姜濤

摘要：本文介紹了高村鐵礦15#牙輪鉆機(jī)的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其功能，詳細(xì)說(shuō)明了高村鐵礦牙輪鉆機(jī)的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：牙輪鉆機(jī)；計(jì)算機(jī)；實(shí)時(shí)；監(jiān)控；系統(tǒng)

一、對(duì)高村鐵礦牙輪鉆機(jī)安裝計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的目的

馬鋼南山礦業(yè)公司高村鐵礦是安徽省馬鞍山鐵礦資源綜合利用國(guó)家級(jí)示范基地，屬于特大型礦山企業(yè)，現(xiàn)有采掘設(shè)備11臺(tái)，電鏟7臺(tái)，牙輪鉆機(jī)4臺(tái)。

由于每年采掘量很大，并且進(jìn)入了深部開采，巖石硬度大，牙輪鉆機(jī)鉆孔時(shí)，設(shè)備損耗較大，為了準(zhǔn)確了解牙輪鉆機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，更好的對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，降低牙輪鉆機(jī)的設(shè)備故障率，提高牙輪鉆機(jī)的作業(yè)率，我們?cè)?5#牙輪鉆機(jī)上嘗試安裝了計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。

二、高村鐵礦牙輪鉆機(jī)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其功能

該系統(tǒng)根據(jù)高村采場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)牙輪鉆機(jī)采取了GPRS遠(yuǎn)程控制方式，系統(tǒng)分為軟件和硬件兩部分。牙輪鉆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由信號(hào)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)顯示幾個(gè)部分組成。其中信號(hào)采集設(shè)備安裝于牙輪鉆的設(shè)備上，主要是將傳感器安裝在電機(jī)的內(nèi)側(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量；采集牙輪鉆上主要電機(jī)的工作電壓、電流數(shù)據(jù)；將一些接觸器的輔助觸點(diǎn)連接到繼電器上，采集相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)、位置以及其它信號(hào)；單機(jī)的電壓主要通過(guò)進(jìn)線柜里的電壓互感器進(jìn)行測(cè)量。這些信號(hào)傳送到主控板，同時(shí)將采集的信號(hào)通過(guò) GPRS 通訊模塊進(jìn)行傳送。

數(shù)據(jù)分析模塊安裝于地面監(jiān)控室的電腦里，接收牙輪鉆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)界面進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，顯示單機(jī)的實(shí)時(shí)狀況，對(duì)異常信息及時(shí)給出提示。

三、高村鐵礦牙輪鉆機(jī)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)硬件主要由模擬板、主控板、液晶屏以及擴(kuò)展數(shù)字模塊等組成，其中擴(kuò)展數(shù)字模塊包括GPS、溫度傳感器、三相電表和電能計(jì)量表。如圖1、圖2所示，模擬板采集所有輸入模擬信號(hào)，進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成0～3.3V低壓模擬量輸入至主控板中，主控板完成模擬量、開關(guān)信號(hào)以及擴(kuò)展數(shù)字模塊的數(shù)據(jù)采集與處理，并將信息通過(guò)RS485接口傳送給液晶屏，同時(shí)，通過(guò)GPRS模塊無(wú)線傳送到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器上，顯示模塊完成對(duì)本地信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示。

其中，設(shè)備主機(jī)集成了開關(guān)量采集、模擬量采集、中央處理器、設(shè)備接口等功能，通過(guò)排針和卡座將主控板與模擬板以及開關(guān)信號(hào)連接。主機(jī)上集成了16路開關(guān)量信號(hào)、16路模擬信號(hào)輸入、DTU、GPS，液晶屏等接口，主機(jī)的模塊化、數(shù)字化以及高度抗干擾能力使得該主機(jī)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確。

軟件主要是在計(jì)算機(jī)上顯示，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)界面顯示單機(jī)的3D地形圖定位，顯示單機(jī)上的三相線電壓、電機(jī)電流、溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷電量以及各部位的開關(guān)量情況，基本把牙輪鉆的電氣參數(shù)以及設(shè)備運(yùn)行狀況顯示出來(lái)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，我們基本能遠(yuǎn)程識(shí)別故障的部位，對(duì)于解決設(shè)備的故障起到很大的作用；對(duì)于統(tǒng)計(jì)單機(jī)的電量則更方便，更準(zhǔn)確。

結(jié)束語(yǔ)：

該系統(tǒng)運(yùn)行一年以來(lái)，基本穩(wěn)定，15#牙輪鉆機(jī)的故障率下降了25%，單機(jī)產(chǎn)能穩(wěn)中上升。后期，我們準(zhǔn)備整合資源，對(duì)所有的采掘設(shè)備安裝計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，，進(jìn)行數(shù)據(jù)化管理，通過(guò)大量數(shù)據(jù)，分析單機(jī)電耗、臺(tái)效、以及故障率等，對(duì)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理、精益管理，從而提高高村鐵礦運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。