Hiện nay, nhiều mỏ than hầm lò ở Việt Nam đã tiến hành khai thác ngày càng xuống sâu hơn. Khi càng xuống sâu không gian trong mỏ càng hẹp, nhiều bụi nổ và khí dễ cháy. Không khí trong lò cần được làm sạch và làm mát, cũng như trung hòa nồng độ khí độc, khí nổ và bụi nổ để đảm bảo điều kiện làm việc an toàn cho người lao động và hoạt động khai thác.

Trạm quạt gió chính VO-22 khu Lộ Trí, Công ty than Thống nhất

Vấn đề thông gió trong mỏ đóng vai trò quan trọng trong khai thác than hầm lò, tuy nhiên, việc vận hành cũng như theo dõi động cơ hầu hết đều thực hiện thủ công.

Thách thức và yêu cầu hệ thống

Các trạm quạt được trang bị các thiết bị thế hệ cũ, nên sau thời gian hoạt động đã đã có biểu hiện xuống cấp, giảm độ tin cậy.

Hầu như toàn bộ công tác giám sát, thống kê và lưu trữ các thông số vận hành như: Thời gian chạy/dừng của các thiết bị, giá trị lưu lượng, tốc độ gió, độ chênh áp… được thực hiện thủ công, độ chính xác chưa cao và tốn nhiều nhân công.

* Yêu cầu

Tính khả dụng: Hệ thống vận hành dễ dàng, không đòi hỏi người vận hành có trình độ cao, thuận tiện trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế và hiện đại hóa.

Độ tin cậy: Các thiết bị của hệ thống phải thích ứng với khả năng làm việc 24/24h trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường mỏ (bụi, ẩm, chấn động cơ học, điện áp nguồn không ổn định).

Khả năng mở rộng: Hệ thống có thể phát triển mở rộng tính năng, phạm vi giám sát và điều khiển mới theo quy mô phát triển của mỏ, có thể tích hợp vào hệ thống điều khiển, giám sát tập trung phục vụ giám sát và điều hành sản xuất cho toàn mỏ.

Cấu trúc 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.

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, 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.

Dựa theo tài liệu nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa, 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. 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.

Máy tính công nghiệp không quạt cho phòng điều hành trung tâm

Các dòng máy tính công nghiệp luôn có lợi thế nhiều hơn máy tính văn phòng về khả năng hoạt động liên tục 24/7. Chúng hoạt động trong dải nhiệt độ rộng và dễ dàng tích hợp, triển khai trong mọi kịch bản của hệ thống. Khả năng mở rộng cũng là một trong những yêu cầu không thể thiết với các dòng máy tính công nghiệp. Hơn hết, máy tính công nghiệp có vòng đời dài hơn máy tính văn phòng. Không giống như máy tính cấp tiêu dùng có vòng đời ngắn hơn, 1-2 năm, máy tính cấp công nghiệp luôn được các hãng sản xuất đảm bảo dự trữ linh kiện thay thế, sữa chữa trong dài hạn, vì vậy, người dùng không cần lo lắng nhiều về việc tìm kiếm linh kiện sửa chữa khi gặp trục trặc về kỹ thuật.

>> Ưu điểm máy tính công nghiệp

Bên cạnh việc ứng dụng máy tính công nghiệp trong hệ thống tự động giám sát trạm quạt thông gió, máy tính công nghiệp còn được ứng dụng ở các khu hầm mỏ để giám sát và kiểm soát xe ra vào mỏ. Thông qua hệ thống cân xe tải, có thể kết hợp nhận dạng xe qua biển số xe, tự động nhận diện vị trí xe trên cân; Mã hóa phiếu cân bằng mã QR code; Xem dữ liệu báo cáo từ xa (dữ liệu báo cáo tập trung và xem trên web); Lưu trữ hình ảnh biển số xe và toàn cảnh xe khi qua cân. Các dữ liệu được quản lý trên máy chủ quản lý cân; Theo dõi số liệu trực tuyến của tất cả các loại cân của công ty; Thống kê số liệu cân theo ca, theo ngày; Lưu số liệu cân của từng loại xe; Xem dữ liệu báo cáo từ xa (dữ liệu báo cáo tập trung và xem trên web).

>> Máy tính công nghiệp trong trạm cân xe tải

Máy tính công nghiệp không quạt NISE3800E

Được tích hợp với bộ vi xử lý Intel® Core™ i7/i5/i3 LGA thế hệ thứ 6, seri NISE3800E là máy tính không quạt được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp đòi hòi bộ vi xử lý và hiệu năng đồ họa cao. NISE3800E hỗ trợ bộ nhớ lên đến 16G DDR4 và có một vài tùy chọn cho thiết bị lưu trữ như M.2, HDD, mSATA hoặc SDD.

Máy tính công nghiệp không quạt NISE3800E

Được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng chuyên dụng, có yêu cầu làm việc khắt khe hơn so với máy tính văn phòng thông thường, NISE3800E hỗ trợ dải đầu vào từ +9V đến 30V, và có thể hoat động trong dải nhiệt độ rộng từ -5°C đến 60°C. Với khả năng mở rộng được hỗ trợ, NISE3800E có 2 khe cắm mini-PCIe bên trong để hỗ trợ các ứng dụng IoT (tích hợp với GbE LAN, WI-Fi, mô-đun 3.5G) và các ứng dụng giao tiếp thông thường (tích hợp với các tùy chọn GPIO, mô-đun RS232/422/485).