礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)及視頻監(jiān)控裝置的應(yīng)用

陳 濤

（大同煤礦集團(tuán)挖金灣虎龍溝煤業(yè)有限公司， 山西 大同 037003）

1 項(xiàng)目概況

為保障煤礦帶式輸送機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，選用綜合保護(hù)裝置與礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)是非常有必要的。KHP328 礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝備主要應(yīng)用于帶式輸送機(jī)原煤運(yùn)輸系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對工作面、順槽帶式輸送機(jī)、固定帶式輸送機(jī)等設(shè)備的控制、保護(hù)、故障檢測等功能。礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以把煤礦井上、井下工作現(xiàn)場圖像實(shí)時傳輸?shù)降孛婵刂浦行?，以使工作人員有效掌握工作現(xiàn)場的情況，及時做出決策，保障井下開采的順利進(jìn)行。KHP328 礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置與礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的集中，能加強(qiáng)對帶式輸送機(jī)運(yùn)行情況的監(jiān)測，進(jìn)一步提高煤礦生產(chǎn)的安全[1]。

2 礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)組成

KHP328 型礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)置由計(jì)算機(jī)、接口、閉鎖開關(guān)、擴(kuò)音電話、各種傳感器、通信信號裝置、電纜和組態(tài)軟件等組成，該系統(tǒng)可與變頻器、調(diào)速型液壓耦合器、電軟啟動等配合實(shí)現(xiàn)電機(jī)空載分時啟動、軟啟動，并形成多機(jī)驅(qū)動電機(jī)功率自動平衡閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)[2]。

2.1 KDJ127 型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)與KJ12 型礦用本質(zhì)安全型接口、KHJ0.5/36 型礦用本質(zhì)安全型急停閉鎖開關(guān)、KTK121C 型礦用本質(zhì)安全型雙向急停擴(kuò)音電話以及各種保護(hù)傳感器組成KHP328 型礦用帶輸式送機(jī)綜合保護(hù)裝置，運(yùn)用于有沼氣爆炸性混合物和有煤的煤礦井下，用于控制帶式輸送機(jī)的啟停。對輸送機(jī)發(fā)生的跑偏、撕裂、堆煤、打滑、煙霧等故障進(jìn)行保護(hù)性停車，并具有急停保護(hù)、聲音語音播報等功能[3]。

計(jì)算機(jī)為隔爆兼本質(zhì)安全型結(jié)構(gòu)，正面隔爆腔布置有觀察窗，緊貼計(jì)算機(jī)顯示屏幕，打開門蓋后可進(jìn)行主要器件的更換與維護(hù)；正面右下方為本安控，安裝有一塊操作鍵盤，背后有喇叭嘴可額外連接本安鍵盤等設(shè)備和BH 口與擴(kuò)音電話連接；右側(cè)上方為接線腔，打開門蓋后可進(jìn)行接線操作。

計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的核心，不僅完成對擴(kuò)音電話與開關(guān)的控制，同時負(fù)責(zé)與接口交換報警信號，共同完成報警保護(hù)。計(jì)算機(jī)的核心器件選用工業(yè)計(jì)算機(jī)和保擴(kuò)主機(jī)，重要功能如下：過以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)設(shè)備連接，傳遞交換各種數(shù)據(jù)，形成聯(lián)網(wǎng)功能；通過485接口與礦用本安型485 設(shè)備連接，直接獲得傳感器信號；通過BH 接口與沿線擴(kuò)音電話進(jìn)行連接，獲待閉鎖和電話信號并進(jìn)行保護(hù)；通過USB 接口與礦用本安鍵盤連接，進(jìn)行現(xiàn)場操作。

2.2 KJJ12 礦用本質(zhì)安全型接口

接口為本安全型，防爆標(biāo)志ExibI Mb，12 路無源開關(guān)量輸入，1 路頻率信號輸入，8 號繼電器無源輸出，1 路485 通信。接口為長方形箱式本質(zhì)安全型防水結(jié)構(gòu)，兩側(cè)有掛壁孔板，上方有把手，下方有底牌和防水接頭，傳感器電纜和信號電纜可從防水接頭穿過并鎖緊，正面箱蓋可用專用鑰匙打開，方便接線與維護(hù)。接口的主要功能是從輸入口連接溫度傳感器、煙霧傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、堆煤傳感器，獲得監(jiān)測信號，處理后從輸出口傳到計(jì)算機(jī)。

2.3 KHJ0.5/36 型礦用本質(zhì)安全型急停閉鎖開關(guān)

閉鎖開關(guān)與計(jì)算機(jī)和擴(kuò)音電話配合使用，用于帶式輸送機(jī)沿線的閉鎖保護(hù)。閉鎖開關(guān)為本質(zhì)安全型防水結(jié)構(gòu)，正面蓋板上有一個閉鎖按鈕，按下后起到閉鎖保護(hù)的作用，蓋板打開后可對主要元器件進(jìn)行維護(hù)或更換，兩側(cè)為專用電纜鎖緊接口，使用專用電纜與計(jì)算機(jī)和擴(kuò)音電話連接，并且鎖緊后可進(jìn)行拉線動作，起到閉鎖保護(hù)的作用。閉鎖開關(guān)的主要功能是通過按下閉鎖按鈕或拉動沿線電纜向帶式輸送機(jī)沿線發(fā)出閉鎖保護(hù)信號，必須在人工復(fù)位后方可解鎖。

2.4 KTK121C 型礦用本質(zhì)安全型雙向急停擴(kuò)音電話

擴(kuò)音電話與計(jì)算機(jī)和閉鎖開關(guān)配合使用用于帶式輸送機(jī)沿線的閉鎖保護(hù)、語音對講通話和聲音語音播報的功能。擴(kuò)音電話為本質(zhì)安全型防水結(jié)構(gòu)，電話面板上布置有麥克風(fēng)孔和打點(diǎn)送話兩個按鈕，打點(diǎn)按鈕按下后可向沿線播報打點(diǎn)聲，送話按鈕按下后可向沿線送話，電話面板打開后可對電話部分進(jìn)行維護(hù)或更換。

擴(kuò)音電話的主要功能是按下“通訊”按鈕，可與連接的同型號擴(kuò)音電話進(jìn)行單工擴(kuò)音通話。按下“打點(diǎn)”，往線路上發(fā)射1 kHz 語音信號的載波信號，觸發(fā)其他電話發(fā)出打點(diǎn)信號。撥下閉鎖按鈕或拉動沿線電纜向帶式輸送機(jī)沿線發(fā)出閉鎖保護(hù)信號，必須在人工復(fù)位后方可解鎖。

2.5 KFZ18A 型礦用本質(zhì)安全型通信終端

終端為圓柱體本質(zhì)安全型防水結(jié)構(gòu)，一側(cè)為電纜頭，可與閉鎖開關(guān)和擴(kuò)音電話的電纜接口鎖緊連接，另一側(cè)為蓋板，旋轉(zhuǎn)擰開后可更換和維護(hù)內(nèi)部元器件。終端的主要功能是過通過CAN 總線發(fā)出數(shù)據(jù)，與沿線的閉鎖開關(guān)、擴(kuò)音電話和計(jì)算機(jī)連接起來形成回路。

2.6 傳感器

1）GEJ20（A）型礦用跑偏傳感器。該跑偏傳感器為板式安裝結(jié)構(gòu)，右側(cè)為觸桿，使用彈簧與本體連接，左側(cè)為傳感器本體。跑偏傳感器安裝在帶式輸送機(jī)兩側(cè)，當(dāng)輸送帶跑偏推動觸桿動作后，傳感器向系統(tǒng)發(fā)出跑偏信號。跑偏傳感器的主要功能是觸桿受動作力作用，探桿轉(zhuǎn)動至動作角度時應(yīng)用立即動作，動作力撤除，觸桿自動返回原點(diǎn)，經(jīng)過復(fù)位角度時應(yīng)立即恢復(fù)。

2）GSC3000 型本安型速度傳感器。用于檢測輸送機(jī)的速度，提供打滑、超速停車信號和低速抱閘信號，通過操作臺顯示帶速；用于打滑檢測保護(hù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值后，裝置可以斷開帶式輸送機(jī)電源使其緊急停車。

3）GVD200 型礦用本安全型撕裂傳感器。安裝在帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向距受料點(diǎn)5 m 處，帶式輸送機(jī)縱向撕裂時自動停車。

4）GWD100 型礦用溫度傳感器。安裝在驅(qū)動滾筒內(nèi)部或滾筒與輸送帶分離處，輸出模擬量信號，帶式輸送機(jī)主滾筒超溫時自動停車。

5）GQQ5 型煙霧傳感器。安裝在驅(qū)動裝置上方5 m 內(nèi)的下風(fēng)口，距驅(qū)動滾筒1 m 內(nèi)距處，帶式輸送機(jī)產(chǎn)生煙霧時自動停車。

6）GUJ125 型堆煤傳感器。安裝在距機(jī)頭0.2 m下的溜槽內(nèi)，帶式輸送機(jī)堆煤時自動停車。

3 礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)由KJ127 型礦用隔爆型以太網(wǎng)交換機(jī)、KHA127-A/B/C 三種型號礦用隔爆型攝像儀、視頻存儲服務(wù)器、PC 等組成。

3.1 KJ127 型礦用隔爆型以太網(wǎng)交換機(jī)

交換機(jī)額定工作電壓AC127 V，工作電流不大于200 mA，具有以太網(wǎng)電信號、光信號以及光電信號之間的數(shù)據(jù)交換功能。交換機(jī)為立式隔爆箱體結(jié)構(gòu)，兩側(cè)有掛壁把手和喇叭嘴，下方有底腳，電纜可從防水接頭穿過并鎖緊，正面箱蓋可打開，方便接線和維護(hù)。交換機(jī)的主要功能是將所有攝像儀組成網(wǎng)絡(luò)，然后將視頻信號傳輸?shù)揭曨l存儲服務(wù)器和監(jiān)控PC 上。

3.2 KBA127A/B/C 型礦用隔爆型攝像儀

攝像儀接口為本質(zhì)安全型，額定工作電壓AC127 V，分為A、B 和C 三種型號。其中A 型號采用黑白CCD 固體成像器件，視頻電信信號輸出；B采用數(shù)碼攝像機(jī)成像，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)光信號輸出；C型采用低照度數(shù)碼攝像機(jī)，主要用于低照度環(huán)境，也可采用數(shù)碼像機(jī)成像，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)光信號輸出，對外提供兩路以太網(wǎng)光口。在本系統(tǒng)中，主要是選用C型，該攝像儀可在無破壞絕緣的魔蝕性氣體的環(huán)境中使用。攝像儀為圓柱狀防爆簡式結(jié)構(gòu)，下方有實(shí)裝架，前面是中間帶觀察窗的蓋板，前蓋板可打開，方便對觀察窗玻璃進(jìn)行維護(hù)；后面是帶喇叭嘴的蓋板，電纜可從喇叭嘴穿過并鎖緊，后蓋板也可打開，方便接線與對內(nèi)部元器件的維護(hù)。

4 實(shí)踐應(yīng)用分析

KHP328 型礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置及配套的礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)已在同煤集團(tuán)各煤礦帶式輸送機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前共累計(jì)推廣應(yīng)用8套，配套的帶式輸送機(jī)項(xiàng)目有挖金灣虎龍溝煤業(yè)公司 DTL120/180/4 ×800 型 帶 式 輸 送 機(jī) 和DSJ140/300/3×630 型順槽可伸縮帶式輸送機(jī)、馬脊梁礦DTL120/180/4×800 型主斜并帶式輸送機(jī)等。KHP328 型保護(hù)裝置和礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在上述帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中，各類保護(hù)傳感器均工作正常，動作靈敏、可靠，為保障煤礦高產(chǎn)高效安全開采起到了積極的作用。