礦井膠帶運(yùn)輸無人值守設(shè)計(jì)及應(yīng)用策論探討

摘 要：在礦井開采時(shí)，膠帶運(yùn)輸機(jī)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而且膠帶運(yùn)輸?shù)男阅芤碴P(guān)系著煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，為了彌補(bǔ)高爐原料供應(yīng)系統(tǒng)的多方面不足，而采取了網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)對(duì)礦井膠帶運(yùn)輸?shù)脑瞎?yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造，以營造更好的礦井膠帶運(yùn)輸無人值守的工作方式。在很大程度上改變?nèi)斯げ僮鞯哪Ｊ剑瑥亩沟迷线\(yùn)輸取得更優(yōu)的效果。

關(guān)鍵詞：礦井膠帶運(yùn)輸;無人值守設(shè)計(jì);應(yīng)用策論探討

我國是煤炭資源豐富，而石油產(chǎn)量少的國家。也因此，煤炭資源在當(dāng)今依舊是我國的主要能源。在我國多數(shù)礦井的開采中，都需要運(yùn)用到運(yùn)輸膠帶機(jī)來完成對(duì)煤炭原料的運(yùn)輸。所以膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)劣在很大程度上影響著礦井的生產(chǎn)效率。為了保證更高的生產(chǎn)效率，煤礦企業(yè)就需要提高膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的性能。盡管現(xiàn)在多數(shù)礦井的綜合保護(hù)系統(tǒng)相對(duì)完善，但也存在著由于種種不利因素而導(dǎo)致的安全隱患，因而建立一條無人值守自動(dòng)控制的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)成為眾多礦產(chǎn)企業(yè)的必然要求。除此之外，我國的自動(dòng)化技術(shù)也在許多行業(yè)取得了突出成效，成為眾多產(chǎn)業(yè)中的重要技術(shù)支出。礦井應(yīng)用無人值守自動(dòng)控制的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)不但能更高的提升作業(yè)效率，也能更好地保障工作人員的安全，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著積極的作用。

一、礦井膠帶運(yùn)輸無人值守系統(tǒng)的概述

（一）無人值守自動(dòng)化系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)

膠帶運(yùn)輸無人值守系統(tǒng)總體上采用了總線的方式結(jié)構(gòu)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模式，對(duì)所有的監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)工作，與此同時(shí)安置所需的線，將檢測(cè)的總線相互連接，并最終完成無人值守自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局。在應(yīng)用工業(yè)方面的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分析時(shí)，要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求運(yùn)用膠帶控制的技術(shù)以及圖像攝影技術(shù)，并且根據(jù)得到的所有數(shù)據(jù)及圖像，應(yīng)用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來實(shí)行膠帶的運(yùn)輸。運(yùn)用工業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)需要相關(guān)技術(shù)人員將攝像頭安裝在合適位置，并做好防爆的設(shè)施，保證攝像頭位置準(zhǔn)確，攝影清晰。除此之外的語言通訊系統(tǒng)也要進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，通過移動(dòng)的電臺(tái)來保證工作人員的相互通訊，方便工作人員通過地面控制來發(fā)揮膠帶運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，礦井應(yīng)當(dāng)應(yīng)用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，并與冗余控制技術(shù)相結(jié)合。在保證操作性方面，可以利用組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)用性的分析有效檢測(cè)人機(jī)界面的結(jié)合。

運(yùn)用膠帶運(yùn)輸無人值守系統(tǒng)能夠更好地完善礦井?dāng)?shù)據(jù)，并對(duì)以往的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，從而能夠構(gòu)建更為直觀的數(shù)字或圖形信息。除此之外，自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，該分析可以更好地保證信息傳遞的正確度，并為系統(tǒng)的進(jìn)一步運(yùn)行提供依據(jù)。膠帶運(yùn)輸?shù)倪^程中會(huì)有采挖、生產(chǎn)以及加工等多種環(huán)節(jié)，也面臨著工作環(huán)境較為復(fù)雜以及運(yùn)輸距離較長的問題。因此，運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)可以更好的加強(qiáng)設(shè)備之間的聯(lián)系，更好地保障運(yùn)行效率，從而為最終的煤炭生產(chǎn)效率提供保證。

（二）無人值守自動(dòng)化系統(tǒng)的工作原理及控制流程

在電機(jī)軟啟動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的主要工作原理為掌控交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩以及放在電子端的電壓平方兩者之間為正比，而且電機(jī)的電流和定子電壓之間的關(guān)系也為正比。對(duì)電機(jī)定子的電壓進(jìn)行管控能夠在一定程度上限制電機(jī)的加速轉(zhuǎn)矩，從而減小啟動(dòng)中所產(chǎn)生的高電流和力矩。在通常情況下，會(huì)通過控制晶閘管導(dǎo)通角來掌握電壓的變化。在軟啟動(dòng)器運(yùn)行中主要采用了全數(shù)字的無矢量控制技術(shù)，同時(shí)反并聯(lián)兩只晶閘管實(shí)現(xiàn)對(duì)控制信號(hào)的操控。在自動(dòng)化控制工作運(yùn)行時(shí)，由CPU接收信號(hào)，通過晶閘管控制脈沖依照原定的曲線使電機(jī)啟動(dòng)。在煤礦的自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，主要完成了四大系統(tǒng)的建設(shè)，其中包括了網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)以及設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)。這四大系統(tǒng)的構(gòu)建在很大程度上完善了煤礦膠帶運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，也更好的保障了礦井工作全過程的自動(dòng)監(jiān)控生產(chǎn)。

二、礦井膠帶運(yùn)輸無人值守系統(tǒng)的問題與發(fā)展創(chuàng)新

（一）無人值守自動(dòng)化控制系統(tǒng)的問題

第一，運(yùn)用膠帶運(yùn)輸自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在很大程度上提高生產(chǎn)效率。但在使用的同時(shí)也需要企業(yè)保證搭建的每個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)都準(zhǔn)確合理，并且要按照適當(dāng)?shù)捻樞蛟O(shè)置啟停，防止堆煤對(duì)膠帶運(yùn)輸造成的安全隱患。第二，要加強(qiáng)每個(gè)膠帶運(yùn)輸機(jī)之間的配合，運(yùn)用合理的啟停時(shí)間，防止出現(xiàn)由于集中啟動(dòng)而造成的跳閘現(xiàn)象。定期檢查保護(hù)裝置并保證裝置的靈敏性及可靠度，提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。第三，礦井在工作時(shí)所運(yùn)用的傳統(tǒng)的膠帶運(yùn)輸機(jī)有效率低，耗能多且啟動(dòng)電壓大等缺點(diǎn)，對(duì)礦井施工人員以及企業(yè)的生產(chǎn)都存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。因而，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)引進(jìn)國外的頂尖技術(shù)，與國內(nèi)的傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備相融合，以保障系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)暮侠硇院桶踩?，保證企業(yè)的生產(chǎn)效率。

（二）無人值守自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)新

在礦井生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展中，保障生產(chǎn)的效率就需要企業(yè)不斷地提高設(shè)備自動(dòng)化以及智能化的水平，運(yùn)用更為先進(jìn)的精尖技術(shù)來改變傳統(tǒng)的運(yùn)營模式，更高的提升產(chǎn)量。進(jìn)一步完善自動(dòng)化控制系統(tǒng)，減少空轉(zhuǎn)的損失，從而降低礦井生產(chǎn)的成本，都能更好地促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。對(duì)無人值守系統(tǒng)的持續(xù)投資，在傳感器的應(yīng)用上發(fā)揮更大作用，利用數(shù)據(jù)和圖像準(zhǔn)確的辨別施工狀況都能在很大程度上提高生產(chǎn)效率。在自動(dòng)化系統(tǒng)的完善中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)和材料的管理來實(shí)現(xiàn)幾何的發(fā)展可以更好的增強(qiáng)數(shù)據(jù)的處理。除此之外，進(jìn)一步完善傳感器，精細(xì)其數(shù)據(jù)處理的能力，也能得到更為準(zhǔn)確的信息。

對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展也需要企業(yè)對(duì)相關(guān)的其他設(shè)施進(jìn)行完善。例如，對(duì)密閉氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的完善可以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)密閉氣體的檢測(cè)工作，并按時(shí)上傳，從而為地面的無人化工作環(huán)境創(chuàng)造了條件。

三、結(jié)束語

為礦井的膠帶運(yùn)輸實(shí)行自動(dòng)化控制管理，可以在很大程度上節(jié)省成本、節(jié)約人力物力，但也需要企業(yè)注重對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行按時(shí)檢查，減少安全隱患。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也暗示著企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大研究力度從而保障自動(dòng)化設(shè)備的效率和安全。

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作者簡介：

戚維春（1996-）男，國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)柳塔煤礦，研究方向：自動(dòng)化.