張文

摘 ?要：文章系統(tǒng)研究了皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)。首先簡要分析了礦井（尤其是礦井深處）采用遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的必要性，簡單解析了皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的機(jī)能，從多個方面闡述了系統(tǒng)的使用，在結(jié)尾處點(diǎn)評了系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)使用中帶來的經(jīng)濟(jì)價值，借由此文可以給其他礦業(yè)集團(tuán)同類型作業(yè)的進(jìn)行提供范例和參照。

關(guān)鍵詞：煤礦;皮帶式礦用輸送機(jī);遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控;結(jié)構(gòu)分析

中圖分類號：TD528 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）20-0054-02

Abstract： This paper systematically studies the long-distance and unified control system of belt mine conveyor. First of all， this paper briefly analyzes the necessity of adopting the long-distance and unified control system in the mine （especially in the depths of the mine）， simply analyzes the functions of the long-distance and unified control system of the belt mine conveyor， and expounds the use of the system from many aspects. at the end， it comments on the economic value brought by the practical use of the system， and this paper can provide examples and references for other mining groups to carry out the same type of operations.

Keywords： coal mine; belt mine conveyor; long-distance and unified control; structure analysis

引言

皮帶式礦用輸送機(jī)是一種復(fù)合性的自動化礦井內(nèi)部輸送裝備，在礦山生產(chǎn)作業(yè)中扮演著重要的角色。輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將會影響礦業(yè)公司的生產(chǎn)量。根據(jù)皮帶式礦用輸送機(jī)的工作機(jī)理分析礦井內(nèi)輸送機(jī)的組織，搭建集中的輸送機(jī)系統(tǒng)，對系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，自動控制相關(guān)設(shè)備的動作，通過采用這樣的系統(tǒng)，對降低成本，提高效率，延長設(shè)備的壽命具有重要的意義。采用高科技解決方案，搭建適用于礦井下皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)，達(dá)到對皮帶式礦用輸送機(jī)工作效率的提高，該系統(tǒng)對于提升礦井內(nèi)部工作總體效率，推進(jìn)礦業(yè)公司經(jīng)濟(jì)利潤總體提高產(chǎn)生有益的影響，成為礦業(yè)公司現(xiàn)代化改革的必由之路。

1 采用皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的優(yōu)勢

面對礦井內(nèi)部作業(yè)需要搭建礦井下皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的重要性在于以下幾點(diǎn)：（1）礦井內(nèi)部開采加工過程情況繁雜，關(guān)于各種作業(yè)解決方案的實(shí)施有非常高的要求，礦石開采加工的時候存有大量不確定因素，有嚴(yán)重的安全隱患;（2）煤炭遠(yuǎn)距離輸送過程牽扯大量煤礦機(jī)械，常規(guī)開采加工時通常需要受過專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)員工對這些煤礦機(jī)械采取全程監(jiān)控，保證煤礦機(jī)械可以一直維持平穩(wěn)的使用狀態(tài)，這種情況下勢必給礦業(yè)公司產(chǎn)生額外的成本;（3）礦井內(nèi)部常規(guī)皮帶式運(yùn)輸開采具有

產(chǎn)量不足、作業(yè)問題明顯等缺陷，尤其是某些煤礦機(jī)械沒有得到合理利用，存在諸多生產(chǎn)不調(diào)配的毛病[1-2]。由于存在上述缺陷，礦山企業(yè)需要引入高效的解決方案應(yīng)對以上困難，提高皮帶式礦用輸送機(jī)的工作能效，搭建礦井下皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)即為功效顯著的解決方案。

2 皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的簡介

皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)根據(jù)礦井內(nèi)部作業(yè)開采的特性配備了一整套完備的自動控制功能和問題報警功能，能夠?yàn)殚_采計(jì)劃的順利開展和安全進(jìn)行提供大力支持，極大限度避免開采礦石過程中出現(xiàn)危險的情形，而遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)自動化控制與問題報警功能的表現(xiàn)在皮帶式礦用輸送機(jī)使用中著重體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：依靠遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的偵測系統(tǒng)達(dá)到對礦井內(nèi)部皮帶式礦用輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)工作的整個過程即時監(jiān)控，并對開采工作相關(guān)數(shù)據(jù)采取實(shí)時采集;采樣所獲得的參數(shù)由系統(tǒng)軟件自動解析，所得到的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的初始參數(shù)，便于以最快的速度捕捉到錯誤報警，并可以將問題出現(xiàn)的位置、詳細(xì)說明、可能出現(xiàn)的源頭等信息展現(xiàn)給數(shù)據(jù)監(jiān)控人員，有利于數(shù)據(jù)監(jiān)控人員采用有效的防范手段[3]。與此同時，皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)還具有自動存儲上述信息的功能，方便售后服務(wù)人員調(diào)取記錄，進(jìn)而為今后出現(xiàn)類似故障的順利排除提供信息和范例。

3 遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)使用解析

3.1 地表遠(yuǎn)距離監(jiān)測

礦業(yè)集團(tuán)的地上控制總部配備有主監(jiān)測計(jì)算機(jī)和備用監(jiān)測計(jì)算機(jī)、專用監(jiān)測程序和大型計(jì)算機(jī)等。當(dāng)中，主監(jiān)控計(jì)算機(jī)軟件預(yù)裝SCADA組態(tài)軟件，該程序大體由服務(wù)器部分與客戶端部分組成，服務(wù)器部分的主要功能是采集綜合的礦井內(nèi)部皮帶式輸送機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行加工處理;客戶端部分主要依靠大型計(jì)算機(jī)的互聯(lián)互通功能，達(dá)到和操作者的人機(jī)交互，不但可以讓操作者及時掌握皮帶式輸送機(jī)工作情況，還可以讓操作者通過相關(guān)的使用流程對皮帶式輸送機(jī)工作進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制[4]。除此以外，大型計(jì)算機(jī)還可以對平時采集到的參數(shù)進(jìn)行長久保存，并借由SCADA程序?qū)^往信息進(jìn)行提取和解析，為進(jìn)一步提升礦井內(nèi)部皮帶式輸送機(jī)的運(yùn)行效果提供參數(shù)依據(jù)。

工作時，SCADA軟件可以根據(jù)作業(yè)實(shí)際需要，對系統(tǒng)界面各種裝備的映射圖像、大小、外觀等開展自定義，使用動態(tài)畫面的手段體現(xiàn)所有裝備的使用情況，保證監(jiān)控人員能夠第一時間了解裝備使用情況。通常來講，“灰顏色”表示裝備不在運(yùn)行狀態(tài)，“綠顏色”表示裝備正在使用中，“紅顏色”表示裝備發(fā)生使用問題，并且裝備發(fā)生運(yùn)行問題的時候，操作界面也會顯示對應(yīng)的文字報告與圖表提醒，并對問題錯誤內(nèi)容和發(fā)生區(qū)域給予標(biāo)明。

3.2 礦井內(nèi)部可編程邏輯控制程序操控

皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的礦井內(nèi)部操控是根據(jù)PLC開發(fā)的，其主要部分有可編程邏輯控制控制模塊、煤炭堆積偵測探頭（對傳送帶上煤炭聚集程度進(jìn)行探測）、溫度傳感器、便宜傳感器、速度傳感器、有毒氣體傳感器、應(yīng)力傳感器、保險裝置等?？删幊踢壿嬁刂瞥绦蚩刂颇K包含高清LCD觸摸顯示屏、可編程邏輯控制程序電路板和附件等電器元件。該模塊的重要功能就是對各個傳感器捕捉到的機(jī)器動態(tài)參數(shù)實(shí)施收集和計(jì)算解析，并由計(jì)算結(jié)果釋放信號指令，操控各裝備運(yùn)轉(zhuǎn)。主機(jī)所采用的可編程邏輯控制程序操控單元型號為MATIC-2200，具備結(jié)構(gòu)合理、空間利用率高、功能多樣性和造價低等很多優(yōu)勢。圖1是礦用皮帶式輸送機(jī)遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)示意圖。

3.3 系統(tǒng)開采過程分析

（1）原地自動控制。該方案主要應(yīng)用在皮帶輸送機(jī)前端對皮帶輸送機(jī)本體實(shí)施現(xiàn)場作業(yè)操控，施工時需要在開始的時候把系統(tǒng)操控模擬按鈕擰到原地不動，然后操作皮帶式輸送機(jī)啟動旋鈕，達(dá)到皮帶式輸送機(jī)的一鍵啟動功能。（2）遠(yuǎn)距離自動控制。把程序操控模式擰到遠(yuǎn)距離操控區(qū)域，之后操作者可以在遠(yuǎn)距離操作界面對皮帶式輸送機(jī)作業(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。常規(guī)的開啟方法含有下面兩種：反向煤炭流開啟。在皮帶式輸送機(jī)頂端運(yùn)輸煤炭流時，為防止正向煤炭流開啟產(chǎn)生煤炭堆積現(xiàn)象，大多數(shù)情況采取反向煤炭流開啟，即為首先開啟底端傳送帶，之后再開動上部傳送帶。正向煤炭流開啟。在皮帶式輸送機(jī)上沒有煤炭流時，考慮到能耗等因素，一般考慮采用正向煤炭流開啟，即為首先開啟頂部傳送帶，之后再開啟底端傳送帶。自動化。在工作界面選擇“自動化”模式后，因此皮帶式輸送機(jī)將處于自動運(yùn)行狀態(tài)，此時皮帶式輸送機(jī)將在煤炭運(yùn)輸結(jié)束后自動關(guān)機(jī)，避免產(chǎn)生無意義的資源損耗，最大限度防范開采作業(yè)中的危險[5-6]。

4 經(jīng)濟(jì)價值分析

當(dāng)前，這種皮帶式運(yùn)輸機(jī)在工作的過程中有著非常好的通用性。就因?yàn)槊禾块_采在輸送過程中時常遭受很多外界原因的影響。因此，這種皮帶式輸送機(jī)可以在作業(yè)過程中展示出非常好的安全性。所以，便于操作者在作業(yè)和啟動時也會變得非常便利。完成對皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)搭建后，礦井內(nèi)部皮帶式輸送機(jī)生產(chǎn)效率得到大幅度上升，生產(chǎn)損耗也大幅度下降，在8個月的試驗(yàn)運(yùn)行當(dāng)中只產(chǎn)生為數(shù)不多的幾次偏差狀況。對比過去的正常操作，皮帶式輸送機(jī)運(yùn)行問題排查效率與檢修效率大范圍提高，維修保養(yǎng)費(fèi)用大幅度減少，生產(chǎn)綜合效益明顯上升，預(yù)計(jì)每年可為礦業(yè)集團(tuán)節(jié)省各種成本投資近數(shù)十萬元。

5 結(jié)束語

可編程邏輯控制程序聯(lián)合操控程序，可以實(shí)現(xiàn)對程序的聚集操控，可編程邏輯控制程序在礦用皮帶式輸送機(jī)使用后，皮帶式輸送機(jī)的作業(yè)效率穩(wěn)固提高。安裝警示設(shè)備之后，只要產(chǎn)生事故，設(shè)備可以及時傳達(dá)出警示信號，第一次報警時能偵測設(shè)備狀態(tài)，第二次報警時則應(yīng)該直接暫停作業(yè)，進(jìn)而避免礦業(yè)集團(tuán)在作業(yè)過程中面臨的損耗。在作業(yè)的時候，關(guān)于產(chǎn)生意外的狀況，偵測程序可以播出區(qū)域所在位置，操作者可以實(shí)時對錯誤做出檢查。可編程邏輯控制程序中央控制程序的應(yīng)該為礦業(yè)集團(tuán)壯大提供非常多的便利，對促進(jìn)礦業(yè)集團(tuán)壯大規(guī)模具有里程碑式的意義。皮帶式輸送機(jī)成為煤炭企業(yè)作業(yè)高效率推行的重要保障，采用高科技解決方案，達(dá)到對皮帶式礦用輸送機(jī)的遠(yuǎn)距離和統(tǒng)一操控系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離集中操控，對于提高皮帶式輸送機(jī)工作效率，減少問題產(chǎn)生次數(shù)，降低作業(yè)投資都有著明顯作用，是促成礦業(yè)集團(tuán)科技化建設(shè)的必由之路，對礦業(yè)集團(tuán)長期穩(wěn)定提高經(jīng)濟(jì)效益具有重大的戰(zhàn)略意義。

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