集中控制系統(tǒng)在煤礦膠帶輸送機(jī)上的應(yīng)用

王超+李響+牛飛

摘 要：針對鐵法能源公司小青礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)線路長、崗位多、聯(lián)絡(luò)環(huán)節(jié)多的特點(diǎn)，提出采用集中控制系統(tǒng)控制煤礦膠帶輸送機(jī)的方式進(jìn)行輸送，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)運(yùn)行良好，能夠切實(shí)地實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)的安全高效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：煤 礦；膠帶輸送機(jī)；集中控制系統(tǒng)；保護(hù)裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.050

1 集中控制系統(tǒng)介紹

集中控制系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成，大致包括地面控制中心、傳輸線路、井下分站、相關(guān)保護(hù)裝置等部分。地面集控中心是集中控制的中心和重點(diǎn)，是管理整個(gè)集控裝置的中心環(huán)節(jié)。其設(shè)備的主要構(gòu)成包括通信站、工控機(jī)、大屏幕液晶顯示器等，工業(yè)電視能夠起到對膠帶輸送機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)視的作用；同時(shí)也可以實(shí)時(shí)顯示各膠帶輸送機(jī)的信號、顯示所有設(shè)備的運(yùn)行情況、顯示信號是否能夠正常工作，同時(shí)利用多畫面切換的功能進(jìn)行全方位的確認(rèn)和檢查；當(dāng)某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，例如井下被測參數(shù)超限、保護(hù)動作及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)改變等故障時(shí)，集控中心會給出語音或者文字的警告。

2 系統(tǒng)組成

集中控制系統(tǒng)的組成主要包括三個(gè)方面：

總線設(shè)備：KJD30Z本安計(jì)算機(jī)、KDK8多功能驅(qū)動器、KDK9多功能驅(qū)動器、KCC2-2總線I/O接口、KCC2-5總線I/O接口、KGV5總線式急停閉鎖開關(guān)、KXT22 礦用通信信號裝置、KGS7B速度傳感器。

檢測或保護(hù)等傳感器設(shè)備：跑偏開關(guān)、堆煤傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、縱撕傳感器等設(shè)備。

專用電纜：十芯接插電纜、五芯接插電纜、四芯接插電纜。

3 系統(tǒng)的主要功能

通過該系統(tǒng)的調(diào)整和發(fā)展，在煤礦膠帶輸送機(jī)的使用方面存在著許多具有獨(dú)到優(yōu)勢的作用，進(jìn)而確保膠帶輸送機(jī)在煤礦工作的安全性和高效性。

（1）首先在于溝通能力。通過該系統(tǒng)，巡檢人員能夠得以隨時(shí)和沿線人員進(jìn)行交流，溝通關(guān)于便于檢修和維護(hù)等多方面的工作內(nèi)容，以確保相關(guān)工作能夠及時(shí)進(jìn)行。系統(tǒng)本身也帶有對運(yùn)行速度和過流的模擬量檢測，有助于進(jìn)行深入的調(diào)整和維修；

（2）其次在于計(jì)算和檢修維護(hù)的能力。由于屏幕上能夠?qū)⑷到y(tǒng)工況、參數(shù)等內(nèi)容進(jìn)行動態(tài)的展示，而每臺設(shè)備在工作過程中的開停狀況、運(yùn)行速度以及時(shí)間統(tǒng)計(jì)等方面也能夠進(jìn)行全面的管理，這就意味著在工作的同時(shí)，主系統(tǒng)能夠?qū)δz帶輸送機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行全面的、實(shí)時(shí)的管理，同時(shí)更能夠?qū)⑾到y(tǒng)的保護(hù)傳感器的工作情況進(jìn)行檢測和管理。在這一前提下，膠帶輸送機(jī)的故障也能夠得到全面細(xì)致的展現(xiàn)，包括故障的類型、發(fā)生時(shí)間和位置等。另外，系統(tǒng)對操作過程中的每一項(xiàng)細(xì)致的記錄，包括啟停、電流檢測、傳感器狀態(tài)等多種記錄都可以保留，時(shí)限長達(dá)一年，也有助于工作人員通過歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和維修；

（3）其三在于故障的屏蔽和警報(bào)。除了能夠令工作人員在檢修中及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障之外，主系統(tǒng)也能夠在自檢過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并通過文字和聲音提供提醒。在PLC出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)能夠及時(shí)屏蔽和調(diào)整參數(shù)，保證修復(fù)后能夠盡快恢復(fù)運(yùn)行。另外，當(dāng)系統(tǒng)PLC掃描器和適配器、PLC的I/O模塊、模擬量的傳感器或信號線斷線等故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)都能夠判斷故障并發(fā)出報(bào)警，促使維修人員及時(shí)進(jìn)行修理；

（4）其四在于對膠帶輸送機(jī)本身的保護(hù)。這一系統(tǒng)在膠帶機(jī)上的各個(gè)給煤點(diǎn)，均設(shè)有堆煤和縱向撕裂的保護(hù)措施，能夠防止一旦出現(xiàn)膠帶機(jī)事故后災(zāi)害的擴(kuò)大；在皮帶機(jī)的頭尾兩端，均設(shè)有兩對跑偏開關(guān)，一級用于報(bào)警，二級用于停車；而沿線的開關(guān)也可以保證在緊急情況下能夠及時(shí)停車。這一開關(guān)在安裝時(shí)，其間距均為50 m/個(gè)，通過足夠的距離區(qū)分來保證設(shè)備和人身雙方面的安全；膠帶機(jī)頭也設(shè)有堆煤傳感器，以避免發(fā)生堆煤事故；膠帶機(jī)也設(shè)有速度傳感器，避免出現(xiàn)超速問題，并及時(shí)防治打滑事故；而膠帶巷道則設(shè)置有煙霧傳感器，主要是為了檢測巷道煙霧濃度，以防止火災(zāi)事故；主滾筒部位則設(shè)有溫度傳感器，同時(shí)配有自動撒水裝置，這是為了保證能夠當(dāng)滾筒出現(xiàn)超溫的狀況時(shí)，能夠進(jìn)行自動撒水降溫行為，以避免火災(zāi)等二次災(zāi)害發(fā)生。

4 集中控制系統(tǒng)的控制方式

（1）集中控制系統(tǒng)的控制方式主要有兩種。第一種是地面集控，也就是通過在膠帶輸送機(jī)機(jī)頭安設(shè)膠帶輸送機(jī)集控分站的方式，來進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。在分站的KJD30Z計(jì)算機(jī)屏幕上顯示有“遠(yuǎn)程聯(lián)動”字樣時(shí)，就表明操作人員能夠直接在操作室，利用鍵盤鼠標(biāo)來完成地面遠(yuǎn)程操作，可以對交代輸送機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離開啟、關(guān)閉、運(yùn)作等操作內(nèi)容，也能夠?qū)崿F(xiàn)單啟單?；蛘呗?lián)啟聯(lián)停等操作。

（2）其二在于可以進(jìn)行人工就地控制。由于膠帶輸送機(jī)機(jī)頭本身就有控制能力，在進(jìn)行井下操作的過程中，司機(jī)以及檢修人員能夠得以分別在分站控制設(shè)備啟停。在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示“本機(jī)集控”的情況下，位于地面的集控室操作人員不可以完成遠(yuǎn)程操作，只能親自去現(xiàn)場按下啟動按鈕，才能夠啟動該膠帶輸送機(jī)。

5 集控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（1）控制功能豐富，檢測保護(hù)功能齊全；具有良好的組態(tài)環(huán)境，設(shè)備、對象、邏輯、界面等配置可在向?qū)У囊龑?dǎo)下輕松而準(zhǔn)確地完成，無需編程。（2）開啟遠(yuǎn)程控制時(shí)，只需1人在地面主控制臺就能開、停井下所有主煤流皮帶機(jī)，實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)的集中控制。（3）控制功能豐富，檢測保護(hù)功能齊全。（4）監(jiān)控系統(tǒng)與工業(yè)電視相結(jié)合，在地面能觀察到井下各轉(zhuǎn)載點(diǎn)及關(guān)鍵部位的實(shí)時(shí)情況。（5）沿線急停閉鎖和故障位置檢測功能?？赏ㄟ^液晶顯示器，以動態(tài)圖形方式顯示系統(tǒng)和設(shè)備的狀態(tài)及故障，對狀態(tài)量、累計(jì)量及故障原因、時(shí)間等具有記錄統(tǒng)計(jì)功能。并能通過顯示器直觀反映沿線急停閉鎖的位置，便于故障解除。（6） 語言通話報(bào)警。膠帶機(jī)啟動之前和故障動作同時(shí)發(fā)出語音信號預(yù)警，更利于安全。（7）通訊聯(lián)絡(luò)方便、快捷。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，地面及井下主控制臺通過顯示器可確定故障及其準(zhǔn)確位置，通過電話和控制臺呼叫裝置，能把信息利用KXT22信號裝置及時(shí)傳與整條系統(tǒng)沿線，便于檢修人員處理故障。（8）總線設(shè)備即插即用，接插方式簡便快捷，便于安裝、調(diào)試和維護(hù)。

6 總結(jié)

該系統(tǒng)通過集中控制和工業(yè)視頻監(jiān)控相結(jié)合，對小青礦井下主煤流膠帶輸送機(jī)和給煤機(jī)及煤倉煤位計(jì)等設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了主煤流系統(tǒng)的集中控制，充分體現(xiàn)了自動化產(chǎn)品的高品質(zhì)和優(yōu)良的可靠性，實(shí)現(xiàn)了膠帶輸送機(jī)的安全高效運(yùn)行，保證了礦井的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的不斷提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳震中.礦用膠帶輸送機(jī)集中控制監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].河北煤炭，2008（03）.endprint