风机是矿山开采活动中重要的生产辅助设备,用于排出采矿过程中产生的有毒、有害气体,保证矿工的身体健康与生命安全。风机的运行环境复杂,易发生电化学反应和摩擦侵蚀,从而加速部件老化,导致风机出现故障,无法顺利排风,威胁矿工的生命安全。因此有必要设计一套风机监测系统,使其既能采集一氧化碳浓度等环境数据,确保矿工处于安全的生产环境,又能采集风机运行数据,保障风机正常排风。本风机监测系统采用一氧化碳浓度传感器、K型热电偶、振动加速度传感器等器件采集环境数据和风机运行数据。采集的数据通过以太网线和GPRS模块分别发送到现场监测平台和远程数据平台。矿山管理人员可现场查看监测平台展示的数据和图片,掌握风机运行状态。生产厂家工作人员可通过分析远程数据平台存储的风机运行数据,判断可能出现的问题,以提高维修效率。本系统由微处理器、数据采集子系统、现场监测平台和远程数据平台组成。微处理器采用ARM CortexA53芯片,芯片搭载在树莓派3B开发板上,用于协调各个子系统的工作。数据采集子系统采集电机定子温度、轴承温度、电机振动加速度、扩散器中风速和风压、实时图片等风机运行数据和环境温度、环境相对湿度、一氧化碳浓度等环境数据。风机运行状态数据和实时图片通过以太网发送到现场监测平台,使矿山管理人员可以通过该平台查看风机运行数据,及时了解风机运行状态;又能通过GPRS模块发送到远程数据平台,使工作人员可以远程分析故障数据,提出维修建议。最后在实验室进行了系统测试。测试结果表明系统能初步实现风机运行状态数据的采集、传输和展示。用户界面简洁,数据展示清楚,有助于矿工及时了解风机的运行状态。