二一三〇煤礦架空乘人裝置智能電控改造探究

摘 ?要：二一三〇煤礦二采區(qū)猴車道使用的RJY45-35/1700（A）型架空乘人裝置為人工操縱的傳統(tǒng)控制方式，根據(jù)煤礦減人提效的發(fā)展要求，礦井?dāng)M對其進行智能電控改造，實現(xiàn)自動控制。

關(guān)鍵詞：智能電控;控制;功能;效益

1.前言

在礦山生產(chǎn)領(lǐng)域，生產(chǎn)經(jīng)營管理的高效性、實時性、安全性直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益和成本控制。作為礦山的生產(chǎn)主力軍——運輸系統(tǒng)也必須適應(yīng)這一變化趨勢的要求。

為配合煤礦井下安全生產(chǎn)，煤礦架空乘人裝置（俗稱：猴車）在運輸人力和可隨身攜帶的井下用品過程中，起到了舉足輕重的作用。但猴車在使用過程中，一方面在某些長距離大角度的猴車系統(tǒng)的起動過程中，由于直接起動造成沖擊過大，產(chǎn)生掉繩，造成事故等現(xiàn)象仍然存在，甚至造成傷亡事故。而架空乘人裝置智能電控系統(tǒng)正是解決上述問題最理想最可靠的設(shè)備。

2.現(xiàn)狀

二一三〇煤礦二采區(qū)猴車道現(xiàn)使用的RJY45-35/1700（A）型架空乘人裝置為人工操縱的傳統(tǒng)控制方式，傾角25°，固定抱索器，運輸長度500米，保護裝置配置齊全。

3.目標

對架空乘人裝置進行改造，實現(xiàn)PLC集中調(diào)度、自動開停及遠傳云診斷系統(tǒng)，從而達到減人提效、減少無效運行時間、保證人身設(shè)備安全、減少機械磨損、延長設(shè)備使用壽命的目的。

4.系統(tǒng)構(gòu)架

系統(tǒng)主要由啟動器、PLC控制箱、操作臺、越位傳感器、語音報警器、拉線急停和其他檢測、控制、安全保護傳感器組成，采集點安裝在上、下人員的上、下口及甩道處。智能電控系統(tǒng)改造在現(xiàn)有保護傳感器的基礎(chǔ)上，利用好已有的保護傳感器，需要新增加生命探測傳感器、本安型網(wǎng)絡(luò)擴音電話、攝像頭、控制箱、操作臺等設(shè)備。

5.改造后系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能

5.1 控制功能：

斷續(xù)運行方式：將以程序內(nèi)部設(shè)定的時間限時運行。啟動后計時器開始計時，當(dāng)有上人檢測信號時，時間將返回到原來的數(shù)值并重新計時，即時間記憶刷新，當(dāng)剩余時間為0時系統(tǒng)將自動停機。

遠程控制方式：通過地面集控計算機控制井下乘人裝置的啟停。

檢修方式：當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到檢修檔時，顯示窗口顯示“檢修方式”，此時“啟動”變?yōu)辄c動啟動，即按下“啟動”不松開，乘人裝置電機自動啟動且窗口系統(tǒng)運行指示燈閃爍，松開“啟動”后系統(tǒng)將馬上停止運行。

就地手動方式：通過就地箱上的操作鍵控制乘人裝置的開停。

停止：在系統(tǒng)運行的任何狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，制動電機自動停機制動抱閘，乘人裝置電機自動停止。

急停、禁啟：具有電控閉鎖功能，在系統(tǒng)進入待機狀態(tài)時，按下此按鈕后，按鈕自鎖，此時不管是機頭還是機尾的啟動按鈕都將不能啟動系統(tǒng)運行，即系統(tǒng)處于“禁啟”狀態(tài)，同時窗口顯示“急停、禁啟”，按下一次“故障復(fù)位”按鈕后，“禁啟”消除。

強制解鎖：當(dāng)速度檢測部分出現(xiàn)故障而暫時無法修復(fù)時，可按下此按鈕強制解鎖，作為拋開因速度保護的故障而停機的系統(tǒng)運行。

5.2 顯示功能：

能夠通過地面計算機及井下就地箱上的觸摸屏顯示：架空乘人裝置的運行狀態(tài);能夠顯示電動機或整個運行系統(tǒng)的主要參數(shù)。

5.3 語音及報警功能：

沿途設(shè)置語言報警裝置，開車前有預(yù)警;下人點設(shè)置警示信號;通話裝置能夠與地面集控室通話。

5.4 保護功能：

設(shè)置脫繩保護;在上人地點設(shè)置人員上車確認開關(guān)，使系統(tǒng)重新計算行程;下人地點設(shè)乘員越位報警，其后設(shè)置緊急越位開關(guān)，越位開關(guān)動作后系統(tǒng)能自動停車，復(fù)位后才能重新進入啟動程序;設(shè)置減速機變速箱或液壓站溫度監(jiān)測功能;設(shè)置鋼絲繩過速和欠速保護;設(shè)置電機失壓、短路和過載保護;設(shè)置液壓制動系統(tǒng)欠壓保護;設(shè)置尾輪張緊裝置限位（包括上、下限位）保護;沿線每隔50米設(shè)置拉線急停保護;機頭主驅(qū)動輪異常時緊急制動保護（盤形制動器）。

5.5 系統(tǒng)閉鎖功能：

啟動程序：按下初始啟動按鈕后，系統(tǒng)發(fā)出啟動預(yù)報警信號，報警完畢才能啟動制動油泵，解除安全制動后，乘人裝置投入運行。

系統(tǒng)只需進行一次初始啟動，只有在系統(tǒng)進入運行狀態(tài)后，才依靠人員上車確認開關(guān)實現(xiàn)系統(tǒng)重新計時，每次經(jīng)確認后的延時時間應(yīng)能保證架空乘人裝置運行達到1.5倍的單程運輸距離或時間設(shè)定，直到所有人員全部運輸完成后自動停車。

斜巷上、下口，中部甩道車場，設(shè)置的初始啟動按鈕間必須實現(xiàn)具備閉鎖功能。

任何一處的安全保護裝置動作后，必須可靠復(fù)位才能使系統(tǒng)重新進入啟動程序。

5.6 速度檢測：

實時檢測電機轉(zhuǎn)速和鋼絲繩的運行速度，把檢測到的數(shù)據(jù)直接反饋到控制器中的PLC系統(tǒng)中，PLC通過數(shù)據(jù)分析判斷架空乘人裝置系統(tǒng)是否打滑等速度故障。

5.7 控制方式：

系統(tǒng)有多種控制方式，主要有遠控、就地、檢修、自動。

5.8 故障記憶、斷電記憶、工況監(jiān)視：

控制箱中PLC系統(tǒng)具有故障記憶、斷電記憶功能，我們可以把一些重要的數(shù)據(jù)儲存在PLC斷電數(shù)據(jù)保持區(qū)里邊，當(dāng)發(fā)生故障或斷電時把這些儲存起來，為未來分析故障提供依據(jù)，要想刪除儲存數(shù)據(jù)可以通過輸入密碼清除。工作狀態(tài)全部顯示在顯示屏上可以實時觀察設(shè)備運行情況。

5.9 急停車功能：

沿線安裝沿線拉繩開關(guān)和掉繩傳感器，乘坐人員可以在任何位置緊急的把架空乘人裝置停下來;在下車位置的前方安裝兩套紅外線傳感器，當(dāng)乘坐人員錯過下車位置時，紅外線傳感器檢測到會立即發(fā)出停車指令，系統(tǒng)會緊急停車。

5.10 無人值守（自動啟停）功能：

在上下人的地點各安裝1臺生命探測傳感器，有人經(jīng)過傳感器時是系統(tǒng)自動起車，系統(tǒng)依據(jù)最后一個人經(jīng)過傳感器時自動計時直到運行剩余時間為0時系統(tǒng)就自動停車。

6.實施效益分析

6.1 改造后的架空乘人裝置具有技術(shù)先進、可靠性高、維護工作量小的特點，可實現(xiàn)無人值守。

6.2 改造后的架空乘人裝置具有完善的多參數(shù)、高精度的遙控功能，將架空乘人裝置所有工況與諸多參數(shù)及時上傳到礦級調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)終端，便于指揮生產(chǎn)與科學(xué)管理。

6.3 改造后的架空乘人裝置具有完善的保護功能，一但發(fā)生故障，確保設(shè)備安全，并可及時分析故障原因，減少檢修時間。

作者簡介：劉循（1985），男，本科，新疆烏魯木齊市，機電工程師，現(xiàn)就職于新疆焦煤（集團）有限責(zé)任公司，主要從事煤礦機電設(shè)備技術(shù)及管理工作。