远程控制对煤矿生产作用的分析

陈宇鹏天津贝克电气有限公司技术部

远程控制对煤矿生产作用的分析

陈宇鹏
天津贝克电气有限公司技术部

摘要：以煤矿生产运输环节的远程控制为例，简要阐述煤矿生产远程控制原理和组成，以及远程控制在节约生产成本，减员提效方面的作用进行分析。

关键词：远程控制；系统信息集成；视频监控；语音通讯；地面信息调度中心

引言

在当前严重环境污染以及煤矿产能过剩的严峻形势之下，《煤矿安全规程》对煤矿在节能减排以及减员提效方面提出了新的更加严格的要求。产煤企业如何节约自身生产环节的设备成本,以及人员成本不可避免的被提到日程上来。本次分析着重在提高生产运输环节自动化程度和远程集中控制方面提出一些实用的解决办法，为产煤企业提供一点借鉴。重点包括远程集中控制，系统信息集成，各子系统通讯，视频监控，语音通讯，一下分别陈述。

1.远程控制

对于远程集中控制，这一环节分为两部分，其一为地面信息调度中心，信息调度中心为产煤企业的神经中枢和处理中心，相当于电脑的CPU，集中处理来自四面八方各个生产环节的所有信息，把生产经营活动的各个要素和各个环节以及各个方面尽可能地从空间上和时间上有机地组织起来，发挥最大的作用，保证整个生产环节的正常生产，从而达到预期目标和标准的活动。本次研究主要应用到了地面信息调度中心的信息采集平台及自动化控制平台，井下所有皮带保护的信息，视频监控的数据集中在地面信息调度中心处理并显示，远程控制的指令也由地面信息调度中心发出，通过煤矿环网的介质，遵循标准的通讯协议和硬件接口，实时动态的控制井下每一条皮带。其二为井下防爆电脑控制平台，一般这一平台的位置在井下中央变电所，首先所有子皮带的数据集中在这一平台上，然后由该平台统一发送到地面信息调度中心，同时作为井下的控制中心，作为地面调度的备用系统，实现对生产环节进行监控的双重保障。

系统信息集成主要包括以下内容：一是每一条皮带的供电设备的信息，比如磁力启动器，综保，组合开关的所有电气数据：实际电压，实际电流，开停运行状态，保护装置状态。这些数据的采集建议采用目前国内比较通用的MODBUS协议，485接口，比较理想的是采用RJ45接口。二是每一条皮带的保护控制的信息，比如皮带运行状态，沿线急停是否动作，以及系统总线的信息（供电电压，数据线电压，安全回路线电压），传感器的信息包括有堆煤，烟雾，打滑，断带，纵撕，跑偏，超温洒水，滚筒红外线温度检测，电机定子，转子，前轴，后轴温度。这些数据能真实反映一条皮带的运行状态。通过组态可以将这些数据形象的显示出来，最终传输给地面信息调度中心，为远程控制提供基本参考数据。三是视频监控和语音通讯的采集。视频和语音保证了地面信息调度中心和井下子皮带之间的双向信息通畅，为指令传达提供依据和保证。

各子系统通讯主要包括硬件和软件两个部分，传输的内容有各自所需要的数据，以及语音信号，以及各环节的动作次序和前后闭锁，从而实现生产运煤系统的逆煤流起皮带，顺煤流停皮带，防止皮带重载启动和不带煤空转，进而达到节约电能的目的。硬件通讯主要是各个皮带之间的闭锁节点继电器，该继电器通常安装在前一条皮带的机尾，当皮带运行时节点闭合，闭合信息反馈给下一条皮带，告知前一条皮带已经运行，作为下一条皮带启动的必须条件，相反，在紧急情况停皮带时保证后皮带在前皮带紧急停车时能够马上停下来，防止堆煤事故的发生。软件通讯是各个皮带之间信息的相互查询，以及各个子皮带之间的软件闭锁，具有完整性和唯一性的特点。涉及有通讯状态的检测及诊断，能够反映并保证通讯的畅通，再是数据传输的完整性，保证要发送或者要接受的数据是准确无误的。同时也保证在总线上传输的数据的唯一性，通过地址和端口在软件上保证了数据不会冲突。共同遵守的通讯协议和硬件接口保证了硬件的畅通及兼容。

2.视频监控

视频监控系统分别对井下各个子皮带的煤流运输进行实时的图像监控，在井下运输皮带沿线转载点分别安装矿用本安型摄像仪，均采用网络摄像头，由不间断供电电源进行供电。图像信号通过矿用阻燃光缆网络或者矿用以太网级联络方式，传到皮带头控制处安装的矿用隔爆型显示器上，可进行画面分割显示，可直观的看到煤流的运行情况，同时将该路图像通过网络传输至地面调度指挥中心，从而为减员提效，节约电能，安全开停的提供最直接的安全保证。

3.语音通讯

语音通讯主要采用广播式，在地面信息调度中心设有喊话麦克风和拨号装置，可以对井下全部皮带或者指定皮带进行远程喊话，将语音信号完整地扩散到各个子皮带的所有扩音器上，并能接受到来自任何一子皮带的语音信号，能够不失真的播放出来，实现地面信息调度中心和井下的语音通讯，井下的工作点可以拨号到地面信息调度中心，实现通话，当有多个喊话点时，地面信息调度中心有优先权选择接受优先级高的喊话点的讲话。

4.结尾

综上所述，通过对远程控制的各个组成部分的分析，我们更近一步了解了远程控制的组成要素和各自的功能及职能分工，在实际使用中，这几部分是一个完整的系统，缺一不可，各个系统相互配合和补充，最终实现了地面信息调度中心对井下各个子皮带的远程监控，服务于煤矿生产，对于节约煤矿的生产成本，减员提效，节约电能具有一定的经济效益，这也是我们此次分析的目的。

参考文献：

[1]简超.煤矿现代信息化调度系统结构组成及其功能分析.科学与财富.

[2]崔立成.信息化在煤矿安全生产调度中的应用[J].煤矿安全，2008.8.

[3]黄仰金.矿山副井提升机计算机控制系统的设计及应用[D].长沙：中南大学，2004.

[4]天津贝克电气有限公司.PROMOS控制系统使用手册.