無(wú)線控制技術(shù)在斗輪堆取料機(jī)聯(lián)鎖中的應(yīng)用

滿寶剛

摘 要：火力發(fā)電廠原煤場(chǎng)斗輪堆取料機(jī)是使用卷纜（滑線）的大型設(shè)備。該文描述了采用2.4G跳頻技術(shù)設(shè)備對(duì)斗輪堆取料機(jī)與煤場(chǎng)膠帶運(yùn)輸機(jī)聯(lián)鎖進(jìn)行改造的成功案例，重點(diǎn)分析了無(wú)線技術(shù)改造斗輪堆取料機(jī)聯(lián)鎖的可行性，2.4G跳頻技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性。采用該無(wú)線控制技術(shù)具有控制方便，造價(jià)低廉，施工快捷，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適用于含有較多受控設(shè)備的場(chǎng)合，可實(shí)現(xiàn)多路多功能控制，在生產(chǎn)、建設(shè)以及其它領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：斗輪堆取料機(jī) 聯(lián)鎖 無(wú)線 跳頻技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（a）-0047-02

該公司設(shè)有兩個(gè)條形煤場(chǎng)。兩煤場(chǎng)中間布置一臺(tái)懸臂式斗輪堆取料機(jī)。堆取料機(jī)與5段皮帶機(jī)需實(shí)現(xiàn)電氣控制的聯(lián)鎖功能。因原設(shè)計(jì)是通過(guò)卷筒電纜有線聯(lián)鎖控制方式。受室外煤場(chǎng)揚(yáng)塵、設(shè)備行走時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、煤場(chǎng)滾落物料等因素影響，經(jīng)常造成聯(lián)鎖故障，導(dǎo)致上下級(jí)膠帶大量堆煤，引起膠帶破損，需人工清理積煤和膠帶修復(fù)，增大了設(shè)備維護(hù)量和人工成本，影響設(shè)備正常的堆取煤作業(yè)。事實(shí)證明，斗輪堆取料機(jī)的聯(lián)鎖控制不宜采用有線的方式實(shí)現(xiàn)，理由是斗輪堆取料機(jī)行走移動(dòng)頻繁，移動(dòng)距離較長(zhǎng)，工作環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度大，冬夏溫差大，不論是卷筒電纜還是滑線電纜的方式均不能可靠解決斗輪堆取料機(jī)的聯(lián)鎖控制問(wèn)題。

1 整體方案確定

隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，使得斗輪堆取料機(jī)的聯(lián)鎖控制又有了新的途徑，但是無(wú)線技術(shù)本身的可靠性和安全性又是其能否勝任的關(guān)鍵。無(wú)線聯(lián)鎖一般習(xí)慣采用叫做無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)分為好多種，首先區(qū)分為模擬電臺(tái)和數(shù)字電臺(tái)，模擬電臺(tái)即采用無(wú)線對(duì)講機(jī)的相同技術(shù)改造出來(lái)的，其造價(jià)低廉，穩(wěn)定性、抗干擾性和可靠性都很差，在這里不進(jìn)行闡述，典型的有230MHz電臺(tái)，大部分是模擬機(jī)改造的，能實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能但效果差，造成了很多使用過(guò)的企業(yè)對(duì)無(wú)線控制評(píng)價(jià)低，不敢使用。目前無(wú)線控制領(lǐng)域電臺(tái)以工作頻率劃分又分為230MHz、433MHz、868MHz、900MHz和2.4G擴(kuò)頻，其中868MHz、900MHz為歐洲和美國(guó)使用的頻段，非我國(guó)合法使用頻段，230MHz、433MHz、2.4G擴(kuò)頻在我國(guó)是規(guī)定工業(yè)使用頻段，其中230MHz、433MHz 需要辦理無(wú)線電使用許可證，2.4G擴(kuò)頻為全球免許可證頻段，在我國(guó)同樣可以使用，2.4G擴(kuò)頻頻段又分為直序擴(kuò)頻（DSSS）和跳頻擴(kuò)頻（FHSS）兩種，跳頻擴(kuò)頻的優(yōu)點(diǎn)是2.4GHz頻帶以一定的頻寬將其劃分為若干個(gè)無(wú)線電頻率信道，并且以使用接收和發(fā)送兩端一樣的頻率跳躍模式來(lái)接發(fā)訊號(hào)及防止數(shù)據(jù)擷取。其工作原理是，收發(fā)雙方傳輸信號(hào)的載波按照預(yù)定規(guī)律進(jìn)行離散變化。以達(dá)到避開干擾，完成傳輸。簡(jiǎn)單的說(shuō)，F(xiàn)HSS不是抑制干擾而是避開干擾，故防干擾性極強(qiáng)，傳輸速率高，穩(wěn)定性好。基于上述優(yōu)點(diǎn)，確定采用2.4G跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)方案。

FG24無(wú)線傳輸設(shè)備是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)挠行Чぞ?，一個(gè)收發(fā)端安裝在斗輪堆取料機(jī)上，另一個(gè)收發(fā)端安裝在輸煤程控室上位機(jī)側(cè)。通過(guò)這兩個(gè)收發(fā)端的數(shù)據(jù)對(duì)等傳輸，實(shí)現(xiàn)斗輪堆取料機(jī)與系統(tǒng)皮帶的運(yùn)行聯(lián)鎖，同時(shí)可對(duì)斗輪堆取料機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，從而徹底取代斗輪堆取料機(jī)上傳統(tǒng)模式的通信電纜卷筒及通信電纜。本次改造是單臺(tái)斗輪堆取料機(jī)，故選用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（多臺(tái)斗輪堆取料機(jī)也可逐一配置成此種方式）。

2 主要技術(shù)參數(shù)確定

通過(guò)查閱大量專業(yè)資料和借鑒其它廠礦應(yīng)用存在的問(wèn)題，采用2.4G跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)的FG24-DD-8無(wú)線控制器是本次選用的斗輪堆取料機(jī)聯(lián)鎖改造的產(chǎn)品，該控制器具有8點(diǎn)輸入和8點(diǎn)輸出，能夠滿足斗輪堆取料機(jī)原有的聯(lián)鎖控制點(diǎn)，在改造實(shí)施中接線操作簡(jiǎn)單，不需要對(duì)原有的控制回路進(jìn)行修改（表1）。

3 天饋系統(tǒng)器件的選用

2.4G無(wú)線控制器需要獨(dú)立的天饋系統(tǒng)，分別安裝于斗輪堆取料機(jī)電氣室屋頂和輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站的室外平臺(tái)上（表2）。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工，斗輪堆取料機(jī)無(wú)線聯(lián)鎖的改造順利完成，經(jīng)過(guò)堆取試車，聯(lián)鎖信號(hào)動(dòng)作準(zhǔn)確、可靠、迅速、無(wú)延遲現(xiàn)象。一年多時(shí)間的運(yùn)行，經(jīng)歷了大溫差和粉塵濃度大等各種惡劣氣候條件的考驗(yàn)，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生任何誤動(dòng)和拒動(dòng)故障，徹底消除了斗輪堆取料機(jī)和煤場(chǎng)膠帶運(yùn)輸機(jī)意外停機(jī)而導(dǎo)致的上下級(jí)膠帶大量堆煤、膠帶破損、人工清理積煤的工作量，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，充分驗(yàn)證了2.4G跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)在斗輪堆取料機(jī)聯(lián)鎖進(jìn)行改造的成功應(yīng)用，說(shuō)明了2.4G跳頻技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性。該無(wú)線控制技術(shù)適用于含有較多受控設(shè)備的場(chǎng)合，在工業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)以及其它領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉幸福.差分跳頻技術(shù)探析[J].中國(guó)新通信，2013（2）：80.

[2] 鄭慧莉.無(wú)線控制技術(shù)在電廠的應(yīng)用[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2011（5）：41-45.

[3] 徐彤，石果.無(wú)線通信中的跳頻技術(shù)及其應(yīng)用[J].電訊技術(shù)，2007（5）：11-14.

[4] 楊亞立.模糊跳頻技術(shù)介紹[J].無(wú)線電工程，1998（2）：48-51.