基于無線遙控的礦井提升系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用

李 建，趙國強

（河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司機電檢修分公司，河北 唐山 063000）

由于無線電波自身技術(shù)特點可以在很大區(qū)域和空間內(nèi)實現(xiàn)，成為遙控的主要方式，并在生產(chǎn)建設(shè)和日常工作中具有廣泛的應(yīng)用。因此，根據(jù)生產(chǎn)需要，將無線遙控系統(tǒng)應(yīng)用于礦井下提升系統(tǒng)，無線遙控接收機通過接收無線手持機（遙控器）發(fā)出的各種信號指令，接收信號后以開關(guān)量形式發(fā)送給對應(yīng)的中段信號臺，信號臺PLC處理對應(yīng)信號指令。

1 系統(tǒng)簡介

石人溝礦井提升系統(tǒng)由各中段信號臺、井口信號臺和卷揚機房操作臺組成。每個信號臺配兩名信號工，信號工確認該碼頭是否安全，確認員工去向需求，發(fā)送確認需求信號。進口信號臺配兩名信號工，確認需求信號并發(fā)送運行信號至操作臺。

卷揚機房操作臺配三名操作工，操作工接收信號工發(fā)送的運行信號，操作罐籠上升或者下降同時監(jiān)視卷揚機運行是否正常。礦井提升系統(tǒng)的操作流程繁瑣復(fù)雜，由中段信號臺確認員工去向需求，罐籠所在操作臺信號工確認罐籠是否被占用，是否滿足安全運行條件，滿足則對需求信號進行確認，井口信號工收到中段信號確認指示后，根據(jù)需求向卷揚機房操作臺發(fā)出運行指令，操作臺根據(jù)運行指令進行罐籠的升降操作。

隨著市場形勢的變化以及各礦山內(nèi)部員工退休傷病等減員壓力的需要，對石人溝礦山副井提升系統(tǒng)進行全自動運行模式的改造。在每個中段碼頭安裝無線信號接收器，利用穩(wěn)定可靠靈活的無線遙控設(shè)備代替死板固定的信號操作臺，將原有的中段信號臺和井口信號臺的功能集成在小小無線手持機（遙控器）上，將繁瑣的操作流程簡化自動化，用一個跟罐信號工代替原有的多名中段信號工，減少人員干預(yù)。充分利用自動化與卷揚機各類安全保護、監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)施相結(jié)合，從管理、設(shè)備、人員素質(zhì)等多方面提高本質(zhì)安全水平。實現(xiàn)卷揚機房和中段信號臺無人值守，大幅降低了人工成本。

2 系統(tǒng)組成

2.1 無線信號接收器

安裝于各水平中段碼頭門附近，用于接收無線手持機（遙控器）發(fā)出的各種信號指令，如：要罐、提人/物/礦、去向、停車、開車信號、急停、安全門打開/關(guān)閉、搖臺抬起/落下等。當罐籠處于中段碼頭上減速限位和下減速限位之間時，該碼頭的無線信號接收器開始啟用，防止無線手持機（遙控器）信號過強，產(chǎn)生信號干擾混亂。信號接收后以開關(guān)量送給對應(yīng)的中段信號臺，信號臺PLC對應(yīng)處理信號指令。

2.2 無線手持機（遙控器）

無線手持機（遙控器）可用于跟罐工操作，或生產(chǎn)中段信號工操作，系統(tǒng)接收信號可靠，具有很強的抗干擾能力。同時，配套有防護皮套，可防水、防止誤操作。

無線手持機共有12個操控按鈕，可根據(jù)客戶需求定義各按鈕的工作指令，可單按鈕定義也可組合鍵定義。

例如：1可設(shè)置為提物，1-2組合也可設(shè)置為提物；無線手持機可操作區(qū)域為碼頭門附近30米以內(nèi)。

中段配置有操車設(shè)備的，程序可設(shè)置為接近停車區(qū)油泵自動啟動，或者無線手持機啟動模式。

2.3 輸入輸出模塊

增加的輸入輸出混合模塊安裝于各中段信號臺PLC機架上，系統(tǒng)調(diào)試時需要各個站點重新配置，模塊選型初步定為：16DI、16DO；（輸入輸出點余量15%）。

開關(guān)量輸入為無線接收器的信號指令輸入，與中段信號臺相關(guān)指令分別接入。

開關(guān)量輸出驅(qū)動語音告警裝置，對信號執(zhí)行給于語音提示功能。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

將無線接收裝置安裝于各水平中段碼頭門附近，用于接收無線手持機（遙控器）發(fā)出的各種信號指令。信號接收后以開關(guān)量送給對應(yīng)的中段信號臺，信號臺PLC對應(yīng)處理信號指令。

各水平中段信號臺保留原有操作功能，與新增無線接收裝置并聯(lián)接入PLC各水平中段分站中。既保留原各水平中段操作箱本地操作按鈕要罐功能，又能實現(xiàn)一名跟罐信號工各水平中段無線手持機（遙控器）遠程操作要罐功能，實現(xiàn)中段信號臺無人值守。

無線手持機（遙控器）用于跟罐信號工操作，遙控器跟隨信號工達到各水平中段碼頭門附近，發(fā)送指令到無線接收裝置，然后再發(fā)送到對應(yīng)的信號臺PLC分站。遙控信號是為跟罐信號工服務(wù)的，信號工在罐內(nèi)即可遙控選擇去向，減少上下罐籠時間，避免上下罐籠隱患。無線手持機可操作礦區(qū)域為碼頭門附近30米以內(nèi)，接收信號可靠，具有很強的抗干擾能力。

4 小結(jié)

該無線遙控系統(tǒng)是在原來石人溝礦井三期副井提升機系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行無人值守提升機控制技術(shù)改造。改造完成后各水平中段信號臺保留原有操作功能，與新增無線接收裝置并聯(lián)接入PLC各水平中段分站中。

既保留原各水平中段操作箱本地操作按鈕要罐功能，又能實現(xiàn)一名跟罐信號工各水平中段無線手持機（遙控器）遠程操作要罐功能。提升提升機控制系統(tǒng)的自動化程度，減少人員干預(yù)，減少操作人員數(shù)量，達到減員增效的目的。同時提高提升系統(tǒng)的安全系數(shù)，跟罐信號工能在發(fā)現(xiàn)問題的同時及時進行有效干預(yù)。