煤礦主煤流膠帶機運輸系統(tǒng)的遠程集中控制研究

劉海力

（神華神東布爾臺煤礦運轉(zhuǎn)二隊，內(nèi)蒙古鄂爾多斯伊金霍洛旗 017200）

煤礦主煤流膠帶機運輸系統(tǒng)的遠程集中控制研究

劉海力

（神華神東布爾臺煤礦運轉(zhuǎn)二隊，內(nèi)蒙古鄂爾多斯伊金霍洛旗 017200）

本文主要介紹了膠帶機在煤礦主煤流運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過對該系統(tǒng)的控制原理進行的探究，說明該系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢，并將得到廣泛應(yīng)用。

膠帶機 運輸 遠程集中控制 系統(tǒng)

隨著中國采煤行業(yè)的快速發(fā)展，井下膠帶機具有能高效運輸煤礦的特點，逐漸成為重要的工具。礦井主煤流運輸是煤炭生產(chǎn)的核心程序，環(huán)節(jié)多，復(fù)雜，貨流量大是主煤流運輸系統(tǒng)的特點，停頓等現(xiàn)象經(jīng)常在運輸過程中出現(xiàn)，使得高效生產(chǎn)存在一定的困難。高效生產(chǎn)是整個采煤行業(yè)追求的目標，刪減轉(zhuǎn)載環(huán)和除去煤流停頓措施等是國內(nèi)外現(xiàn)在比較統(tǒng)一的觀點。通過計算機的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)等，結(jié)合實現(xiàn)煤礦主煤流膠帶機的遠程控制。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

分站、動態(tài)模擬盤、編程計算機等設(shè)備是該系統(tǒng)的主要組成部分。數(shù)量繁多和廣泛涉及的范圍，在具體的環(huán)境中存在一些惡劣的條件，加上非常復(fù)雜的系統(tǒng)邏輯關(guān)系。在引入了可變控制器之后，用圖形的方式表達出復(fù)雜的邏輯關(guān)系。地面中心監(jiān)控和井下分站監(jiān)控構(gòu)成地面控制的遠程系統(tǒng)，包括顯示器等設(shè)備?？刂浦行暮涂刂普驹诰乱灿邢鄳?yīng)的設(shè)備。保護傳感器等裝置組成了控制分站的一些構(gòu)成。

該系統(tǒng)主要是地面控制，輔助為井下控制整體的原則。操作功能基礎(chǔ)就地保留原有的，皮帶運輸線起?？刂凭湍軐崿F(xiàn)，這就是系統(tǒng)的控制功能。然后系統(tǒng)顯示屏上會顯示圖形化的設(shè)備狀態(tài)和全線運行狀況，通過檢測器來實現(xiàn)顯示。通過光纖來實現(xiàn)工作中，過程所需的圖像，各種數(shù)據(jù)的傳輸也是這樣的。IPC工控機、網(wǎng)絡(luò)控件、打印機等組成地面控制中心，IPC工控機需要兩臺，一般是互為備用機。應(yīng)用現(xiàn)代化工業(yè)控制技術(shù)和檢測技術(shù)，實現(xiàn)監(jiān)控皮帶的開停狀態(tài)、故障以及信號等，包括打滑、堆料、超溫、速度、煙霧、煤味等傳感器，并能實現(xiàn)逆煤流延時啟動、順煤流停止、嚴重事故停止等功能。皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦自動化建設(shè)中一個重要的部分，可以減少故障處理時間，降低事故率，使得原煤系統(tǒng)更加安全可靠，保障運輸正常，為礦井生產(chǎn)減少運行成本，從而提高原煤產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率，達到管理一體化。

2 數(shù)據(jù)通信等方面

數(shù)據(jù)通迅系統(tǒng)由信源、信宿和信道三部分組成。其中，我們通常將數(shù)據(jù)的發(fā)送方稱為信源，而將數(shù)據(jù)的接收方稱為信宿。信源和信宿一般是計算機或其它一些數(shù)據(jù)終端設(shè)備。為了在信源和信宿之間實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸，必須在信源和信宿之間建立一條傳送信號的物理通道，這條通道被稱為物理信道，簡稱信道。

采用光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸是該系統(tǒng)的特點。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是完全開放的，監(jiān)測的信息上送給地面遠控中心是通過將膠帶機自動控制裝置實現(xiàn)的，地面控制中心發(fā)布的命令也會接收一些。主控制中心在井下控制單元由通訊模塊和可控制編程控制器構(gòu)成。能夠接收主機控制時發(fā)布的信號、為控制主機傳送實時運行數(shù)據(jù)到地面或井下、通訊等功能。

3 控制冗余

3.1 冗余結(jié)構(gòu)

兩臺工控機組成冗余系統(tǒng)，在地面上的。工作原理是系統(tǒng)能自動執(zhí)行控制程序的切換控制，在工控機出現(xiàn)故障時，還可以讓系統(tǒng)監(jiān)控的狀態(tài)保持下來。

3.2 熱備

實現(xiàn)控制信號無擾動叫熱備，就是協(xié)調(diào)控制起地面和井下控制主機，也可是是遠程的。當(dāng)出現(xiàn)故障時，地面遠程控制功能就會自動切換，如果無法切換，井下遠程控制主機就會切換到地面控制主機，這樣可以隨意的切換，就可以對設(shè)備實現(xiàn)方便的遠程控制了。

4 系統(tǒng)的功能

4.1 操作控制

本系統(tǒng)有三種工作模式，分別是集控、就地和檢修。運行情況一般是在集控模式下，自動開啟停止則是系統(tǒng)根據(jù)皮帶前后的閉鎖關(guān)系來決定的，每臺保護設(shè)備狀況需要檢測，可手動控制皮帶來檢修其工作模式的運行。

4.2 圖像顯示

打印和畫面功能是地面控制中心顯示，具備很好的性能。膠帶機的開/停、電壓與電源等信息，圖像信息系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的選擇和圖像處理方法的指導(dǎo)原則都離不開圖像的視覺原理、色度學(xué)原理和掃描原理，以及圖像信息的基礎(chǔ)理論。

通過圖中的控制按鈕可以進行“開?？刂啤焙汀巴＼嚒睂崿F(xiàn)整翼開停、單臺開停和流程開停等控制。另外亦可以控制給煤機。在復(fù)位按鈕無法復(fù)位的情況下可以按“故障解除”按鈕進行開車。

顯示的是膠帶機類型、實時顯示膠帶機以及各個傳感器的工作狀態(tài)、各分站間的信息是否無礙。

5 其余軟件、硬件和系統(tǒng)

5.1 語音報警系統(tǒng)

其特點是使用語音報警來提示實時顯示報警類型。機臺的啟動和停車預(yù)告以及機帶堆煤或跑偏、滅火、煙霧和運行溫度等都包含在報警類型中。

5.2 膠帶機集控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

集控操作臺等各類保護傳感器主要組成本系統(tǒng)，單個系統(tǒng)里多個設(shè)備、多條皮帶全程監(jiān)控得以實現(xiàn)，這就是一個完善的皮帶集中控制系統(tǒng)。

5.3 硬件設(shè)計

煤炭運輸中的重要設(shè)備是膠帶，監(jiān)測膠帶運行狀況、故障，及時采取預(yù)防措施是十分必要的，這樣重大事故發(fā)生可以大大減少。跑偏、打滑、超速、斷帶、縱撕、煙霧、堆煤等是膠帶常見的故障。中央處理單元中多種不同性能的CPU模塊，這些功能由他們負責(zé)完成，在硬件設(shè)計中采用了電源模塊、信號模塊、接口模塊、功能模塊是對于各功能模塊的一些作用。

6 結(jié)語

自動化控制技術(shù)在這幾年的快速發(fā)展，煤礦井下運輸系統(tǒng)也隨著這些發(fā)展而發(fā)生巨大的變化，由數(shù)條皮帶搭接或由煤倉轉(zhuǎn)載而形成的皮帶運輸系統(tǒng)，礦井主煤流運輸是煤炭生產(chǎn)的核心程序，環(huán)節(jié)多，復(fù)雜，貨流量大是主煤流運輸系統(tǒng)的特點，停頓等現(xiàn)象經(jīng)常在運輸過程中出現(xiàn)，使得高效生產(chǎn)存在一定的困難。高效生產(chǎn)是整個采煤行業(yè)追求的目標，刪減轉(zhuǎn)載環(huán)和除去煤流停頓等措施。

在采煤行業(yè)，工人的安全問題越來越重要，引起了社會各界的關(guān)注，采用井下膠帶機運輸系的遠程控制，可以確保采煤過程中的安全性，并且，煤礦主煤流膠帶機運輸系統(tǒng)的遠程集中控制系統(tǒng)的操作簡單，設(shè)計方便的原則，還有視頻監(jiān)控的配合，使得它能安全穩(wěn)定的運行，這是很重要的一點，因此，該設(shè)備便于操作員的實際操作，簡單的幾個畫面報告，就能夠完成對井下設(shè)備的控制及實時監(jiān)視，煤礦主煤流膠帶機運輸系統(tǒng)的遠程集中控制系統(tǒng)，既提高了生產(chǎn)管理的效率，又節(jié)約了采煤過程中的成本，對采煤行業(yè)以及相關(guān)行業(yè)的安全生產(chǎn)、技術(shù)管理水平不斷提高、規(guī)模擴大等具有重要意義，對煤礦主煤流膠帶機運輸系統(tǒng)的遠程集中控制的探究顯得尤為重要。

［1］韓柏林.膠帶機的自動化運輸系統(tǒng)安全工作探討.2012年.

［2］羅福盛.膠帶機通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計.中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，2006年.

［3］黃民.礦用膠帶輸送機火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)的研究.中國礦業(yè)大學(xué)，2012年.