崔曉勇

摘 要：皮帶輸送機集中控制系統(tǒng)主要是將膠帶機集中控制，公司調度室負責監(jiān)控，實現(xiàn)井下膠帶機無人操作，提高膠帶機現(xiàn)代化管理水平。本文對集控系統(tǒng)進行了概述，分析了技術方案及網(wǎng)絡結構以及帶式輸送機系統(tǒng)配置、功能。

關鍵詞：煤礦；膠帶運輸機；集中控制；PLC

中圖分類號：TH222 文獻標識碼：A

1.集控系統(tǒng)描述

為提高礦井運輸系統(tǒng)生產效率，協(xié)調生產過程中系統(tǒng)之間的關系，提高機械及電氣的利用效率，提高安全生產和管理水平，從根本上杜絕人為事故的發(fā)生，需要對井下皮帶機進行綜合自動化系統(tǒng)集成。本方案所闡述的系統(tǒng)，采用的是PLC+嵌入式計算機。系統(tǒng)突出了以人為本的安全控制理念。通過“帶式輸送機人本安全型集中監(jiān)控系統(tǒng)建設”，將整個運輸系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來。在“集中監(jiān)控系統(tǒng)平臺”上實現(xiàn)生產運輸系統(tǒng)的集中監(jiān)測和控制，同時實現(xiàn)對整個礦井生產運輸系統(tǒng)科學的調度指揮。

系統(tǒng)將先進的自動控制、通信、計算機技術、信息傳輸技術和現(xiàn)代管理技術相結合，集成了皮帶運輸系統(tǒng)所需的控制功能、保護功能、視頻監(jiān)控功能、通信功能、啟動告警及運行過程中的故障預警功能、運輸系統(tǒng)的軟件管理功能等多項功能，將礦井生產與安全生產作為一個整體進行控制和管理，提供最優(yōu)的解決方案，實現(xiàn)了優(yōu)化運行，實現(xiàn)了事故災害預測以及生產自動化管理。

本系統(tǒng)能夠實現(xiàn)就地檢修開車、遠程集中開車等，以工業(yè)光纖以太網(wǎng)為骨干網(wǎng)絡，對皮帶運行過程進行可視化監(jiān)控，實時監(jiān)控系統(tǒng)內所有設備的運行情況，對運行中所采集的各種數(shù)據(jù)進行智能分析，對存在的安全隱患及時報警，通過對系統(tǒng)內所有保護和需要控制功能的精心設計，真正達到皮帶系統(tǒng)的人本安全型管理的目的，確保整個運輸系統(tǒng)節(jié)能高效地運行。

2.總體技術方案

本系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng)等構成，同時根據(jù)功能不同可將網(wǎng)絡劃分為視頻傳輸網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡兩大部分，能夠實現(xiàn)軟件控制到不同的規(guī)模控制，完成一個系統(tǒng)內多條皮帶全過程的監(jiān)控、檢測、連同地面指揮管理中心站，構成一個完善的監(jiān)控系統(tǒng)。

另外，井上控制系統(tǒng)由操作員站、工程師站等構成。井下控制系統(tǒng)由防爆電源箱、泄露通信設備等組成。

3.網(wǎng)絡結構

控制網(wǎng)絡在地面設置中央控制室，在井下按運輸線的不同而分別設置分控主站，在每條運輸?shù)母鳁l皮帶設置獨立的控制分站，并在沿線需要進行數(shù)據(jù)采集和參與控制設備的位置上設置數(shù)據(jù)采集模塊，采用CAN總線進行數(shù)據(jù)采集和傳輸。通過網(wǎng)絡可以完成系統(tǒng)內皮帶機、給煤機、抱閘、斷帶抓捕器、視頻攝像、語言通信的全工作過程的遙控、遙調、遙測、遙信、遙視，構成一個完善的控制系統(tǒng)。遙控：主要是指對遠程的一些設備進行遠程控制，遙調：主要是指對遠程的設備進行遠程參數(shù)調整，遙信：主要是指對遠程測試開關的當前狀態(tài)。遙測：是指對電控系統(tǒng)關鍵部件，包括保護系統(tǒng)的工作情況，皮帶機機運行過程中關鍵參數(shù)以及設備運行正常與否進行監(jiān)控和顯示，同時也是電控系統(tǒng)的操作、顯示部分，擔負著對皮帶機進行集中控制、監(jiān)視、參量信號顯示的重任。

系統(tǒng)首先將7010和7073兩條皮帶納入集控系統(tǒng)，預留7070、8070、7000S和5020皮帶進入集控接口。

4.帶式輸送機系統(tǒng)配置

這種系統(tǒng)配置主要有P4 3.4GHz、320GB硬盤等型號的工控機；WindowsXP Professional中文版操作系統(tǒng)；6AV6 381-2BQ07-0AV0 WinCCV7RC64K；二級防雷FBS60/3+1；FCS/40/3+1防雷模塊等構成了地面上位機監(jiān)控系統(tǒng)。

井下皮帶保護裝置有主站控制臺、主站防爆箱、防爆顯示器組成。在7073皮帶方面有分站控制臺、分站防爆臺、灑水電磁閥、堆煤傳感器、速度檢測傳感器、膠帶縱向撕裂保護裝置、紅外探測傳感器、語言告警器、位置傳感器、防爆電源箱、防爆攝像頭。

安裝電纜：

（1）信號電纜MKVV3*1.0；

（2）信號電纜MKVV5*1.0；

（3）地面同軸電纜75-5同軸；

（4）信號電纜MKVV24*1.0；

（5）拉力電纜MKYPVR326*0.75+2*1.0；

（6）光纜（鎧裝、地面）單模20芯GYTS；礦用阻燃光纜（鎧裝）單模20芯GYTS；

（7）礦用阻燃光纜（鎧裝）單模4芯GYTS。

無線通信（泄露）：泄露通信手機、泄露通信手機、泄露電纜、雙向中繼放大器、礦用隔爆兼本質安全型電源、接線盒等附件。

5.系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)的功能具備7010皮帶兩個給煤點相互閉鎖，7010皮帶可單獨運行，7073皮帶運行時7010皮帶必須運行。在超速、斷帶抓捕、跑偏、拉線等保護功能方面可以完成對抱閘電機的起?？刂疲⑼ㄟ^對起動開關的控制完成對兩臺主電機的起、?？刂?。另外當有故障時發(fā)出報警聲，同時在控制臺上也會出現(xiàn)各保護信號的漢字指示燈顯示。

在實際應用中7010機頭主站預留了向地面調度室傳輸視頻信號設備的安裝位置。地面監(jiān)控人員則可以直接對井下情況進行實時監(jiān)控，為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料，同時要求上級有關監(jiān)管部門可以通過網(wǎng)絡遠程查看運行狀況，提出整改方法。

設置在主站的監(jiān)視器可以通過四畫面的按鈕進行切換，查看任意一個攝像頭所捕捉的畫面，也可以同時顯示4個畫面。

結語

隨著煤礦機械化水平的不斷提高，高產高效綜采工作面不斷增加，煤炭運輸環(huán)節(jié)更加重要，膠帶輸送機運輸能力更加大，控制水平更加先進，國內外比較大型、現(xiàn)代化礦井膠帶輸送機都是集中控制、并且在井上操作，實現(xiàn)井下膠帶機無人操作，既節(jié)省人員，又提高膠帶機現(xiàn)代化管理水平，是煤礦發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1]張新文.煤礦礦井皮帶運輸機的集中控制[J].陜西煤炭技術，2000（2）：67-69.

[2]劉士偉.PLC用于皮帶輸送機的集中控制[J].文摘版：工程技術，2015（53）：78.