煤矿综采工作面ZQS127矿用输送机驱动监控装置运用研究

山西右玉元堡煤业公司 李大伟 刘 云

随着煤矿机械化，自动化技术的迅猛发展，煤矿综采工作面运输设备使用先进的监控装置，不仅有利于设备的安全、可靠运行，而且有利于提高企业的效益和竞争力，提高煤矿的现代化管理水平，因此我公司综采工作面前刮板输送机SGZ1000/2*855U型刮板输送机的减速器、电机采用了ZQS127矿用输送机驱动监控装置。

本装置主机(以下简称“主机”)、配置的传感器(温度传感器、压力传感器、流量传感器)两部分组成。实现刮板输送机的监控及保护。实时掌握了其运行的电流，温度，润滑等情况，对刮板运输机SGZ1000/2*855的电机，减速器，耦合器做到了的动态维护。避免了设备不坏不修，坏了再修的局面。

一、总体的功能及使用条件

(一)装置是集减速器轴承温度，油箱油位、温度，冷却水流量、冷却水压力、润滑油油品以及电机轴承温度、电枢温度检测为一体的输送机驱动装置监控系统，主要用于有爆炸性混合物（甲烷混合物）和煤尘的矿井中输送机驱动装置的监控。

(二)驱动装置和驱动主机的使用条件：

1.海拔高度低于2000m；2.周围介质温度在-5℃～+40℃之间；3.周围空气相对湿度不大于95%±3%(环境温度25℃时)；4.有甲烷和煤尘爆炸危险的环境；5.在无强烈颠簸振动及与垂直倾斜度不大于15°的地方；6.在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸汽环境中；7.在有防雨雪(滴水)设备及不经常充满水蒸汽的环境中；8.污染等级：3级；9.本装置；执行标准：Q/WJ2003-2009。

(三)结构特征和工作原理：

1.结构特征

一套装置包括主机(1～6个串联使用，本说明书以两台控主机串联使用为例)，温度传感器(1～54个)、本安型压力传感器(1～18个)和管道用流量传感器(1～6个)，通过电缆、通讯线连接。

主机分主腔、接线腔两个独立的腔体，主腔安装所有主机件，接线腔是螺栓固定结构，可引入电缆。接线腔四周有6个允许电缆外径为φ6～9mm2和6个允许电缆外径为φ10.7～18mm2的控制电缆引入装置。

2.输送机驱动监控装置示意图(如图1)

说明：

(1)虚线表示外部设备；

(2)黑线表示以太网信号；

(3)红线表示电源供电；

(4)绿线表示监控信号。

3.技术参数

(1)型号：ZQS127；(2)额定电压：监控主机：AC127V，75%Ue～110%Ue，外围传感器：DC24V；(3)工作方式：装置为连续工作方式。

二、安装、调试与使用、操作

(一)系统安装

系统接线应由专业安装人员严格按照本公司设计的专用《系统接线图》、《电气原理图》和有关的《煤矿安全规程》规定接线。主机的外壳必须接地良好。主机按给定位置通过螺钉拧紧，要求螺钉全部拧上。因为箱体较重，要求安装过程务必谨慎。所有的信号线接入驱动主机内要确定接线不要吃过大的力，以防由于吃力过大造成接线松动，以及信号丢失。所有信号线接入驱动主机时，要确保电缆正确穿过喇叭口，达到防爆要求。

(二)保养、维修

装置下井后应当有专人看护，防止人为的器件、部件缺损，以保证安装、调试工作的顺利进行；装置在安装、调试结束后，应当交付专人使用和维护；当班司机做好运行记录，交接班时向下一班司机交代异常情况；装置应至少每周一次由专门人员进行检查，及时维修；

(三)操作步骤

1.给电操作

(1)主机供电前先确认127V电源。

(2)主机多台串联使用时，应使所有从主机先得电，主主机最后得电。

(3)主机得电后，显示屏自动得电，显示采集到的各个参数数据。

(4)控制方式选择，通过扳动远近控选择按钮，选择系统的远近控控制方式。主从主机的远近控要选择一致，即主主机选择近控，从主机也要选择近控，反之，主主机选择远控，从主机也要选择远控，否则系统会报警，并显示主从主机远近控方式不一致。

2.画面操作

通过按动主机的上翻下翻按钮，就可以实现画面的切换，既可以从主主机的显示屏上看到主主机和从主机的数据，还可以在从主机看到主驱动主机的数据。以及系统配置情况，报警信息，以及控制状态等信息。

翻动顺序是：先按下下翻按钮，到达下一个画面，当按到画面没有变化时，说明下翻已经下翻到位，不能继续下翻，这时可按上翻画面，回到前面的画面。

3.画面监控

控制电机减速机应用：本系统主机的操作面板上有启动停止按钮，通过手动触发，可以实现对整个输送机系统发起启动停止命令，并根据电机、减速机、风机、油泵等的启动顺序依次发出信号。此时显示屏的各个信号获得数据，并将数据显示在画面上，根据实际情况的变化而变化，显示电机以及减速器的运行状态以及各种温度压力液位流量等信号的测量数值。

4.停止运行

在要求停止检测以及有故障发生需要停车的情况下，首先通过远近控旋转按钮将控制方式改为近控，然后再通过按动停止按钮，使系统停止运行，最后通过扳动电源旋转按钮至失电档位，使系统停电，画面停止运行。如果紧急情况下，可以直接通过扳动电源旋转按钮使系统失电。（仅限紧急情况）

表1 故障分析与排除

图1 输送机驱动监控装置示意图

图2

5.停电恢复

在失电的情况下（如断电），监控系统自动停止运行。在电恢复后自动执行对各个数据的监测功能。但是在控制电机减速机等的起停方面有两种情况：一是远控情况下由上位机给出启停信号，近控情况下，通过启动按钮给设备启动信号。

(四)基本画面

本系统的画面共分为7种,分别是：欢迎画面、主站数据显示（如图2）、故障、系统控制指示、故障指示、系统配置指示。通过对箱体的上翻下翻按钮就可以实现对画面的切换显示。

1.主主机数据显示：主主机数据显示画面主要显示主驱动主机部分，减速器以及电机的温度流量压力等信号，具体数值以及单位。在数据的后面，有红色或者绿色的信号灯，红色表示测量数值已经超过报警上下限。绿色表示检测数值在正常范围内。当某一个或者几个数据超出上下限制值时，绿灯就会变成红灯。并且报警指示器跳动，显示报警的数量，如图2中减速器一轴承温度三显示温度为150度，超出温度上限，红灯亮，并且报警指示器显示报警数为1。

2.故障显示画面：当检测的参数有报警时，通过上翻下翻按钮，切换到故障显示画面，在上图的故障报警信息中显示有两个报警信息，通过时间前后顺序上下排列。例如主站减速器冷却油位超限，时间是20012年12月3日18时7分19秒，通过此画面就可以知道故障发生的准确时间。

3.系统控制指示画面：系统控制指示画面是显示当前系统的基本控制信息，如控制方式、系统状态、复位状态、以及运行状态的基本情况。例如，中控制方式为自动控制，系统状态正常，运行状态为运行状态，复位状态为已复位。中控制方式为手动控制，系统状态故障，运行状态为停止状态，复位状态为未复位。

4.故障指示画面：故障指示画面通过更加直观的方式同时显示主站从站的参数是否发生故障。例如：主站减速器一轴温度三为红灯，其他全部是绿灯，说明主站减速器一轴温度三信号发生故障，其余信号正常。全部信号为绿色，说明全部信号数据正常。

5.系统配置指示画面：系统配置画面显示本监控系统的组成已经通信方式。在监控系统是由两个相同的部分组成，分别由一个触摸屏和一个主机组成。

在与上位机的连接通过工业以太网连接，而现场总线是由PROFIBUS-DP组网。

三、故障分析与排除

如表1所示，元堡煤业公司综采工作面对刮板运输机SGZ1000/2*855的电机，减速器，耦合器的运行实时监控技术的运用，使得井下综采工作面自动化程度进一步提高，在地面总调度室就可以对刮板运输机的减速器轴承温度，油箱油位、温度，冷却水流量、冷却水压力、润滑油油品以及电机轴承温度、电枢温度进行检测。有力地推进了元堡煤业公司机电设备的管理水平，推动了煤矿自动化建设。

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