带式输送机集中控制系统改造思考

摘要：本文以矿井皮带机集中控制系统改造项目为例，简要分析某中型矿井控制系统的改造原因，针对系统改造方案与技术参数设计思路进行分析，并针对改造后集中控制系统的实际应用效果进行评价。实际应用结果表明，系统改造后可实现集中就地操作，且安全性与可靠程度均明显提升，具备良好的应用推广价值。

关键词：带式输送机;集中控制;系统改造

引言：带式输送机是矿井作业中执行物料运输的主要工具，具有能耗小、可靠性强、操作便捷、支持长距离运输等应用优势。在矿井作业中由于运输系统分布状况较为复杂，为保障实现物料的同步、可靠运输，需针对原有控制系统进行改造，依托集中控制系统实现对各带式输送机的统一管理，更好地满足实际运输需求。

1系统改造原因分析

某中型矿井3212工作面设有联络巷、材料道、运输巷三部皮带机，均采用人工控制方式，以3人为一班执行早、中、晚三班作业。考虑到3212材料道与运输巷掘进工作面巷道均为炮掘工作面，且执行同步作业、皮带司机岗点布局分散，各工作组每班出勤7人，分配至掘进工作面仅为3～4人，无法保障实际作业效率、实现机械化作业，因此对于集中控制系统的改造提出了迫切要求[1]。

2改造方案设计与应用效果评价

2.1系统改造方案

采用集中控制方式进行系统改造方案设计，以联络巷皮带集中控制箱为基准针对三部带式输送机综合保护装置进行集成管理，利用继电器进行多点控制与集中控制，借助XJ127型多媒体中心、语音电铃分别提供视频采集与通讯功能，由集中控制箱对三部皮带实行闭锁和联锁控制，且还可提供信号集中控制、自动洒水降尘等功能。改造后的带式输送机集中控制系统主要包含集中控制箱、通讯系统、监控网络与保护装置传感器等组成部分，操作人员可通过人机界面获取到现场设备信息，并且发送控制指令，实现对现场设备的集中控制。

在改造要点设计上，其一是保留原带式输送机的综合保护装置，选取16芯控制线与集中控制箱将各皮带机控制箱进行集中控制（如图1所示），并在各皮带机机头部位安装矿井专用摄像仪，供操作人员在作业过程中进行实时观察;其二是在执行集中控制作業的过程中，操作人员通过摄像仪观察皮带机头部位的状态，操作1部皮带启动并发出启动信号，随后依次进行2部、3部皮带的启动，基于安全因素考量严格依照顺序进行皮带启动，由电磁阀接收到三部皮带机的启动信号后，自动执行喷水降尘作业;其三是在1部皮带执行保护动作后，控制1部皮带自动停车并发出停车信号，待2部、3部皮带接收到停车信号后执行闭锁;其四是在因保护装置故障导致1部皮带停车后，将自动向其余两部皮带机尾发送长点停车信号;其五是利用继电器实行多点控制，可通过一键操作控制1部皮带停车，并且向其余两部皮带发送紧急停止信号。

2.2技术参数设计

在视频采集主站设计上，选用防爆型计算机与网口、串口、USB等多种通信接口，操作人员可通过彩色液晶屏显示器的人机界面执行具体操作，支持远动、就地、检修、电动控制等功能，实现对工作面及多部带式输送机的同时控制，并将摄像机画面上传至多媒体中心，还支持播放本地及远程视频。在电控主站设计上，在防爆计算机上配置亚控组态软件，主控计算机与矿井监控系统相连，可依托单控制器实现对工作面与多部带式输送机的同时控制[2]。

2.3应用效果评价

经由本次改造设计后，带式输送机集中控制系统新增以下功能：其一是闭锁功能，当位于工作面联络巷的皮带机未启动时，材料道与运输巷的皮带机也无法启动，用于实现对运煤环节的科学控制，保障集控系统安全;其二是联锁功能，在1部皮带执行保护动作后，其余2部皮带均可实现自动停车并发送信号，有效防范工作面出现机尾於煤问题;其三是实时检测功能，由集中控制系统将布设在现场的各保护装置传感器数据进行汇总，用于保障带式输送机的安全可靠运行、提高运输效率，防止出现皮带撕裂、烟雾、拉线急停等问题;其四是手动功能，操作人员可在显示器人机界面执行任意皮带的单独启停作业;其五是自动喷洒防尘功能，在皮带机启动5s后，由综合保护装置自动控制电磁阀启动，执行喷淋作业;其六是一键停车功能，操作人员可在紧急状况下操纵急停按钮，由继电器控制各皮带机实现同步停车，并且向2、3部皮带机车尾发送信号，避免造成机尾於煤问题。

将改造后的集中控制系统投入实际使用中，在改造后每班仅需留1人执行操作，使得每日作业人数减至3人，有效缓解掘进工作面存在的人员紧张问题，为作业进度与效率提供保障;在成本方面，以每人月工资5000元计，每年可减少人员开支36万元。

结论：针对带式输送机集中控制系统进行改造后，可实现闭锁、控制与监控等功能，节约劳动力与成本、降低劳动强度，使得矿井作业效率大幅提升，并且也为作业安全提供保障，有效满足矿井运输作业需求，具备良好应用价值。

参考文献：

[1]王继东，孙建延，胡美玲.带式输送机智能控制系统的设计与研究[J].机械强度，2019，（03）：243-247.

[2]师维俊.带式输送机自动控制系统卸料方式改造[J].矿山机械，2019，（10）：80-82.

作者简介：牛胡振（1988-）男：安徽省界首人  学历：本科  目前职称：助理工程师   专业方向：电气工程及其自动化