趙建軍

(山西煤炭進出口集團 左云東谷城煤業(yè)有限公司,山西 大同 037100)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在刮板輸送機運輸上的應用

趙建軍

(山西煤炭進出口集團 左云東谷城煤業(yè)有限公司,山西 大同 037100)

對煤礦井下坡度較大的傾斜巷道采用多部刮板輸送機運輸時,為安全高效地將開拓矸石提升出來,需安裝刮板輸送機運輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)。文章對該系統(tǒng)的組成及功能進行了詳細介紹,實踐證明該系統(tǒng)能有效地對設備啟停及運行情況實時監(jiān)測,減少了人力成本,提高了礦井的安全保障能力。

刮板輸送機運輸視頻監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)組成;工作原理及應用

山煤集團凌志達礦3號煤層向15號煤層延伸及150萬t擴建工程在進行到主斜井延伸段時,開拓矸石的臨時運輸成了突出問題,由于資金緊張,再增加運輸設備已不可能,因此充分利用原3號層主井皮帶并在其后搭接5部已有的40T型刮板輸送機形成臨時運輸系統(tǒng)來解決這一難題。

該系統(tǒng)形成后,有三個因素影響系統(tǒng)的正常運行,一是斜井筒的坡度較大(22°),刮板輸送機運行時有滾落矸石塊的危險;二是主斜井筒段同時還有軌道運輸平行作業(yè),工作人員在開車及檢修時危險性大;三是該礦技改工作繁忙,人員不足。經過機電技術人員現(xiàn)場勘察后,決定采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對刮板輸送機進行集中監(jiān)測監(jiān)控。

1 系統(tǒng)基本原理

視頻監(jiān)控就是使用防爆高清攝像機對所在目標攝取的圖像進行實時采集,控制人員對采集的實時圖像進行分析、判斷,進行必要的控制。視頻監(jiān)測監(jiān)控在我國煤礦中主要用于圖像的檢測,但應用到控制領域的還不多,主要原因是煤礦井下條件惡劣,對設備的干擾強,易產生易燃易爆氣體,對煤礦監(jiān)控設備有特殊要求。

2 系統(tǒng)組成及其功能

1)該系統(tǒng)由圖像監(jiān)測系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)組成,見圖1。在3號煤層原主皮帶機尾硐室安裝集中控制臺和顯示器,隨著開拓延伸的進行,在逐步增設的刮板輸送機機頭指定位置安裝防爆高清攝像頭,各個攝像頭通過抗干擾同軸電纜(信號傳輸采用型號為75-5的抗干擾同軸電纜,BNS插頭,衰減率不超過3 dB,比特率為450 Mbps,信噪比達到技術要求,同軸電纜的傳輸距離完全能夠滿足,在井下潮濕的環(huán)境中完全能滿足圖像及數(shù)據(jù)的傳輸要求)與監(jiān)控主機連接,從而使操作者能夠準確實時的監(jiān)測每部刮板輸送機的運行狀況。

圖1 刮板輸送機運輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)Fig. 1 The video monitoring system of scraper conveyor

2)集中控制系統(tǒng)由每臺刮板輸送機的電磁啟動器、控制器、控制臺及連接電纜組成,控制臺采用單片機進行核心控制,控制系統(tǒng)設置了自動模式、手動模式,檢修模式等狀況,系統(tǒng)狀態(tài)見圖2。在自動模式時,按下啟動按鈕,各部刮板輸送機按照“逆煤流啟動”模式逐機啟動;按下停止按鈕,各部刮板輸送機按照“順煤流停止”的模式逐機停止。在手動模式下,每部刮板輸送機在按下相應的啟動按鈕和停止按鈕啟動或停止,對單部刮板輸送機進行控制。當在檢修模式下時,按下相應檢修刮板輸送機的閉鎖按鈕,所有的刮板輸送機不能啟動,只有解除閉鎖后方可啟動。

圖2 控制系統(tǒng)狀態(tài)圖Fig. 2 Control system diagram

刮板輸送機每次啟動前都有相應的語音提示,在語音提示后幾十秒的時間內刮板輸送機啟動,報警時間的長短根據(jù)實際情況進行設置。當有故障或有緊急狀況停車時,各部刮板輸送機全部停止,只有在解除故障后方可啟動。

每部刮板輸送機的沿途設有急停按鈕和拉線急停開關,拉下急停,所有刮板輸送機全部停車,集中控制系統(tǒng)可與上位機連接,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。

3 系統(tǒng)的優(yōu)點

1)在煤礦坡度較大的傾斜巷道運輸時,矸石和炭塊極易滾落,對人員設備造成安全隱患,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用,避免了該種安全隱患。

2)實現(xiàn)了集中控制,在一個集中控制硐室即可對所有運輸線的設備進行啟停順序操作,避免了前部運輸機停運后,后部運輸機繼續(xù)運行造成事故。

3)減少了每部運輸機控制硐室的掘進量。

4)實現(xiàn)了各部運輸機的實時監(jiān)測監(jiān)控,操作人員實時掌握各部運輸機的運行狀況,便于及時控制。

5)降低了勞動強度,減少了崗位人員設置,提高了勞動效率。

4 系統(tǒng)應用環(huán)境及效果

該視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用于多臺刮板輸送機或膠帶輸送機在坡度超過15°的傾斜巷道運輸,尤其是在礦井改擴建時的臨時性運輸,能充分利用原有的舊設備,實現(xiàn)設備最大化利用。

該視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和投入運行二個月來,能安全高效地將主斜井延伸段的開拓矸石提升出來,具體效果有以下幾項:

1) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)投入運行以來未出現(xiàn)一起人員和設備的事故,確保了施工的安全。采用了這套系統(tǒng)后人員在安全的硐室里操作,脫離了危險的作業(yè)環(huán)境,人身傷害的威脅降到了最低。

2) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了各種傳感器使得操作人員能夠及時準確地發(fā)現(xiàn)設備存在的隱患,在檢修時更具有針對性,故障率大為降低,在整個運行過程中,設備一直平穩(wěn)運行,沒有出現(xiàn)故障,有力地保障了公司的技改工作。

3) 節(jié)省了人力。原先每部刮板輸送機都需1名司機,改用視頻監(jiān)控系統(tǒng)后,只需1名操作人員就可完成工作,不用擔心互相之間的配合失誤,使人為的故障大為減少。

4) 充分利用了該礦3號煤層開采時的原有設備,以較少的投入取得了較好的經濟效益。

刮板輸送機運輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)投入使用,是該礦機電技術上的一次創(chuàng)新,并且取得了良好的經濟效益和安全效益,大大加快了該礦的技改進程。

[1] 姚向榮.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控技術[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2007.

[2] 李學成.礦井安全監(jiān)控原理與應用[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1996.

[3] 孫繼平.礦井監(jiān)測與控制[M].北京:北京工業(yè)大學出版社,1990.

[4] 煤炭工業(yè)部安全司.礦井安全監(jiān)控原理與應用[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1995.

(編輯:樊 敏)

ApplicationofVideoMonitoringSysteminScraperConveyor

ZHAOJianjun
(ZuoyunDongguchengCoalCo.,Ltd.,ShanxiCoalImport&ExportGroup,Datong037100,China)

In the inclined drifts with large slope, multiple scraper conveyors could be used for transportation. To realize the safe and efficient lifting of gangue, it is necessary to install a video monitoring system for the scraper conveyor. The paper introduces the composition and function of the system. The practice showed that the system could effectively implement real-time monitoring on the equipment start-stop and operation situation, reduce manpower cost, and improve the security safeguarding capability.

video monitoring system of scraper conveyor; system composition; working principle and application

TD63+4.2

A

1672-5050(2017)03-0047-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.06.013

2017-04-27

趙建軍(1974-),男,山西長治人,大學本科,工程師,從事煤礦機電工作。