02

煤礦井下帶式輸送機集中控制系統 

----------------------------------------------------------

煤礦井下帶式輸送機集中控制系統實現了煤礦主運輸皮帶的無人值守控制；能夠在地面控制井下皮帶的工作狀態；能夠對帶式輸送機的運行數據進行顯示、存儲、智能分析；配置煤流監測裝置，能夠根據煤流量的大小控制帶式輸送機的運行速度，達到能效優化的目的。

1 系統組成

本系統主要由PLC控制、視頻監控、皮帶綜合保護、預警通話、運行參數監測與數據分析、傳輸網絡等模塊組成。PLC控制系統的下位機選用西門子S7系列產品，皮帶保護系統配備堆煤保護、沿線急停保護、超溫保護、煙霧保護、縱撕保護、速度保護、跑偏保護、張緊力下降保護、超溫灑水等9大保護，同時具備電機電流、電機溫度、電機振動、煤倉倉位檢測；語音系統配置我公司自主研發的KXH127型數字語音機，具備開車預警、故障語音提示、語音對講功能；電視監控系統中的礦用攝像儀采用?？蹈咔鍣C芯，集控室視頻設備以?？灯放茷橹黧w。整個系統集“控”、“視”、“聽”為一體。圖a、圖b為本系統構架示意圖。

                                              圖a  集控系統網絡構架

圖b   系統現場設備關聯

2.系統實現的主要功能

1）控制方式 

（1）集控室遠程控制：集控室操作人員通過上位機運行界面，一鍵自動或單擊手動控制皮帶機群和給煤機的啟停、故障復位、急停、開關遠程送電等操作，實現井下無人值守控制。

（2）現場手動控制：現場操作人員通過現場按鈕控制設備啟、停，皮帶保護投入，皮帶間閉鎖關系存在。

（3）現場應急控制（檢修手動）：現場操作人員通過現場按鈕控制設備啟、停，皮帶保護不投入，皮帶間閉鎖關系不存在。

2）設備狀態“可視化”

在集控室的上位機上，實時顯示皮帶運輸系統的各種信息，包括：系統各保護傳感器的工作狀態（按各傳感器的準確位置顯示）、電動機運行返回接點狀態、電機電流、電機溫度、張緊力、煤倉倉位、皮帶停車原因、PLC控制分站通訊狀態等等。

井下操作箱上配置有本安LCD顯示屏，與地面計算機同步實時顯示皮帶運輸系統的各種信息。

3）遠端維護功能

（1）技術人員可以在集控室通過專用軟件，實現現場控制分站PLC程序的修改及內部數據檢測。

（2）系統計算機或服務器可以設置連接internet網絡，技術人員可以通過遠程協助軟件，控制集控室計算機，實現上位機程序修改以及現場控制分站PLC程序的修改和內部數據檢測。

（3）系統若配備工業級IP路由器，利用VPN技術，技術人員可以通過登陸特定賬戶，直接訪問井下PLC修改程序和分析數據。

4）歷史紀錄查詢及報表管理功能

（1）在上位機上，可以選擇時間段查詢選定設備的歷史運行紀錄，紀錄內容包括設備單次運行時間、單次停車時間、單次運行時長、單次控制方式、單次停車原因、累計運行次數、累計運行時長、累計停車時長。查詢內容以excel表格形式顯示，可以直接導出保存、打印。

（2）可以選擇時間段查詢選定設備的故障記錄，包括：故障發生時間、故障類型、電機無返回接點故障、制動器無返回故障、給煤機無返回故障、電機溫度超限、電機電流超限等。查詢內容以excel表格形式顯示，可以直接導出保存、打印。

（3）可以查詢選定時間段內的操作紀錄。查詢內容以excel表格形式顯示，可以直接導出保存、打印。

（4）在上位機上，可以選擇時間段查詢選定設備的電機電流及電機溫度，數據以曲線視圖形式顯示，便于管理者與設定值比較，快速判斷電機近期的運行狀態。曲線可以導出，格式為Microsoft OneNote。

5）保護功能

（1）系統具有2016版《煤礦安全規程》第三百七四條關于主運輸膠帶規定的保護的接口，包括堆煤保護、沿線拉繩保護、超溫保護、煙霧保護、防撕裂保護、速度保護、跑偏保護、張緊力下降等保護。

（2）除了具備上述規定的保護功能外，系統還具備電機電流超限提示、電機穩定超限提示、倉位超限提示，這些功能根據需要可以設置停負載，避免設備故障重載停車。

6）聲音提示功能

（1）皮帶沿線安裝語音通話設備，皮帶開車時沿線語音給出“設備啟動請工作人員注意”，保護動作時給出聲光提示“XXX保護動作”。

（2）集控室當皮帶開車時上位機給出聲音提示“XXX皮帶啟動”。當保護動作時提示“XXX保護動作”，電流超限、倉位超限均給出相應提示。

7）設備停車原因分析功能

皮帶每次停車，系統會分析輸入輸出數據判斷停車原因，并在上位機及現場操作箱顯示屏顯示停車原因，停車原因包括：正常停車、保護動作停車、順啟超時停車、閉鎖關系停車、急停停車、通訊故障停車。

3、上位機監控界面案例展示