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摘要:煤炭是我国重要的能源之一,煤矿企业也是国内经济发展的重要动力。当前,各种习性科技与技术在煤矿企业中的应用也愈发广泛,对煤矿企业发展以及采煤安全有重要影响。而胶带输送机就是当前煤矿企业中广泛使用的设备之一,在信息化技术的发展下,其集中控制监控系统的应用对整个煤矿企业都有很大影响。
关键词:煤矿;矿用胶带输送机;集中控制监控系统
引言
我国煤矿资源丰富,煤矿企业众多,胶带输送机就是国内煤矿企业常用的运输设备之一,它能够使运输更加快速,减少人手,提升效率,而且运输过程也相对安全。随着各种现代化科技的发展,胶带运输机的集中控制系统也在不断研发,从电子化到数字化,在到当前的计算机科技,从单台到多台设备集中控制,借助先进的计算机科技,胶带运输机集中控制系统也愈发信息化与智能化。其中,以现场总线为基础的控制系统,整个结构相对简单,系统成本也比较低,维护使用也比较方便,用户还能够对品牌与厂商进行自主选择,为此,这一技术也愈发受到重视。
一、系统结构
1.系统概述
以某新矿井为例,该煤矿的运输体系具有较长的线路,需要联络的环节比较多,也涉及众多岗位,所以决定使用现场总线技术,并和计算机控制系统相结合,其模式也主要以矿井地面上的控制为中心,井下的监控作为辅助,矿井运输主要是上仓胶带DTⅡ8063胶带机,其长度为450米,带速是每秒2.5米,还有两部DSJ100/63/2×75胶带机,其长度是500米,带速是每秒1.9米。
2.设计方案
按照矿井的实际要求,要提升效率,减少人员,确保方案先进、可靠,为此,这一方案会在地面设置监控的主站,而主站和地面生产系统会共同使用工控机。三台胶带机使用两套KJ16胶带控制系统,这一系统以CAN为总线,嵌入式工业计算机是系统核心设备,这就是系统对胶带机的监测、保护以及控制等功能变得更加完善且丰富,而且还能够对动态进行彩色屏幕显示,对故障进行自动化诊断,进而使胶带机整个使用过程变的自动化,实现无人监守控制,进而为矿井的高产以及安全奠定基础,而且胶带控制系统还能够借助局域网和系统的主站进行直接连接。
KJ16胶带控制系统可以对多个设备或胶带机进行集中监测与控制,其安装与调试也比较方便简单,具有很高的可靠性,维护也比较少,不需要编程进行指导,使以往控制系统使用比较复杂的现象得到解决。
3.控制系统构成
这一系统的控制主要由图像监控与集中控制两方面组成,而集中控制也分为两方面,分别是地面与井下的控制中心:
第一,系统需要在地面控制中心设置监控主站,进而为集中控制提供基础,这一主站可以作为自动化综合平台的工作站,它可以和信息综合网络相连接,进而对各种信息数据进行共享。还可以作为煤矿运输监控系统主站,进而实现有效监控的效果。主站会设置两台工业计算机,一台是主机,一台作为备用,计算机显示器就能够对胶带机的实际运行状况进行监视,还可以对其动态进行模拟并显示,使监控人员能够实时了解到胶带机的状况。
第二,在矿井胶带驱动位置,要按照胶带机状况设置KJD30本安型计算机,还需要配置KDK8多功能驱动器,并辅以相应的信号设备与传感器等,进而使系统能够对胶带机进行有效监控,这种控制器主要借助RS485接口,进而使其与地面系统相连接,进而形成有效的控制系统。
第三,信号联络设备,要在每个胶带机之间,互相间隔一百米的位置,设置一台KXT22信号联络系统,进而使胶带在启动时就可以做到功能预警,实现打点联络与语音播报等能力,还具备声光报警功能。
第四,系统需要配置不同的传感器用于保护,各种不同的传感器之间需要按照设置好的规程,与用户的实际要求相结合,然后进行选择和配置,进而使其完成检测信息与保护的功能。
第五,系统内还包含电视系统,需要在各个被控制的胶带机的机头或者机尾,或者胶带的变坡点、落煤点中安装光纤摄像仪,这种摄像仪要使用矿用设备,一共需要四台,进而使系统对各个胶带的机头与机尾的实际运行状况等进行有效监控,这种监控数据包含实时图像。还要在胶带的集中控制室内安装电视墙,需要四台电视对矿井下的设备运行图像进行有效监控。(如图1所示)
图1
二、系统控制功能
由工业电视与计算机共同组成的胶带机系统功能主要分为以下方面:
可以和语音、可视化以及地面集中控制三个方面实现一体化,能够进行语音播报,可以了解胶带机等设备的图片与运行状况。地面集中控制系统需借助计算机,对系统内的事故进行有效处理与跟踪,并对生产进行有效管理,然后对系统内的各种报表或日报进行整理与打印。
1.胶带机功能
矿井下的两台胶带主要有以下功能:(1)对系统的电压进行显示,对设备的运行和停止状态等进行显示,对主电机的电流检测等系统进行显示。(2)对胶带机在低速状态下的打滑情况进行保护,对烟雾与跑偏等现象进行有效保护。(3)对堆煤进行保护,可以对煤仓的具体煤位等进行显示,对超温洒水等进行保护。(4)胶带机运输时沿途的拉线和急停状态控制,撕裂保护与监测等装置,在显示屏中对胶带机的电流与速度等时机状况进行显示,如果胶带机出现了故障,控制中心就能够对故障的类型与位置进行显示,并进行报警,以便确保胶带机有效运行。
2.操作方面的控制
具体操作人员在地面就可以对系统进行控制,主要是根据监控的实际状况,对胶带机运行的启动与停车等操作进行控制,其控制一般也有以下四种:一是计算机控制,地面操作人员借助计算机,在矿井上就能直接借助鼠标,对矿井下的全部设备与装置进行启动和停止控制,然后按照实际情况,还可以对单一设备进行启动与停止,或者对多台设备进行联合启动与停止。集中和自动以及集中和手动这两种模式之间能够简单方便的进行互换,都可以进行就地停车的操作。二是人工控制,每个设备的机头位置都设置了控制的按钮,矿井下实际操作人员可以在机头位置,根据实际情况对胶带机进行启动与停止等操作。三是检修控制,如果矿井下的设备在进行检修时,也可以使胶带机之间的连锁得到打破,也就是说,可以对任意胶带机进行随时启动或停止操作,而不会影响到其他没有检修的设备。四是点动控制,就是使单一点击点动得以实现,方便检修。
3.语音功能
胶带机的机头每个一百米都要设置一台扩音电话,日常检查人员能够随时和沿线操作人员进行通话,进而方便胶带的联络与检修。
4.图像检测与报警功能
计算机的屏幕可以对系统的运行状态、胶带的参数、运行速度和时间等信息进行统计与显示,还能够在启动与停止前进行语音报警,对故障与超限状态等进行报警。
结束语
借助胶带机集中控制系统,使整个矿井的胶带机系统更加现代化,也使系统开机效率与可靠性得到提高。矿井下不需要操作的司机,只需要少量人员进行巡检即可,这使人员工作环境得到改善,也降低了出现人为事故的概率,进而确保矿井作业安全。
参考文献:
[1]杨祥.矿用胶带输送机监测监控及故障诊断系统的开发[D].太原理工大学,2019.
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