崔曉勇

摘 要：皮帶輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)主要是將膠帶機(jī)集中控制，公司調(diào)度室負(fù)責(zé)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)井下膠帶機(jī)無(wú)人操作，提高膠帶機(jī)現(xiàn)代化管理水平。本文對(duì)集控系統(tǒng)進(jìn)行了概述，分析了技術(shù)方案及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及帶式輸送機(jī)系統(tǒng)配置、功能。

關(guān)鍵詞：煤礦；膠帶運(yùn)輸機(jī)；集中控制；PLC

中圖分類(lèi)號(hào)：TH222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.集控系統(tǒng)描述

為提高礦井運(yùn)輸系統(tǒng)生產(chǎn)效率，協(xié)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中系統(tǒng)之間的關(guān)系，提高機(jī)械及電氣的利用效率，提高安全生產(chǎn)和管理水平，從根本上杜絕人為事故的發(fā)生，需要對(duì)井下皮帶機(jī)進(jìn)行綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集成。本方案所闡述的系統(tǒng)，采用的是PLC+嵌入式計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)突出了以人為本的安全控制理念。通過(guò)“帶式輸送機(jī)人本安全型集中監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)”，將整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。在“集中監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)”上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中監(jiān)測(cè)和控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)礦井生產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)科學(xué)的調(diào)度指揮。

系統(tǒng)將先進(jìn)的自動(dòng)控制、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息傳輸技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合，集成了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)所需的控制功能、保護(hù)功能、視頻監(jiān)控功能、通信功能、啟動(dòng)告警及運(yùn)行過(guò)程中的故障預(yù)警功能、運(yùn)輸系統(tǒng)的軟件管理功能等多項(xiàng)功能，將礦井生產(chǎn)與安全生產(chǎn)作為一個(gè)整體進(jìn)行控制和管理，提供最優(yōu)的解決方案，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了事故災(zāi)害預(yù)測(cè)以及生產(chǎn)自動(dòng)化管理。

本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)就地檢修開(kāi)車(chē)、遠(yuǎn)程集中開(kāi)車(chē)等，以工業(yè)光纖以太網(wǎng)為骨干網(wǎng)絡(luò)，對(duì)皮帶運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行可視化監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)運(yùn)行中所采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，對(duì)存在的安全隱患及時(shí)報(bào)警，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有保護(hù)和需要控制功能的精心設(shè)計(jì)，真正達(dá)到皮帶系統(tǒng)的人本安全型管理的目的，確保整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)節(jié)能高效地運(yùn)行。

2.總體技術(shù)方案

本系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng)等構(gòu)成，同時(shí)根據(jù)功能不同可將網(wǎng)絡(luò)劃分為視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)兩大部分，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件控制到不同的規(guī)模控制，完成一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)多條皮帶全過(guò)程的監(jiān)控、檢測(cè)、連同地面指揮管理中心站，構(gòu)成一個(gè)完善的監(jiān)控系統(tǒng)。

另外，井上控制系統(tǒng)由操作員站、工程師站等構(gòu)成。井下控制系統(tǒng)由防爆電源箱、泄露通信設(shè)備等組成。

3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

控制網(wǎng)絡(luò)在地面設(shè)置中央控制室，在井下按運(yùn)輸線(xiàn)的不同而分別設(shè)置分控主站，在每條運(yùn)輸?shù)母鳁l皮帶設(shè)置獨(dú)立的控制分站，并在沿線(xiàn)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和參與控制設(shè)備的位置上設(shè)置數(shù)據(jù)采集模塊，采用CAN總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以完成系統(tǒng)內(nèi)皮帶機(jī)、給煤機(jī)、抱閘、斷帶抓捕器、視頻攝像、語(yǔ)言通信的全工作過(guò)程的遙控、遙調(diào)、遙測(cè)、遙信、遙視，構(gòu)成一個(gè)完善的控制系統(tǒng)。遙控：主要是指對(duì)遠(yuǎn)程的一些設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，遙調(diào)：主要是指對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)調(diào)整，遙信：主要是指對(duì)遠(yuǎn)程測(cè)試開(kāi)關(guān)的當(dāng)前狀態(tài)。遙測(cè)：是指對(duì)電控系統(tǒng)關(guān)鍵部件，包括保護(hù)系統(tǒng)的工作情況，皮帶機(jī)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中關(guān)鍵參數(shù)以及設(shè)備運(yùn)行正常與否進(jìn)行監(jiān)控和顯示，同時(shí)也是電控系統(tǒng)的操作、顯示部分，擔(dān)負(fù)著對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行集中控制、監(jiān)視、參量信號(hào)顯示的重任。

系統(tǒng)首先將7010和7073兩條皮帶納入集控系統(tǒng)，預(yù)留7070、8070、7000S和5020皮帶進(jìn)入集控接口。

4.帶式輸送機(jī)系統(tǒng)配置

這種系統(tǒng)配置主要有P4 3.4GHz、320GB硬盤(pán)等型號(hào)的工控機(jī)；WindowsXP Professional中文版操作系統(tǒng)；6AV6 381-2BQ07-0AV0 WinCCV7RC64K；二級(jí)防雷FBS60/3+1；FCS/40/3+1防雷模塊等構(gòu)成了地面上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

井下皮帶保護(hù)裝置有主站控制臺(tái)、主站防爆箱、防爆顯示器組成。在7073皮帶方面有分站控制臺(tái)、分站防爆臺(tái)、灑水電磁閥、堆煤傳感器、速度檢測(cè)傳感器、膠帶縱向撕裂保護(hù)裝置、紅外探測(cè)傳感器、語(yǔ)言告警器、位置傳感器、防爆電源箱、防爆攝像頭。

安裝電纜：

（1）信號(hào)電纜MKVV3*1.0；

（2）信號(hào)電纜MKVV5*1.0；

（3）地面同軸電纜75-5同軸；

（4）信號(hào)電纜MKVV24*1.0；

（5）拉力電纜MKYPVR326*0.75+2*1.0；

（6）光纜（鎧裝、地面）單模20芯GYTS；礦用阻燃光纜（鎧裝）單模20芯GYTS；

（7）礦用阻燃光纜（鎧裝）單模4芯GYTS。

無(wú)線(xiàn)通信（泄露）：泄露通信手機(jī)、泄露通信手機(jī)、泄露電纜、雙向中繼放大器、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源、接線(xiàn)盒等附件。

5.系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)的功能具備7010皮帶兩個(gè)給煤點(diǎn)相互閉鎖，7010皮帶可單獨(dú)運(yùn)行，7073皮帶運(yùn)行時(shí)7010皮帶必須運(yùn)行。在超速、斷帶抓捕、跑偏、拉線(xiàn)等保護(hù)功能方面可以完成對(duì)抱閘電機(jī)的起?？刂疲⑼ㄟ^(guò)對(duì)起動(dòng)開(kāi)關(guān)的控制完成對(duì)兩臺(tái)主電機(jī)的起、?？刂啤Ａ硗猱?dāng)有故障時(shí)發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)在控制臺(tái)上也會(huì)出現(xiàn)各保護(hù)信號(hào)的漢字指示燈顯示。

在實(shí)際應(yīng)用中7010機(jī)頭主站預(yù)留了向地面調(diào)度室傳輸視頻信號(hào)設(shè)備的安裝位置。地面監(jiān)控人員則可以直接對(duì)井下情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料，同時(shí)要求上級(jí)有關(guān)監(jiān)管部門(mén)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查看運(yùn)行狀況，提出整改方法。

設(shè)置在主站的監(jiān)視器可以通過(guò)四畫(huà)面的按鈕進(jìn)行切換，查看任意一個(gè)攝像頭所捕捉的畫(huà)面，也可以同時(shí)顯示4個(gè)畫(huà)面。

結(jié)語(yǔ)

隨著煤礦機(jī)械化水平的不斷提高，高產(chǎn)高效綜采工作面不斷增加，煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)更加重要，膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力更加大，控制水平更加先進(jìn)，國(guó)內(nèi)外比較大型、現(xiàn)代化礦井膠帶輸送機(jī)都是集中控制、并且在井上操作，實(shí)現(xiàn)井下膠帶機(jī)無(wú)人操作，既節(jié)省人員，又提高膠帶機(jī)現(xiàn)代化管理水平，是煤礦發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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