承德柏泉鐵礦碎礦區(qū)域自動化改造技術方案

陳鵬

摘 ?要：目前，隨著礦產資源的日益貧化，加之人工成本的日漸提升，隨之而來的生產成本也越來越高。為了追求利益的最大化，很多企業(yè)都在通過減少人力來降低成本。這些因素促使著礦山企業(yè)不斷加大自動化系統(tǒng)的投入。目前，實現碎礦系列綜合自動化，皮帶機、破碎機等設備的無人值守已成為鐵礦企業(yè)發(fā)展的必經之路。

關鍵詞：自動化改造;碎礦

1 概述

本實施方案包括柏泉鐵礦粗碎車間、中碎車間、高壓輥磨車間、篩分一車間、篩分二車間等區(qū)域的自動化改造、視頻監(jiān)控調試等。通過自動化改造，加裝視頻監(jiān)控，恢復皮帶機保護裝置、物料顯示、自動化系統(tǒng)等現存故障，通過集中值守和崗位巡檢等方式進行人力資源優(yōu)化。首先在粗碎、中碎、篩一、高壓輥、篩二、中儲倉等六處地點進行自動化改造，加裝視頻監(jiān)控設備，恢復中儲倉的2臺料位計。其次在中碎、高壓輥廠房內恢復3臺料位計。然后實現兩臺高壓輥磨機和中碎礦倉下料口的遠程監(jiān)控。最后從篩分二原破碎中控室鋪設光纖至西門，再打通西門至辦公樓的生產總調中心光纖鏈路，通過實時監(jiān)控生產和視頻畫面等方式進行生產管控。

以上區(qū)域的監(jiān)控系統(tǒng)前端全部采用數字攝像頭、中間使用網線或者光纖傳輸、后端使用大華7016綜合平臺一體機統(tǒng)一管理NVR及攝像頭及其他設備，總監(jiān)控室設辦公樓一樓總調辦公室。

2 具體方案

2.1實施方案

通過加裝攝像頭、進行二次顯示、修復物位計、改裝操作箱、崗位巡查優(yōu)化等方式進行改造。其中，物位計更換為受水霧、灰塵影響不大的產品;攝像頭更換為具備防塵、防霧、自動調焦的攝像頭，以便于調度指揮生產。

2.1.1恢復粗碎重型皮帶和1#皮帶中下部、篩一振動篩和10#皮帶、篩一9#皮帶下和11#皮帶、篩二12#皮帶及中儲倉頂部、篩二8臺振動篩及8條皮帶、篩二25和32#皮帶六處地點的視頻監(jiān)控、自動化改造，并先恢復中儲倉頂部2臺料位計以觀測效果。

2.1.2進行1#皮帶中上部、14#皮帶中上部、中碎機2#、3#給礦皮帶機處等四處地點自動化系統(tǒng)恢復、視頻監(jiān)控恢復和新裝，更換中破碎頂層2臺料位計，恢復高壓輥16#礦倉1臺料位計。

2.1.3更換整改區(qū)域損壞的攝像頭24個，新增12個攝像頭。

2.1.4進行自動化系統(tǒng)現存的網絡和硬件設備故障的排除和恢復。在中控室新增一臺匯聚交換機和一臺大華解碼器，兩臺顯示器輪巡顯示畫面，再加裝一臺電腦可以隨時調取現場畫面。

2.1.5調度中心架構搭建及碎礦視頻改造方案：利用原有光纖鏈路，將碎礦監(jiān)控機房搬至辦公樓機房。同時重新敷設一條篩分二車間至辦公樓西門的光纜。重新熔接辦公樓至庫房光纜，連通辦公樓和庫房的鏈路。以此線路架構來完成集控中心的線路搭建。同時在辦公樓搭建視頻管理平臺，以管理生產畫面。

2.2單體調試

設備的單體調試一般在監(jiān)控室進行。網線一頭接筆記本電腦網口，另一頭攝像頭網口。通過對應的適配器給攝像頭供電，接通電源，攝像頭電源指示燈亮。給筆記本電腦配置一個與攝像頭初始ip在同一個段上的任意ip，然后使用瀏覽器登錄攝像頭初始ip，訪問攝像頭，并設置攝像頭的各種參數。設置完畢后講重要信息做好記錄。

2.3聯合調試

系統(tǒng)支持30以上錄像本地存儲，并支持進一步擴展。

系統(tǒng)通過網口或其它相關接口，實現與圖形工作站及控制鍵盤的連接。

系統(tǒng)內置日期、時間、字符發(fā)生器，在每幅圖像中疊加攝像機的編號、位 置以及實時變化的時間（包括年、月、日、時、分、秒）。攝像機標題以全中文顯示，日期/時間格式可調整。

系統(tǒng)具有視頻丟失檢測功能。

系統(tǒng)具有實時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)功能。

支持快進、快退、慢進、逐幀等播放模式，快進/快退速度可調整。

支持外接鍵盤及工作站軟件等遠程集中控制

支持用戶權限管理。

支持WEB遠程監(jiān)控模式。

支持實時圖像顯示。

支持對硬盤錄像機進行網絡集中管理。

通過軟件在多臺工作站顯示實時畫面

3 主要設備技術參數

3.1大華DH-DSS7016S2-D大華監(jiān)控平臺一體機

嵌入式Linux一體機，30*24小時穩(wěn)定運行

支持1000M流媒體轉發(fā)和384M本地存儲

支持本地硬盤RAID 0、1、5

支持ONVIF、GB/T28181標準協(xié)議的設備接入

支持IVS-B/PC等智能設備接入

3.2大華DH-EVS5016S ?16盤位經濟型磁盤陣列

采用高性能多核處理器

支持ONVIF、GB28181、PSIA等協(xié)議

支持128路2Mbps視頻1：1：1接入、存儲、轉發(fā)

支持（1T、2T、3T、4T）SATA/SAS磁盤混插

3.3核心交換機

傳輸速率：10/100/1000Mbps

背板帶寬：598Gbps/5.98Tbps

包轉發(fā)率：222Mpps

3.4打滑檢測器XLDH-F-Ⅱ

工作電壓：AC100～240V 50/60Hz

整機功耗：15W

輸出方式：1組開關量

負載電流：AC380V 3A，DC24V 3A

檢測范圍：10～9999轉/分

防護等級：IP67

3.5跑偏開關XLPP-Ⅰ

負載電流：AC380V 3A，DC24V 3A

觸點方式及數量：第1級：1*SPDT單刀雙擲，第2級：1*SPDT單刀雙擲

防護等級：IP67

3.6雷達物位計LW-2063

最大量程：0-30m

測量精度：±10mm

過程電壓：-1.0～60bar

信號輸出：4～20Ma/HART 兩線制/四線制

供電電源：18～26VDC/150～240VAC

4 效益分析

順利實施后，配合集中值守和巡檢制管理模式的推進，能夠實現8處地點的無人值守，合計減少24人。中控人員通過視頻監(jiān)控、生產畫面、料位顯示等方式指揮生產。

初期，計劃設置巡檢人員6人，執(zhí)行三班制巡檢;安排8-10名長白班機動維護人員，同白班巡檢人員共同進行無人區(qū)域的設備加油、衛(wèi)生、啟停安全確認、更換托輥等工作，合計減少崗位人員8-10人左右。

5 結語

為確保不影響礦山的正常生產任務，改造工期應控制在2個月以內。改造完成后生產管理模式需要適當調整，中控室碎礦部分作為碎礦生產調度指揮中心，根據作業(yè)區(qū)下達的生產指令，協(xié)調組織現場的生產任務，并應做好對相關人員培訓，確保項目改造成功實施。

參考文獻

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