摘要：本文以礦井皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目為例，簡要分析某中型礦井控制系統(tǒng)的改造原因，針對系統(tǒng)改造方案與技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析，并針對改造后集中控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行評價(jià)。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，系統(tǒng)改造后可實(shí)現(xiàn)集中就地操作，且安全性與可靠程度均明顯提升，具備良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);集中控制;系統(tǒng)改造

引言：帶式輸送機(jī)是礦井作業(yè)中執(zhí)行物料運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸哂心芎男?、可靠性?qiáng)、操作便捷、支持長距離運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用優(yōu)勢。在礦井作業(yè)中由于運(yùn)輸系統(tǒng)分布狀況較為復(fù)雜，為保障實(shí)現(xiàn)物料的同步、可靠運(yùn)輸，需針對原有控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，依托集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對各帶式輸送機(jī)的統(tǒng)一管理，更好地滿足實(shí)際運(yùn)輸需求。

1系統(tǒng)改造原因分析

某中型礦井3212工作面設(shè)有聯(lián)絡(luò)巷、材料道、運(yùn)輸巷三部皮帶機(jī)，均采用人工控制方式，以3人為一班執(zhí)行早、中、晚三班作業(yè)?？紤]到3212材料道與運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面巷道均為炮掘工作面，且執(zhí)行同步作業(yè)、皮帶司機(jī)崗點(diǎn)布局分散，各工作組每班出勤7人，分配至掘進(jìn)工作面僅為3～4人，無法保障實(shí)際作業(yè)效率、實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，因此對于集中控制系統(tǒng)的改造提出了迫切要求[1]。

2改造方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用效果評價(jià)

2.1系統(tǒng)改造方案

采用集中控制方式進(jìn)行系統(tǒng)改造方案設(shè)計(jì)，以聯(lián)絡(luò)巷皮帶集中控制箱為基準(zhǔn)針對三部帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置進(jìn)行集成管理，利用繼電器進(jìn)行多點(diǎn)控制與集中控制，借助XJ127型多媒體中心、語音電鈴分別提供視頻采集與通訊功能，由集中控制箱對三部皮帶實(shí)行閉鎖和聯(lián)鎖控制，且還可提供信號(hào)集中控制、自動(dòng)灑水降塵等功能。改造后的帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)主要包含集中控制箱、通訊系統(tǒng)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)與保護(hù)裝置傳感器等組成部分，操作人員可通過人機(jī)界面獲取到現(xiàn)場設(shè)備信息，并且發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的集中控制。

在改造要點(diǎn)設(shè)計(jì)上，其一是保留原帶式輸送機(jī)的綜合保護(hù)裝置，選取16芯控制線與集中控制箱將各皮帶機(jī)控制箱進(jìn)行集中控制（如圖1所示），并在各皮帶機(jī)機(jī)頭部位安裝礦井專用攝像儀，供操作人員在作業(yè)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察;其二是在執(zhí)行集中控制作業(yè)的過程中，操作人員通過攝像儀觀察皮帶機(jī)頭部位的狀態(tài)，操作1部皮帶啟動(dòng)并發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，隨后依次進(jìn)行2部、3部皮帶的啟動(dòng)，基于安全因素考量嚴(yán)格依照順序進(jìn)行皮帶啟動(dòng)，由電磁閥接收到三部皮帶機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)后，自動(dòng)執(zhí)行噴水降塵作業(yè);其三是在1部皮帶執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作后，控制1部皮帶自動(dòng)停車并發(fā)出停車信號(hào)，待2部、3部皮帶接收到停車信號(hào)后執(zhí)行閉鎖;其四是在因保護(hù)裝置故障導(dǎo)致1部皮帶停車后，將自動(dòng)向其余兩部皮帶機(jī)尾發(fā)送長點(diǎn)停車信號(hào);其五是利用繼電器實(shí)行多點(diǎn)控制，可通過一鍵操作控制1部皮帶停車，并且向其余兩部皮帶發(fā)送緊急停止信號(hào)。

2.2技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)

在視頻采集主站設(shè)計(jì)上，選用防爆型計(jì)算機(jī)與網(wǎng)口、串口、USB等多種通信接口，操作人員可通過彩色液晶屏顯示器的人機(jī)界面執(zhí)行具體操作，支持遠(yuǎn)動(dòng)、就地、檢修、電動(dòng)控制等功能，實(shí)現(xiàn)對工作面及多部帶式輸送機(jī)的同時(shí)控制，并將攝像機(jī)畫面上傳至多媒體中心，還支持播放本地及遠(yuǎn)程視頻。在電控主站設(shè)計(jì)上，在防爆計(jì)算機(jī)上配置亞控組態(tài)軟件，主控計(jì)算機(jī)與礦井監(jiān)控系統(tǒng)相連，可依托單控制器實(shí)現(xiàn)對工作面與多部帶式輸送機(jī)的同時(shí)控制[2]。

2.3應(yīng)用效果評價(jià)

經(jīng)由本次改造設(shè)計(jì)后，帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)新增以下功能：其一是閉鎖功能，當(dāng)位于工作面聯(lián)絡(luò)巷的皮帶機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，材料道與運(yùn)輸巷的皮帶機(jī)也無法啟動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)對運(yùn)煤環(huán)節(jié)的科學(xué)控制，保障集控系統(tǒng)安全;其二是聯(lián)鎖功能，在1部皮帶執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作后，其余2部皮帶均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車并發(fā)送信號(hào)，有效防范工作面出現(xiàn)機(jī)尾於煤問題;其三是實(shí)時(shí)檢測功能，由集中控制系統(tǒng)將布設(shè)在現(xiàn)場的各保護(hù)裝置傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，用于保障帶式輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行、提高運(yùn)輸效率，防止出現(xiàn)皮帶撕裂、煙霧、拉線急停等問題;其四是手動(dòng)功能，操作人員可在顯示器人機(jī)界面執(zhí)行任意皮帶的單獨(dú)啟停作業(yè);其五是自動(dòng)噴灑防塵功能，在皮帶機(jī)啟動(dòng)5s后，由綜合保護(hù)裝置自動(dòng)控制電磁閥啟動(dòng)，執(zhí)行噴淋作業(yè);其六是一鍵停車功能，操作人員可在緊急狀況下操縱急停按鈕，由繼電器控制各皮帶機(jī)實(shí)現(xiàn)同步停車，并且向2、3部皮帶機(jī)車尾發(fā)送信號(hào)，避免造成機(jī)尾於煤問題。

將改造后的集中控制系統(tǒng)投入實(shí)際使用中，在改造后每班僅需留1人執(zhí)行操作，使得每日作業(yè)人數(shù)減至3人，有效緩解掘進(jìn)工作面存在的人員緊張問題，為作業(yè)進(jìn)度與效率提供保障;在成本方面，以每人月工資5000元計(jì)，每年可減少人員開支36萬元。

結(jié)論：針對帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)進(jìn)行改造后，可實(shí)現(xiàn)閉鎖、控制與監(jiān)控等功能，節(jié)約勞動(dòng)力與成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，使得礦井作業(yè)效率大幅提升，并且也為作業(yè)安全提供保障，有效滿足礦井運(yùn)輸作業(yè)需求，具備良好應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王繼東，孫建延，胡美玲.帶式輸送機(jī)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)械強(qiáng)度，2019，（03）：243-247.

[2]師維俊.帶式輸送機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)卸料方式改造[J].礦山機(jī)械，2019，（10）：80-82.

作者簡介：牛胡振（1988-）男：安徽省界首人 ?學(xué)歷：本科 ?目前職稱：助理工程師 ? 專業(yè)方向：電氣工程及其自動(dòng)化