趙建軍

(山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán) 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(jī)運(yùn)輸上的應(yīng)用

趙建軍

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

對(duì)煤礦井下坡度較大的傾斜巷道采用多部刮板輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí),為安全高效地將開拓矸石提升出來,需安裝刮板輸送機(jī)運(yùn)輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)。文章對(duì)該系統(tǒng)的組成及功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹,實(shí)踐證明該系統(tǒng)能有效地對(duì)設(shè)備啟停及運(yùn)行情況實(shí)時(shí)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(jī)運(yùn)輸視頻監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)組成;工作原理及應(yīng)用

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

該系統(tǒng)形成后,有三個(gè)因素影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,一是斜井筒的坡度較大(22°),刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)有滾落矸石塊的危險(xiǎn);二是主斜井筒段同時(shí)還有軌道運(yùn)輸平行作業(yè),工作人員在開車及檢修時(shí)危險(xiǎn)性大;三是該礦技改工作繁忙,人員不足。經(jīng)過機(jī)電技術(shù)人員現(xiàn)場勘察后,決定采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)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(jī)對(duì)所在目標(biāo)攝取的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,控制人員對(duì)采集的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行分析、判斷,進(jìn)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(yīng)用到控制領(lǐng)域的還不多,主要原因是煤礦井下條件惡劣,對(duì)設(shè)備的干擾強(qiáng),易產(chǎn)生易燃易爆氣體,對(duì)煤礦監(jiān)控設(shè)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(hào)煤層原主皮帶機(jī)尾硐室安裝集中控制臺(tái)和顯示器,隨著開拓延伸的進(jìn)行,在逐步增設(shè)的刮板輸送機(jī)機(jī)頭指定位置安裝防爆高清攝像頭,各個(gè)攝像頭通過抗干擾同軸電纜(信號(hào)傳輸采用型號(hào)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(dá)到技術(shù)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(jī)連接,從而使操作者能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)測每部刮板輸送機(jī)的運(yùn)行狀況。

圖1 刮板輸送機(jī)運(yùn)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(tái)刮板輸送機(jī)的電磁啟動(dòng)器、控制器、控制臺(tái)及連接電纜組成,控制臺(tái)采用單片機(jī)進(jìn)行核心控制,控制系統(tǒng)設(shè)置了自動(dòng)模式、手動(dòng)模式,檢修模式等狀況,系統(tǒng)狀態(tài)見圖2。在自動(dòng)模式時(shí),按下啟動(dòng)按鈕,各部刮板輸送機(jī)按照“逆煤流啟動(dòng)”模式逐機(jī)啟動(dòng);按下停止按鈕,各部刮板輸送機(jī)按照“順煤流停止”的模式逐機(jī)停止。在手動(dòng)模式下,每部刮板輸送機(jī)在按下相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕啟動(dòng)或停止,對(duì)單部刮板輸送機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)在檢修模式下時(shí),按下相應(yīng)檢修刮板輸送機(jī)的閉鎖按鈕,所有的刮板輸送機(jī)不能啟動(dòng),只有解除閉鎖后方可啟動(dòng)。

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

刮板輸送機(jī)每次啟動(dòng)前都有相應(yīng)的語音提示,在語音提示后幾十秒的時(shí)間內(nèi)刮板輸送機(jī)啟動(dòng),報(bào)警時(shí)間的長短根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)有故障或有緊急狀況停車時(shí),各部刮板輸送機(jī)全部停止,只有在解除故障后方可啟動(dòng)。

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

3 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

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

2)實(shí)現(xiàn)了集中控制,在一個(gè)集中控制硐室即可對(duì)所有運(yùn)輸線的設(shè)備進(jìn)行啟停順序操作,避免了前部運(yùn)輸機(jī)停運(yùn)后,后部運(yùn)輸機(jī)繼續(xù)運(yùn)行造成事故。

3)減少了每部運(yùn)輸機(jī)控制硐室的掘進(jìn)量。

4)實(shí)現(xiàn)了各部運(yùn)輸機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控,操作人員實(shí)時(shí)掌握各部運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀況,便于及時(shí)控制。

5)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了崗位人員設(shè)置,提高了勞動(dòng)效率。

4 系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境及效果

該視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于多臺(tái)刮板輸送機(jī)或膠帶輸送機(jī)在坡度超過15°的傾斜巷道運(yùn)輸,尤其是在礦井改擴(kuò)建時(shí)的臨時(shí)性運(yùn)輸,能充分利用原有的舊設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備最大化利用。

該視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和投入運(yùn)行二個(gè)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(xiàng):

1) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)投入運(yùn)行以來未出現(xiàn)一起人員和設(shè)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(xiǎn)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(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患,在檢修時(shí)更具有針對(duì)性,故障率大為降低,在整個(gè)運(yùn)行過程中,設(shè)備一直平穩(wěn)運(yùn)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(jī)都需1名司機(jī),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(dān)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(hào)煤層開采時(shí)的原有設(shè)備,以較少的投入取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

刮板輸送機(jī)運(yùn)輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)投入使用,是該礦機(jī)電技術(shù)上的一次創(chuàng)新,并且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益,大大加快了該礦的技改進(jìn)程。

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

[2] 李學(xué)成.礦井安全監(jiān)控原理與應(yīng)用[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)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(xué)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(yīng)用[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)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(xué)本科,工程師,從事煤礦機(jī)電工作。