基于无线遥控的矿井提升系统设计及应用

2019-02-11赵国强

世界有色金属 2019年8期

李建，赵国强

（河北钢铁集团矿业有限公司机电检修分公司，河北唐山 063000）

由于无线电波自身技术特点可以在很大区域和空间内实现，成为遥控的主要方式，并在生产建设和日常工作中具有广泛的应用。因此，根据生产需要，将无线遥控系统应用于矿井下提升系统，无线遥控接收机通过接收无线手持机（遥控器）发出的各种信号指令，接收信号后以开关量形式发送给对应的中段信号台，信号台PLC处理对应信号指令。

1 系统简介

石人沟矿井提升系统由各中段信号台、井口信号台和卷扬机房操作台组成。每个信号台配两名信号工，信号工确认该码头是否安全，确认员工去向需求，发送确认需求信号。进口信号台配两名信号工，确认需求信号并发送运行信号至操作台。

卷扬机房操作台配三名操作工，操作工接收信号工发送的运行信号，操作罐笼上升或者下降同时监视卷扬机运行是否正常。矿井提升系统的操作流程繁琐复杂，由中段信号台确认员工去向需求，罐笼所在操作台信号工确认罐笼是否被占用，是否满足安全运行条件，满足则对需求信号进行确认，井口信号工收到中段信号确认指示后，根据需求向卷扬机房操作台发出运行指令，操作台根据运行指令进行罐笼的升降操作。

随着市场形势的变化以及各矿山内部员工退休伤病等减员压力的需要，对石人沟矿山副井提升系统进行全自动运行模式的改造。在每个中段码头安装无线信号接收器，利用稳定可靠灵活的无线遥控设备代替死板固定的信号操作台，将原有的中段信号台和井口信号台的功能集成在小小无线手持机（遥控器）上，将繁琐的操作流程简化自动化，用一个跟罐信号工代替原有的多名中段信号工，减少人员干预。充分利用自动化与卷扬机各类安全保护、监测、监控设施相结合，从管理、设备、人员素质等多方面提高本质安全水平。实现卷扬机房和中段信号台无人值守，大幅降低了人工成本。

2 系统组成

2.1 无线信号接收器

安装于各水平中段码头门附近，用于接收无线手持机（遥控器）发出的各种信号指令，如：要罐、提人/物/矿、去向、停车、开车信号、急停、安全门打开/关闭、摇台抬起/落下等。当罐笼处于中段码头上减速限位和下减速限位之间时，该码头的无线信号接收器开始启用，防止无线手持机（遥控器）信号过强，产生信号干扰混乱。信号接收后以开关量送给对应的中段信号台，信号台PLC对应处理信号指令。

2.2 无线手持机（遥控器）

无线手持机（遥控器）可用于跟罐工操作，或生产中段信号工操作，系统接收信号可靠，具有很强的抗干扰能力。同时，配套有防护皮套，可防水、防止误操作。

无线手持机共有12个操控按钮，可根据客户需求定义各按钮的工作指令，可单按钮定义也可组合键定义。

例如：1可设置为提物，1-2组合也可设置为提物；无线手持机可操作区域为码头门附近30米以内。

中段配置有操车设备的，程序可设置为接近停车区油泵自动启动，或者无线手持机启动模式。

2.3 输入输出模块

增加的输入输出混合模块安装于各中段信号台PLC机架上，系统调试时需要各个站点重新配置，模块选型初步定为：16DI、16DO；（输入输出点余量15%）。

开关量输入为无线接收器的信号指令输入，与中段信号台相关指令分别接入。

开关量输出驱动语音告警装置，对信号执行给于语音提示功能。

3 系统应用

将无线接收装置安装于各水平中段码头门附近，用于接收无线手持机（遥控器）发出的各种信号指令。信号接收后以开关量送给对应的中段信号台，信号台PLC对应处理信号指令。

各水平中段信号台保留原有操作功能，与新增无线接收装置并联接入PLC各水平中段分站中。既保留原各水平中段操作箱本地操作按钮要罐功能，又能实现一名跟罐信号工各水平中段无线手持机（遥控器）远程操作要罐功能，实现中段信号台无人值守。

无线手持机（遥控器）用于跟罐信号工操作，遥控器跟随信号工达到各水平中段码头门附近，发送指令到无线接收装置，然后再发送到对应的信号台PLC分站。遥控信号是为跟罐信号工服务的，信号工在罐内即可遥控选择去向，减少上下罐笼时间，避免上下罐笼隐患。无线手持机可操作矿区域为码头门附近30米以内，接收信号可靠，具有很强的抗干扰能力。