòng điện ba pha, nhiệt độ ổ trục bi cuộn dây stator Các thơng số thơng gió, như: áp suất hạ áp, lượng lượng gió, tốc độ gió, trạng thái quạt, hiệu suất quạt + Cảnh báo phần mềm thông số vượt ngưỡng cho phép, hay cảnh báo tình trạng chẩn đốn động trạm quạt gió + Xây dựng sở liệu hỗ trợ mỏ việc điều hành sản xuất, bảo trì hệ thống trạm quạt Phân tích thị trường xu hướng phát triển thị trường 3.1 Trên giới Thị trường hệ thống thơng gió hầm mỏ tồn cầu dự kiến tăng từ 312,44 triệu USD năm 2018 lên 412,63 triệu USD vào năm 2026, với tốc độ CAGR 4,5% giai đoạn dự báo từ 2019-2026 Thơng gió chức quan trọng hoạt động khai thác khai thác bề mặt khai thác hầm lị Vì hệ thống thơng gió ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn sức khỏe nhân viên, người làm việc lịng đất, cơng ty coi trọng hoạt động thơng gió Hệ thống thơng gió mỏ cung cấp khơng khí lành cho mỏ lịng đất loại bỏ khí độc hại, bụi gây bệnh phổi bệnh bụi phổi silic Trong khai thác hầm lị, việc thơng gió cần thiết để làm mát nơi làm việc cho thợ mỏ Các thiết bị tạo luồng gió, quạt đặc biệt, điều khiển lỗ thơng gió sử dụng để dẫn khơng khí lành đến nơi làm việc khơng khí qua sử dụng bị ô nhiễm khỏi mỏ Ở vùng khí hậu q lạnh, khơng khí thơng gió vào trước tiên làm ấm máy sưởi chạy khí đốt dầu Mặt khác, mỏ hầm lò, Hệ thống làm lạnh bắt buộc, nhiệt độ đá cao Những hệ thống làm lạnh phức tạp làm cho chi phí lượng liên quan đến hệ thống thơng gió cao, tạo xu hướng niêm phong phần không sử dụng mỏ chuyển từ động diesel sang máy điện 3.2 Tại Việt Nam Hiện có nhiều mỏ than hầm lò Việt Nam tiến hành khai thác mức sâu so với mực nước biển dần xuống tới mức -300m sâu Càng xuống sâu khơng gian hẹp, bụi nổ khí dễ cháy nhiều, cần khơng khí hầm lò, làm mát cho người lao động trung hịa nồng độ khí độc, khí nổ bụi nổ xuống mức cho phép theo quy phạm để bảo đảm điều kiện làm việc an toàn cho người cho sản xuất Vì vậy, vấn đề thơng gió mỏ đóng vai trị quan trọng khai thác than hầm lị Trạm quạt gió cạnh miệng giếng cửa lò để cung cấp lượng gió dẫn khí độc hại Yêu cầu trạm quạt đảm bảo hoạt động điều tiết lưu lượng gió hầm lị cách liên tục, động hoạt động trạm quạt phải theo dõi đáp ứng tính dự phịng nóng có cố hay bảo trì Tuy nhiên, việc vận hành theo dõi động hầu hết thực tay Vì chưa trang bị thiết bị giám sát nên việc theo dõi tình trạng thiết bị thơng số gió trạm quạt thơng gió gặp nhiều khó khăn, đặc biệt có tình cố xảy Cụ thể, việc theo dõi tình trạng động để kịp thời bảo trì, bảo dưỡng làm tăng tuổi thọ động cơ, hay theo dõi lưu lượng gió cách liên tục cần thiết cung cấp cho môi trường làm việc hầm lị Cơng nghệ ứng dụng sản phẩm 4.1 Lớp vật lý Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ cơng nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ cơng nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ 4.2 Lớp truyền thông Tên công nghệ Vai trò sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ Tên công nghệ Vai trò sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Cảm biến (Sensors) 10 7 Phần cứng truyền thông (Communication hardware) Phần cứng khác (gồm: PCBs, Pin, ) 7 Giao thức liên kết liệu (Data link Protocols) Giao thức mạng truyền tải liệu (Network/Transport protocols) Khả làm chủ công nghệ Tên công nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ u cầu cơng nghệ Khả làm chủ công nghệ 4.3 Lớp hệ thống Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ 4.4 Lớp bảo mật Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ cơng nghệ Tên cơng nghệ Vai trị sản phẩm Mức độ yêu cầu công nghệ Khả làm chủ công nghệ Giao thức phiên (Session protocols) 10 Cơ sở liệu (Data Base) 5 10 Bộ xử lý (Processor) Xử lý/ Phân tích (Processing/Analytics) Điều khiển / Giám sát (gồm: IoT Platform, ) 5 Hiển thị (Presentation/Visualization) 10 Xác thực (Authentication) 5 Mã hóa (Encryption) 5 Đơn vị nghiên cứu sản xuất sản phẩm Các đơn vị nghiên Đại học Bách Khoa TP HCM, Sở Tài nguyên Môi trường, viện cứu Việt Nam VIELINA, … Cơng trình nghiên - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động giám sát trạm quạt thông gió khai thác than hầm lị - Đinh Đức Tùng Agilent Technologies (US), Danaher Corporation (US), Thermo Fisher Scientific (US), Shimadzu Corp (Japan), and PerkinElmer Corporation (US) Other prominent companies include General Electric (US), Honeywell International (US), Horiba (Japan), Merck KGaA (Germany), and Siemens (Germany) Đơn vị nước SaoBacDau Technologies Group phân phối/cung cấp giải pháp cứu Việt Nam Cơng ty nước ngồi phân phối/cung cấp giải pháp