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        智能巡檢機(jī)器人在膠帶輸送機(jī)棧橋的應(yīng)用

        2022-03-17 10:30:18郄佃喜
        同煤科技 2022年6期
        關(guān)鍵詞:棧橋選煤廠煙霧

        郄佃喜

        (晉能控股煤業(yè)集團(tuán)精煤分公司馬脊梁選煤廠 山西 大同 037003)

        0 引言

        選煤廠主要洗選工藝已實(shí)現(xiàn)模塊化,洗選工藝由塊煤系統(tǒng)、末煤系統(tǒng)、粗煤泥系統(tǒng)和煤泥系統(tǒng)四個(gè)部分組成,膠帶輸送機(jī)作為四個(gè)部分的主要運(yùn)輸設(shè)備,承擔(dān)著選煤廠的原煤與精煤的運(yùn)輸任務(wù)。在生產(chǎn)過程中,雖然膠帶輸送機(jī)的正常運(yùn)行已通過跑偏、打滑、欠速等傳感器保護(hù)措施實(shí)現(xiàn)了信息化監(jiān)控,但礦井產(chǎn)量大、生產(chǎn)任務(wù)重、膠帶輸送機(jī)工作負(fù)荷大,仍然會出現(xiàn)保護(hù)措施以外的一些生產(chǎn)問題,需要員工通過頻繁的巡視檢查來避免這些問題的發(fā)生。通過智能巡檢機(jī)器人在膠帶輸送機(jī)棧橋的投入應(yīng)用,代替巡檢工巡視檢查來避免這些問題的發(fā)生,取得了一定的效果[1]。

        1 智能巡檢機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu)

        智能巡檢機(jī)器人主要由機(jī)器人本體、上位機(jī)、無線通訊系統(tǒng)、充電裝置和軌道系統(tǒng)組成,巡檢機(jī)器人本體主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、隔爆腔體、本安腔體、本安雙視云臺攝像機(jī)(含紅外熱像儀、可見光攝像機(jī)、補(bǔ)光燈)、測速機(jī)構(gòu)、換向限位傳感器、停車傳感器、防爆自動(dòng)充電插座等部分組成,能夠自動(dòng)沿軌道往復(fù)移動(dòng),對選煤廠生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行全方位監(jiān)測,如圖1所示。

        圖1 巡檢機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)示意圖

        2 智能巡檢機(jī)器人技術(shù)參數(shù)及功能

        巡檢機(jī)器人本體外形尺寸:795 mm×410 mm×550 mm(長×寬×高),重量:110 kg。巡檢機(jī)器人采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),運(yùn)行速度全程可調(diào),最大速度0.5 m/s。巡檢機(jī)器人巡航里程:在水平巷道,機(jī)器人充滿電最大連續(xù)運(yùn)行約8 km。巡檢機(jī)器人充電時(shí)長5 h~6 h。爬坡性能:可攀爬不大于25度的軌道。

        巡檢機(jī)器人具有以下功能。

        (1)智能識別功能

        機(jī)器人智能識別皮帶跑偏故障;智能識別煤礦井下水泵房、變電所等安裝的指針儀表、數(shù)字顯示表數(shù)據(jù)以及旋鈕、旋桿、閥桿、指示燈狀態(tài)等;定點(diǎn)識別大矸石、錨桿等形狀異物(選配)。

        (2)聲音異常識別功能

        現(xiàn)場設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生磨損或者異常時(shí),故障部位會產(chǎn)生較明顯的聲音異常,機(jī)器人實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場環(huán)境聲音,對采集的聲音進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號,避免故障擴(kuò)大化。

        (3)紅外熱像圖采集及溫度異常報(bào)警功能

        機(jī)器人搭載紅外熱像儀,實(shí)時(shí)獲取被檢測設(shè)備的紅外熱像圖,存儲并分析被檢測設(shè)備的發(fā)熱情況,預(yù)警皮帶電機(jī)、減速機(jī)、滾筒、托輥、水泵前后軸、巷道沿線電纜等溫度異常。

        (4)移動(dòng)圖像采集功能

        在低照度、高濕度和粉塵環(huán)境下,通過巡檢機(jī)器人上搭載的多個(gè)攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對巡檢巷道沿線圖像采集。

        (5)煙霧檢測功能

        巡檢機(jī)器人上搭載有煙霧傳感器,實(shí)現(xiàn)巡檢巷道的煙霧檢測報(bào)警。

        (6)環(huán)境探測功能

        搭載環(huán)境探測傳感器,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場CO、H2S、CH4、O2易燃、有毒危險(xiǎn)氣體的檢測分析。

        (7)自主避障功能

        機(jī)器人避障系統(tǒng)能夠感知障礙物,具有響應(yīng)快、靈敏度高特點(diǎn)。

        3 智能巡檢機(jī)器人的工作原理

        智能巡檢機(jī)器人能夠完全代替巡檢工,可靠巡檢、自主充電,利用其具有的智能識別功能、聲音異常識別功能、紅外熱像圖采集及溫度異常報(bào)警功能、移動(dòng)圖像采集功能、煙霧檢測功能、環(huán)境探測功能及自主避障功能,實(shí)時(shí)采集、存儲、傳輸現(xiàn)場的圖像、聲音、溫度、煙霧等數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的分析,判斷是否存在設(shè)備故障以及故障位置,把巡檢工從惡劣的工作環(huán)境中解脫出來,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題,避免事故擴(kuò)大化,大大減少生產(chǎn)過程中的非正常停機(jī)時(shí)間,具有終點(diǎn)自動(dòng)換向、限位停止、定點(diǎn)校正等功能,設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn),不影響正常行人和對設(shè)備的檢修工作[2-6]。

        4 智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用效果

        巡檢機(jī)器人能夠完全代替巡檢工,可靠巡檢、自主充電,實(shí)時(shí)采集、存儲、傳輸現(xiàn)場的圖像、聲音、溫度、煙霧等數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的分析,判斷是否存在設(shè)備故障以及故障位置,把巡檢工從惡劣的工作環(huán)境中解脫出來,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題,避免事故擴(kuò)大化,大大減少生產(chǎn)過程中的非正常停機(jī)時(shí)間,具有終點(diǎn)自動(dòng)換向、限位停止、定點(diǎn)校正等功能,設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn),不影響正常行人和對設(shè)備的檢修工作,如圖2。

        圖2 巡檢機(jī)器人煤礦應(yīng)用

        2022年3月智能巡檢機(jī)器人在馬脊梁礦選煤廠膠帶輸送機(jī)棧橋投入使用,大大降低了歘煤、磁選機(jī)堵塞等現(xiàn)象的發(fā)生,減少了設(shè)備維護(hù)人員的工作量,提高了工作效率,使得設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到明顯提升。

        智能巡檢機(jī)器人在投入使用前,每月因巡檢不當(dāng)影響生產(chǎn)時(shí)間約6 小時(shí),投入使用后影響生產(chǎn)時(shí)間約為2小時(shí),按平均每小時(shí)1 200 t煤量計(jì)算,則一年可以多入洗原煤5.76 萬t,多洗出精煤3.8 萬t,增加產(chǎn)值1900萬元。

        5 結(jié)語

        智能巡檢機(jī)器人在馬脊梁礦選煤廠膠帶輸送機(jī)棧橋的使用,有效地提升了設(shè)備維檢人員的工作效率,降低了巡檢工勞動(dòng)強(qiáng)度,及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,為原煤運(yùn)輸節(jié)約了時(shí)間,提高了原煤運(yùn)輸量,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,值得在類似洗煤廠推廣使用。

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