煤礦皮帶輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)探討

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1、煤礦皮帶輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)探討 摘要：文章系統(tǒng)研究了皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)。首先簡(jiǎn)要分析了礦井（尤其是礦井深處）采用遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的必要性，簡(jiǎn)單解析了皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的機(jī)能，從多個(gè)方面闡述了系統(tǒng)的使用，在結(jié)尾處點(diǎn)評(píng)了系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)使用中帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，借由此文可以給其他礦業(yè)集團(tuán)同類型作業(yè)的進(jìn)行提供范例和參照。 關(guān)鍵詞：煤礦；皮帶式礦用輸送機(jī)；遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控；結(jié)構(gòu)分析 引言 皮帶式礦用輸送機(jī)是一種復(fù)合性的自動(dòng)化礦井內(nèi)部輸送裝備，在礦山生產(chǎn)作業(yè)中扮演著重要的角色。輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將會(huì)影響礦業(yè)公司的生產(chǎn)量。根據(jù)皮帶

2、式礦用輸送機(jī)的工作機(jī)理分析礦井內(nèi)輸送機(jī)的組織，搭建集中的輸送機(jī)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，自動(dòng)控制相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作，通過(guò)采用這樣的系統(tǒng)，對(duì)降低成本，提高效率，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命具有重要的意義。采用高科技解決方案，搭建適用于礦井下皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)皮帶式礦用輸送機(jī)工作效率的提高，該系統(tǒng)對(duì)于提升礦井內(nèi)部工作總體效率，推進(jìn)礦業(yè)公司經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)總體提高產(chǎn)生有益的影響，成為礦業(yè)公司現(xiàn)代化改革的必由之路。 1采用皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 面對(duì)礦井內(nèi)部作業(yè)需要搭建礦井下皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的重要性在于以下幾點(diǎn)：（1）礦井內(nèi)部

3、開(kāi)采加工過(guò)程情況繁雜，關(guān)于各種作業(yè)解決方案的實(shí)施有非常高的要求，礦石開(kāi)采加工的時(shí)候存有大量不確定因素，有嚴(yán)重的安全隱患；（2）煤炭遠(yuǎn)距離輸送過(guò)程牽扯大量煤礦機(jī)械，常規(guī)開(kāi)采加工時(shí)通常需要受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)員工對(duì)這些煤礦機(jī)械采取全程監(jiān)控，保證煤礦機(jī)械可以一直維持平穩(wěn)的使用狀態(tài)，這種情況下勢(shì)必給礦業(yè)公司產(chǎn)生額外的成本；（3）礦井內(nèi)部常規(guī)皮帶式運(yùn)輸開(kāi)采具有產(chǎn)量不足、作業(yè)問(wèn)題明顯等缺陷，尤其是某些煤礦機(jī)械沒(méi)有得到合理利用，存在諸多生產(chǎn)不調(diào)配的毛病[1-2]。由于存在上述缺陷，礦山企業(yè)需要引入高效的解決方案應(yīng)對(duì)以上困難，提高皮帶式礦用輸送機(jī)的工作能效，搭建礦井下皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)即為功效

4、顯著的解決方案。 2皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)根據(jù)礦井內(nèi)部作業(yè)開(kāi)采的特性配備了一整套完備的自動(dòng)控制功能和問(wèn)題報(bào)警功能，能夠?yàn)殚_(kāi)采計(jì)劃的順利開(kāi)展和安全進(jìn)行提供大力支持，極大限度避免開(kāi)采礦石過(guò)程中出現(xiàn)危險(xiǎn)的情形，而遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)自動(dòng)化控制與問(wèn)題報(bào)警功能的表現(xiàn)在皮帶式礦用輸送機(jī)使用中著重體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：依靠遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的偵測(cè)系統(tǒng)達(dá)到對(duì)礦井內(nèi)部皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)工作的整個(gè)過(guò)程即時(shí)監(jiān)控，并對(duì)開(kāi)采工作相關(guān)數(shù)據(jù)采取實(shí)時(shí)采集；采樣所獲得的參數(shù)由系統(tǒng)軟件自動(dòng)解析，所得到的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的初始參數(shù)，便于以最快的

5、速度捕捉到錯(cuò)誤報(bào)警，并可以將問(wèn)題出現(xiàn)的位置、詳細(xì)說(shuō)明、可能出現(xiàn)的源頭等信息展現(xiàn)給數(shù)據(jù)監(jiān)控人員，有利于數(shù)據(jù)監(jiān)控人員采用有效的防范手段[3]。與此同時(shí)，皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)還具有自動(dòng)存儲(chǔ)上述信息的功能，方便售后服務(wù)人員調(diào)取記錄，進(jìn)而為今后出現(xiàn)類似故障的順利排除提供信息和范例。 3遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)使用解析 3.1地表遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè) 礦業(yè)集團(tuán)的地上控制總部配備有主監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)和備用監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)、專用監(jiān)測(cè)程序和大型計(jì)算機(jī)等。當(dāng)中，主監(jiān)控計(jì)算機(jī)軟件預(yù)裝SCADA組態(tài)軟件，該程序大體由服務(wù)器部分與客戶端部分組成，服務(wù)器部分的主要功能是采集綜合的礦井內(nèi)部皮帶式

6、輸送機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行加工處理；客戶端部分主要依靠大型計(jì)算機(jī)的互聯(lián)互通功能，達(dá)到和操作者的人機(jī)交互，不但可以讓操作者及時(shí)掌握皮帶式輸送機(jī)工作情況，還可以讓操作者通過(guò)相關(guān)的使用流程對(duì)皮帶式輸送機(jī)工作進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制[4]。除此以外，大型計(jì)算機(jī)還可以對(duì)平時(shí)采集到的參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)久保存，并借由SCADA程序?qū)^(guò)往信息進(jìn)行提取和解析，為進(jìn)一步提升礦井內(nèi)部皮帶式輸送機(jī)的運(yùn)行效果提供參數(shù)依據(jù)。工作時(shí)，SCADA軟件可以根據(jù)作業(yè)實(shí)際需要，對(duì)系統(tǒng)界面各種裝備的映射圖像、大小、外觀等開(kāi)展自定義，使用動(dòng)態(tài)畫面的手段體現(xiàn)所有裝備的使用情況，保證監(jiān)控人員能夠第一時(shí)間了解裝備使用情況。通常來(lái)講，"灰顏色";表示裝備不在運(yùn)行狀態(tài)，

7、"綠顏色";表示裝備正在使用中，"紅顏色";表示裝備發(fā)生使用問(wèn)題，并且裝備發(fā)生運(yùn)行問(wèn)題的時(shí)候，操作界面也會(huì)顯示對(duì)應(yīng)的文字報(bào)告與圖表提醒，并對(duì)問(wèn)題錯(cuò)誤內(nèi)容和發(fā)生區(qū)域給予標(biāo)明。 3.2礦井內(nèi)部可編程邏輯控制程序操控 皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的礦井內(nèi)部操控是根據(jù)PLC開(kāi)發(fā)的，其主要部分有可編程邏輯控制控制模塊、煤炭堆積偵測(cè)探頭（對(duì)傳送帶上煤炭聚集程度進(jìn)行探測(cè)）、溫度傳感器、便宜傳感器、速度傳感器、有毒氣體傳感器、應(yīng)力傳感器、保險(xiǎn)裝置等。可編程邏輯控制程序控制模塊包含高清LCD觸摸顯示屏、可編程邏輯控制程序電路板和附件等電器元件。該模塊的重要功能就是對(duì)各個(gè)傳感器捕

8、捉到的機(jī)器動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)施收集和計(jì)算解析，并由計(jì)算結(jié)果釋放信號(hào)指令，操控各裝備運(yùn)轉(zhuǎn)。主機(jī)所采用的可編程邏輯控制程序操控單元型號(hào)為MATIC-2200，具備結(jié)構(gòu)合理、空間利用率高、功能多樣性和造價(jià)低等很多優(yōu)勢(shì)。 3.3系統(tǒng)開(kāi)采過(guò)程分析 （1）原地自動(dòng)控制。該方案主要應(yīng)用在皮帶輸送機(jī)前端對(duì)皮帶輸送機(jī)本體實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)操控，施工時(shí)需要在開(kāi)始的時(shí)候把系統(tǒng)操控模擬按鈕擰到原地不動(dòng)，然后操作皮帶式輸送機(jī)啟動(dòng)旋鈕，達(dá)到皮帶式輸送機(jī)的一鍵啟動(dòng)功能。（2）遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。把程序操控模式擰到遠(yuǎn)距離操控區(qū)域，之后操作者可以在遠(yuǎn)距離操作界面對(duì)皮帶式輸送機(jī)作業(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。常規(guī)的開(kāi)啟方法含有下面兩種

9、：反向煤炭流開(kāi)啟。在皮帶式輸送機(jī)頂端運(yùn)輸煤炭流時(shí)，為防止正向煤炭流開(kāi)啟產(chǎn)生煤炭堆積現(xiàn)象，大多數(shù)情況采取反向煤炭流開(kāi)啟，即為首先開(kāi)啟底端傳送帶，之后再開(kāi)動(dòng)上部傳送帶。正向煤炭流開(kāi)啟。在皮帶式輸送機(jī)上沒(méi)有煤炭流時(shí)，考慮到能耗等因素，一般考慮采用正向煤炭流開(kāi)啟，即為首先開(kāi)啟頂部傳送帶，之后再開(kāi)啟底端傳送帶。自動(dòng)化。在工作界面選擇"自動(dòng)化";模式后，因此皮帶式輸送機(jī)將處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)皮帶式輸送機(jī)將在煤炭運(yùn)輸結(jié)束后自動(dòng)關(guān)機(jī)，避免產(chǎn)生無(wú)意義的資源損耗，最大限度防范開(kāi)采作業(yè)中的危險(xiǎn)[5-6]。 4經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析 當(dāng)前，這種皮帶式運(yùn)輸機(jī)在工作的過(guò)程中有著非常好的通用性。就因?yàn)槊禾块_(kāi)

10、采在輸送過(guò)程中時(shí)常遭受很多外界原因的影響。因此，這種皮帶式輸送機(jī)可以在作業(yè)過(guò)程中展示出非常好的安全性。所以，便于操作者在作業(yè)和啟動(dòng)時(shí)也會(huì)變得非常便利。完成對(duì)皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)搭建后，礦井內(nèi)部皮帶式輸送機(jī)生產(chǎn)效率得到大幅度上升，生產(chǎn)損耗也大幅度下降，在8個(gè)月的試驗(yàn)運(yùn)行當(dāng)中只產(chǎn)生為數(shù)不多的幾次偏差狀況。對(duì)比過(guò)去的正常操作，皮帶式輸送機(jī)運(yùn)行問(wèn)題排查效率與檢修效率大范圍提高，維修保養(yǎng)費(fèi)用大幅度減少，生產(chǎn)綜合效益明顯上升，預(yù)計(jì)每年可為礦業(yè)集團(tuán)節(jié)省各種成本投資近數(shù)十萬(wàn)元。 5結(jié)束語(yǔ) 可編程邏輯控制程序聯(lián)合操控程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的聚集操控，可編程邏輯控制程序在礦

11、用皮帶式輸送機(jī)使用后，皮帶式輸送機(jī)的作業(yè)效率穩(wěn)固提高。安裝警示設(shè)備之后，只要產(chǎn)生事故，設(shè)備可以及時(shí)傳達(dá)出警示信號(hào)，第一次報(bào)警時(shí)能偵測(cè)設(shè)備狀態(tài)，第二次報(bào)警時(shí)則應(yīng)該直接暫停作業(yè)，進(jìn)而避免礦業(yè)集團(tuán)在作業(yè)過(guò)程中面臨的損耗。在作業(yè)的時(shí)候，關(guān)于產(chǎn)生意外的狀況，偵測(cè)程序可以播出區(qū)域所在位置，操作者可以實(shí)時(shí)對(duì)錯(cuò)誤做出檢查。可編程邏輯控制程序中央控制程序的應(yīng)該為礦業(yè)集團(tuán)壯大提供非常多的便利，對(duì)促進(jìn)礦業(yè)集團(tuán)壯大規(guī)模具有里程碑式的意義。皮帶式輸送機(jī)成為煤炭企業(yè)作業(yè)高效率推行的重要保障，采用高科技解決方案，達(dá)到對(duì)皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離集中操控，對(duì)于提高皮帶式輸送機(jī)工作效率，減少問(wèn)題產(chǎn)生次數(shù)，降

12、低作業(yè)投資都有著明顯作用，是促成礦業(yè)集團(tuán)科技化建設(shè)的必由之路，對(duì)礦業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)期穩(wěn)定提高經(jīng)濟(jì)效益具有重大的戰(zhàn)略意義。 參考文獻(xiàn)： [1]王波.基于PLC的礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)集控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究[D].太原：太原理工大學(xué)，2011. [2]白恩杰.礦井原煤運(yùn)輸集控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].西安：西安科技大學(xué)，2017. [3]艾井石.錦界煤礦31111綜采工作面集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].陜西煤炭，2017，36（2）：65-68. [4]田渝飛，逯明建.掘進(jìn)工作面運(yùn)輸機(jī)集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（2）：49. [5]楊金強(qiáng).煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的PLC集中控制[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2010（5）：76-78.