Tên sản phẩm Hệ thống tự động hoá thông gió kết hợp với giám sát khí mỏ tập trung 2.. Mô tả về sản phẩm Hệ thống tự động giám sát trạm quạt thông gió chính có cấu trúc tập trung sử d
Trang 1HỒ SƠ SẢN PHẨM
Đề tài: Xây dựng bản đồ công nghệ và lộ trình đổi mới công nghệ trong việc phát triển và
ứng dụng IoT tại Việt Nam
Mã số: ĐM.40.DA/19
Thời gian thực hiện: 01/2019 - 12/2020
Cơ quan thực hiện: Công ty Cổ phần Tập đoàn Công nghệ CMC
Chủ nhiệm đề tài: TS Đặng Minh Tuấn
1 Tên sản phẩm
Hệ thống tự động hoá thông gió kết hợp với giám sát khí mỏ tập trung
2 Mô tả về sản phẩm
Hệ thống tự động giám sát trạm quạt thông gió chính có cấu trúc tập trung sử
dụng mạng Ethernet cáp quang công nghiệp phục vụ cho việc giám sát và chẩn đoán tình trạng trạm quạt thông gió chính tại chỗ và từ xa tại phòng điều hành trung tâm của mỏ
- Hệ thống giám sát liên tục các thông số về động cơ: nhiệt độ ổ trục động cơ điện, nhiệt độ cuộn dây stator, độ rung động cơ, thông số điện áp và dòng điện ba pha của động cơ; thông số về thông gió: hạ áp, tốc độ gió, lưu lượng gió, hiệu suất quạt gió Tất cả các thông số hiện thị tại chỗ và được truyền lên phòng điều hành trung tâm thông qua mạng Ethernet cáp quang
- Thông qua mô hình toán học của hệ thống, các quy chuẩn thông gió mỏ tính toán
tỷ lệ thay đổi các thông số, từ đó chẩn đoán sự cố về động cơ cũng như lưu lượng gió cấp cho khu khai thác than hầm lò Hệ thống sẽ đồng thời phát ra tín hiệu cảnh báo tại trạm quạt và trên phần mềm tại phòng điều hành trung tâm trong trường hợp vượt ngưỡng an toàn cho phép
- Ngoài ra, các thông số được thống kê theo dạng số liệu, dạng bảng hay đồ thị để xây dựng cơ sở dữ liệu hỗ trợ mỏ trong việc điều hành sản xuất, bảo trì hệ thống
Cấu trúc tổng thể cho hệ thống tự động giám sát trạm quạt thông gió gồm hai
thành phần chính: phần trạm quạt gió và phòng điều hành trung tâm Phòng điều hành trung tâm gồm một máy tính cài đặt phần mềm giám sát toàn bộ các thông số của trạm quạt, kết nối với Tủ giám sát điều khiển đặt tại trạm quạt gió thông qua cáp quang Ethernet Ngoài ra, còn các hệ thống cảm biến theo dõi các thông số:
+ Cảm biến nhiệt độ: nhiệt độ vòng bi, nhiệt độ cuộn dây stator của động cơ quạt + Cảm biến áp suất: độ chênh áp, lưu lượng gió của ống gió trạm quạt
+ Cảm biến độ rung: độ rung của của mỗi động cơ gồm: rung dọc và rung ngang
Trang 2Tóm tắt hoạt động của một hệ thống tự động giám sát trạm quạt thông gió
Tại phòng điều hành trung tâm sẽ có nhiệm vụ thu thập toàn bộ dữ liệu, trạng thái
và thông số vận hành của các quạt thông gió chính từ tủ giám sát truyền thông qua mạng Ethernet, sau đó lưu trữ, lập báo cáo toàn bộ thông tin của hệ thống Thông qua các thông tin này, người vận hành có thể giám sát chế độ làm việc trạm quạt thông gió, trạng thái thông gió, tình trạng động cơ từ giao diện của phần mềm giám sát trên màn hình máy tính Giao diện chính của phần mềm như dưới, phần mềm cho phép người dùng hiển thị các thông số theo dõi theo kiểu: dạng bảng, dạng số liệu và dạng đồ thị
Trang 3Các tính năng chính của phần mềm giám sát từ xa gồm:
+ Giám sát, hiển thị và lưu trữ toàn bộ các thông tin về giá trị các thông số của động cơ: độ rung của động cơ, điện áp và dòng điện ba pha, nhiệt độ ổ trục bi và cuộn dây stator Các thông số về thông gió, như: áp suất hạ áp, lượng lượng gió, tốc độ gió, trạng thái quạt, hiệu suất quạt
+ Cảnh báo trên phần mềm khi các thông số vượt ngưỡng cho phép, hay cảnh báo
về tình trạng chẩn đoán động cơ trạm quạt gió
+ Xây dựng cơ sở dữ liệu hỗ trợ mỏ trong việc điều hành sản xuất, bảo trì hệ thống trạm quạt
3 Phân tích thị trường và xu hướng phát triển thị trường
3.1 Trên thế giới
Thị trường hệ thống thông gió hầm mỏ toàn cầu dự kiến sẽ tăng từ 312,44 triệu USD năm 2018 lên 412,63 triệu USD vào năm 2026, với tốc độ CAGR là 4,5% trong giai đoạn dự báo từ 2019-2026
Thông gió là một trong những chức năng quan trọng nhất trong hoạt động khai thác ở cả khai thác bề mặt và khai thác hầm lò Vì hệ thống thông gió ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và sức khỏe của nhân viên, những người đang làm việc dưới lòng đất, các công ty đang rất coi trọng các hoạt động thông gió Hệ thống thông gió trong mỏ cung cấp không khí trong lành cho các mỏ dưới lòng đất và loại bỏ các khí độc hại, cũng như bụi có thể gây ra bệnh phổi như bệnh bụi phổi silic Trong khai thác hầm lò, việc thông gió là cần thiết để làm mát nơi làm việc cho thợ mỏ Các thiết bị tạo luồng gió, quạt đặc biệt, bộ điều khiển và các lỗ thông gió được sử dụng để dẫn không khí trong lành đến nơi làm việc và không khí đã qua sử dụng hoặc bị ô nhiễm ra khỏi mỏ Ở những vùng khí hậu quá lạnh, không khí thông gió vào trước tiên được làm ấm bằng máy sưởi chạy bằng khí đốt hoặc dầu Mặt khác, trong các mỏ hầm lò, Hệ thống làm lạnh là bắt buộc, vì nhiệt độ
đá cao Những hệ thống làm lạnh phức tạp này làm cho chi phí năng lượng liên quan đến
hệ thống thông gió cao, do đó đã tạo ra xu hướng niêm phong các phần không sử dụng của mỏ và chuyển từ động cơ diesel sang máy điện
Trang 43.2 Tại Việt Nam
Hiện nay có nhiều mỏ than hầm lò ở Việt Nam đã tiến hành khai thác ở mức sâu hơn so với mực nước biển và dần xuống tới mức -300m hoặc sâu hơn nữa Càng xuống sâu thì không gian hẹp, bụi nổ và khí dễ cháy nhiều, do đó cần không khí sạch trong hầm
lò, làm mát cho người lao động cũng như trung hòa nồng độ khí độc, khí nổ và bụi nổ xuống dưới mức cho phép theo quy phạm để bảo đảm điều kiện làm việc an toàn cho con người và cho sản xuất
Vì vậy, vấn đề thông gió mỏ đóng vai trò quan trọng trong khai thác than hầm lò Trạm quạt gió chính tại cạnh miệng giếng hoặc cửa lò bằng để cung cấp chính lượng gió sạch cũng như dẫn các khí độc hại ra ngoài Yêu cầu các trạm quạt đảm bảo hoạt động điều tiết lưu lượng gió trong hầm lò một cách liên tục, còn các động cơ hoạt động của trạm quạt phải luôn được theo dõi và luôn đáp ứng được tính dự phòng nóng khi có sự cố hay bảo trì Tuy nhiên, việc vận hành cũng như theo dõi động cơ hầu hết đều thực hiện bằng tay
Vì chưa được trang bị các thiết bị giám sát nên việc theo dõi tình trạng của thiết bị các thông số gió của trạm quạt thông gió chính gặp nhiều khó khăn, đặc biệt khi có tình huống sự cố xảy ra Cụ thể, trong việc theo dõi tình trạng của động cơ để kịp thời bảo trì, bảo dưỡng làm tăng tuổi thọ động cơ, hay theo dõi lưu lượng gió sạch một cách liên tục cần thiết cung cấp cho môi trường làm việc trong hầm lò
4 Công nghệ ứng dụng trong sản phẩm
4.1 Lớp vật lý
Vai trò trong sản phẩm 10
Mức độ yêu cầu công nghệ 7
Khả năng làm chủ công nghệ 7
(Communication hardware)
Vai trò trong sản phẩm 9
Mức độ yêu cầu công nghệ 6
Khả năng làm chủ công nghệ 5
Vai trò trong sản phẩm 8
Mức độ yêu cầu công nghệ 7
Khả năng làm chủ công nghệ 7
4.2 Lớp truyền thông
(Data link Protocols)
Vai trò trong sản phẩm 8
Mức độ yêu cầu công nghệ 6
Khả năng làm chủ công nghệ 7
(Network/Transport protocols)
Vai trò trong sản phẩm 8
Mức độ yêu cầu công nghệ 6
Trang 5Khả năng làm chủ công nghệ 7
Vai trò trong sản phẩm 8
Mức độ yêu cầu công nghệ 5
Khả năng làm chủ công nghệ 10
4.3 Lớp hệ thống
Vai trò trong sản phẩm 5
Mức độ yêu cầu công nghệ 5
Khả năng làm chủ công nghệ 10
Vai trò trong sản phẩm 8
Mức độ yêu cầu công nghệ 6
Khả năng làm chủ công nghệ 2
Tên công nghệ Xử lý/ Phân tích (Processing/Analytics)
Vai trò trong sản phẩm 5
Mức độ yêu cầu công nghệ 6
Khả năng làm chủ công nghệ 3
Platform, )
Vai trò trong sản phẩm 7
Mức độ yêu cầu công nghệ 5
Khả năng làm chủ công nghệ 5
(Presentation/Visualization)
Vai trò trong sản phẩm 5
Mức độ yêu cầu công nghệ 7
Khả năng làm chủ công nghệ 10
4.4 Lớp bảo mật
Vai trò trong sản phẩm 3
Mức độ yêu cầu công nghệ 5
Khả năng làm chủ công nghệ 5
Vai trò trong sản phẩm 3
Mức độ yêu cầu công nghệ 5
Khả năng làm chủ công nghệ 5
5 Đơn vị nghiên cứu và sản xuất sản phẩm
Các đơn vị nghiên
cứu tại Việt Nam
Đại học Bách Khoa TP HCM, Sở Tài nguyên và Môi trường, viện VIELINA, …
Công trình nghiên - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động giám sát trạm quạt
Trang 6cứu tại Việt Nam thông gió chính trong khai thác than hầm lò - Đinh Đức Tùng Công ty nước ngoài
phân phối/cung cấp
giải pháp
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 trong nước
phân phối/cung cấp
giải pháp
SaoBacDau Technologies Group