浅谈智能控制技术在煤矿井下带式输送机中的应用价值

高明　贾文静

摘 要：煤矿井下的带式输送机承担着原煤运输的责任，面对煤炭生产规模的日益扩大，正朝着长距离、高速度、大功率的方向发展，使得原有的固定驱动程序控制难以使带式输送机达到标准的性能和精度。本文提出将智能控制技术应用于煤矿井下带式输送机，以提高自控水平。

关键词：智能控制技术；煤矿矿井；带式输送机

中图分类号：TD52 文献标识码：A

煤矿作为中国的基础能源企业，其发展程度对于国民经济发展具有重要的影响力。随着煤矿资源消耗量的逐渐递增，煤炭生产效率也要相应地有所提高。矿用带式输送机控制系统虽然运行中具有较高的安全可靠性，但是，难以对运行环境实时监测。煤矿井下带式输送机作为煤矿作业中实现连续输送的重要承载设备，要使其发挥应用价值，就要引用智能化识别技术，发挥智能化集中控制的作用。

一、煤矿带式输送机概述

煤矿井下带式输送机具有运输线路长、承载量大的特点。对该种输送机的牵引通常会采用双滚筒多电动机驱动方式。由于输送机为井下作业，在这种复杂的环境下，即便从实际运行环境的角度进行设计，在实际应用中都与预期运行效果存在着差距。这就要求对于带式运输的工作原理进行设计，充分考虑到生产环境，以确保带式运输机运行中具有更高的安全可靠性。

从煤矿带式输送机的功能性角度而言，其传感器功能能够对输送机带的运行状态检验出来，通过信息处理器传递给控制机，根据控制机的各项质量，对设备的各种运行状态有效控制。带式输送机处理各种信号以开关频率的测量为基准，将转换装置和控制机接入，控制机的频率量的输入通过电机的流量来实现。

对于带式输送机信息进行检测，主要是监测速度信号，测量拉线开关。对于控制器动作开关的判别，也是根据频率来判断的。控制机发挥带式输送机的控制作用，控制磁力起动器则是通过节点来实现的。在整个的煤矿机械控制系统中，输送带对煤矿机械具有一定的控制作用，其所输出的电流信号主要是通过节点信号以控制。

二、带式运输机复杂的工作环境导致井下工作安全隐患

目前煤矿井下所使用的带式运输机科技含量较高，既可以单机输送，也可以根据工作实际多机组合形成煤炭运输系统。随着井下作业规模的扩大，带式输送机的已经采用了专用通道，以将各种不同的带式输送机建立起联系。但是，运输作业中，会存在着粉尘、废气、噪音，且能耗很高，同时还要完善煤矿输送系统的维修、维护，特别是运输机的老化的现象，要及时更换，以避免由于传送带跑偏而造成安全隐患。

从煤矿井下的空间环境而言，对于带式输送机的运输作业存在着一定的制约性。井下光线暗淡而潮湿，输送机的性能必然会受到影响。随着矿井采掘深度的增加，煤矿输送机的输送规模也在不断扩大，导致输送机的移动频率以及运转过程中所承受的负荷都会有所增加，对于输送机的安全性造成了影响。此外，在狭小的井下环境中作业，带式运输机在运行的过程中，需要多种设备配合作业，如果处于坡度较大或者弯道等等复杂地段，就很容易出现安全问题。

此外，带式输送机多为固定结构，当处于运行状态的时候，胶带会与驱动设备之间相互摩擦，使得输送机的运行效率有所降低。部分输送机按照胶带机的运行状态实施启车方式，由于启动时存在着较大的荷载量，很容易导致误差出现，且很难有效排查故障。

三、煤矿井下带式输送机中智能控制技术的应用

煤矿井下带式输送机从直面控制机系统升级为智能控制技术，原有的手动控制开关转化为智能控制，以使控制存在着分时性和计划性。

（一）智能控制技术可以对带式输送机的作业状态实时监控。将智能控制技术运用于煤矿井下带式输送机设计中，使得煤矿井下工作环境更为安全，而且还通过串联网络系统结构实现了远程控制，使得煤矿井下作业更为系统化。煤矿井下带式输送机在智能控制技术的带动下，不仅煤炭的运输效率有所提高，而且还提高了故障排查性，使得带式输送控制系统处于可靠运行状态下。带式输送机应用智能控制技术后，可以发挥网上监控功能。运输机操作人员在地面就可以对煤矿井下操作一目了然。对于井下各项工作集中而系统化地控制，除了做好地面监控之外，还要发挥地下传感功能，以对输送机操作、停运等等状态实施监控。

（二）带式输送机智能型火灾警报系统防护。带式输送机智能型火灾警报系统防护是基于传统设计原理基础上，采用计算机远程控制技术，对温度、气味以及延误传感器设置自动警报功能，运用软件程序系实施安全防护。监控层的构成为工业计算机、工控机和人机界面。煤矿井下作业发挥互联网的中央处理器控制管理功能，所有的数据信息传输和交换都通过处理器的模块来完成。带式输送机智能型系统不仅有效控制高压闸门和、低压的闸门，而且还通过监视系统对故障状态进行监视，对电动机的电流、故障以及制动闸的开启和停止等等都实施动态监控。监控层所承担的是综合保护责任，输送带摩擦打滑、煤尘和瓦斯爆炸等等都处于监控之下，可以起到很好的预防作用，并及时警报。

（三）带式输送机分布式智能控制系统。煤矿井下带式输送机运用网络技术建立运行结构，可以对提高总线网络控制系统的应用效率，实现智能化控制、检测和管理，实现了网络分布环境下地面监控、井下作业和输送机传输系统的一体化，并通过智能化控制体系实施带式输送机控制。带式输送机进行智能数据传输使用的是智能节点，其不仅可以实现管理层和微控制器接口的智能化控制之外，还可以外围单片机设计完成控制工作。为实现带式输送机的现场控制工作，起动控制和功率平衡上寻求正常化控制节点，以对于上位机的运行状态合理控制。带式输送机的智能控制系统还可以通过远程控制开关的模式，以使装置间的顺序启停得以实现。

结语

综上所述，多采用开环控制策略，带式输送机的起动、运行、停车都是固定的程序控制，无法对运行故障做出智能判断。将智能控制技术运用于煤矿井下带式输送机设计，可以有效地发挥智能控制效应，以确保安全生产。

参考文献

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