带式输送机集中控制系统开发与应用

刘永强 陈伟 涂业专 何兵

摘 要：近些年，伴随着带式输送机的不断发展，其逐渐趋于完善性。在社会经济水平提升的背景下，有关于机械制造、冶金技术和化工技术等均得到了一定程度的创新以及改进，因此，在应用带式运输机期间也面临着有关的改变，此种变化延伸到了各项企业中。在物料输送系统内应用带式输送机有着极高的作用，该种类型的输送机除了自动化效果良好之外，而且性能极高，基于此种优势，所以被普遍应用到了各项行业内。在文章中，重点分析和探讨了煤矿带式输送机集中控制系统的设计及应用现象。

关键词：煤矿带式输送机;集中控制系统;应用

引言

由于煤矿井下运输系统分布较为分散，岗位冗杂、效率相对低下，运输系统机电故障率频发，开机率不高，而且存在极大安全隐患等情况，为提高煤矿生产自动化、智能化和数字化水平，实现煤炭高效清洁生产，基于工业4.0发展理念，以及“中国制造2025”总体规划，神东煤炭公司率先在全国建设区域中央自动化控制项目[1__3]。2016年大柳塔煤矿通过搭建工业自动化环网，对井下现有设备进行自动化改造升级，构建井下与地面工业环网，引进德国鲁尔工业园区PSI公司开发的一款自动化控制软件PSI Ming系统，其采用管控一体化的三级SCADA平台，将综采、连采、主运、分选、装车等各种孤立的系统结合成一个有机的整体，通过不同部门监控，将各子系统数据集成在统一的PSI平台上，进行关联计算、智能分析、分级报警和集中控制，实现了连采带式输送机集控设备地面远程监测和控制，带式输送机控制系统数据上传，数据智能分析，实现了带式输送机无人值守，提高了开机率，降低了机电事故发生率，有效保障了安全生产， 达到了减员增效、节能降耗的功效，具有良好的社会和经济效益[1]。

1带式输送机集中控制系统

济宁二号煤矿机电工区带式输送机集中控制系统主要由主井基站（主机站）、主站及分站防爆箱、系统操作台、分站操作台、视频采集器、通讯装置、人员保护装置及各种保护传感器等组成。

（1）将主站操作台和主防爆箱均放置在皮带机头可以方便实时对设备维护，主站操作台采用接地式箱体，控制方式分为集中控制、手动控制及检修3种。操作台侧边有转换开关，通过控制转换开关可以切换控制模式。只能在集控模式下，主站控制系统才能起到作用。当主站在集控模式下，若分站之间没有联锁启动皮带时系统声光报警60 s内设备未启动，系统默认为启动失败，取消启动命令。若在60 s内设备自检正常时设备各部件依次启动，同時系统自动分配启动时间，按皮带相反方向依次启动，当前一段皮带传感器监测设备一切正常，后一段皮带依次启动，停机顺序与开机方向相反。

（2）本系统防爆箱内部主要由主板、接线盒、保护器、保险、指示灯、电源模块、数据采集器等部分组成。操作台由显示器、按钮、集成模块、手柄、喇叭、电话等组成，可对皮带机进行启动、停止、预警、显示、通话、复位、查询动作。操作台显示器能够将各分路机传感器上的数据实时传递到显示器上，同时显示器防爆盖里面还备有三个USB接口，可方便地与电脑连接，可以满足整部皮带机及各部位的控制，并可与地面以太网进行数据交换，实时监控矿井该系统[2]。

（3）分站防爆箱放在各皮带机头附近的搭接配电点内，采用集中控制、手动控制及检修等三种控制方法。整个系统可设多个分站，各分站均设有独立的控制系统，可分别控制本段输送机启停。当输送机定位系统发现皮带跑偏或其他故障时，通过操作台查询，可以通过查看故障点来快速确定故障位置，从而方便维修及地面操作人员及时进行事故处理，减少事故影响时间。

（4）本系统各分站均配备跑偏、打滑、速度、堆煤、超温、烟雾、洒水等故障保护功能的传感器。当各分站有故障时会有相应的提示声，同时在主、分站操作台上均会有各保护信号的提示灯闪烁[3]。

（5）集中控制功能。在构建集中控制自动化系统期间，主要是基于工业以太网、网络使用千兆工业环形以太网，将三层千兆核心交换机设置到集控中心中，组合形成环网结构，以此达到地面生产系统和监督系统就近接入的目的。同时在井下还可以设置以太环网交换机，布置一个主环网以及多项子环网，落实到井下各项系统内。矿井地面和井下的前兆工业环网和集控中心核心交换机相互连接到一起，组合成冗余千兆主干环形网。完成系统构建工作以后，能够符合全矿井各项分散的控制单元联网要求，对于分散类型的子系统来讲，包含了两种方式，分别是集中和分布两种，调度指挥中心对矿井各项控制层设备进行统一指挥，为矿井管理系统提供准确地数据，以此综合性控制矿井管控一体化。

2传统带式输送机应用现状

随着连采工作面的不断推进，带式输送机需要逐步增加，传统情况， 每部输送带都需要配备1名岗位工，负责带式输送机的巡视和启停工作， 由于长期环境影响，岗位工出现职业病概率加大，减少人员岗位冗余是必然趋势。

3带式输送机集控系统运行结果

带式输送机集控系统可以实规上位远/近控权限切换功能，具备对设备主要运行数据电流、电压、温度等进行实时显示、存储、导出等功能，对设备运行、启停、故障信息进冇显示、监测、存储、导出等功能。带式输送机正在运行界面，可提取各个驱动部温度和电动机电流、电压、功率等历史运符曲线，对设备参数作智能分析，便于及时发现问题并及时处理，有针对性做检修安排，若有故障征兆时，可以将故障消灭在萌芽状态，大幅降低了设备的故障率提高了设备的有效开机率。

4经济效益

济二矿主胶带控制系统实现了带式输送机、配电点、等区域集中远程监控后，以机电工区5部带式输送机每天早班、夜班需10名带式输送机司机，实现集中控制后每去中班、夜班巡视人员2名，减少岗位3个，减少岗位人员6人集中控制系统也解决了个别配电点距离主胶带输送机距离远， 出现局部通风机停风或电源跳闸情况后送电启动带式输送机等设备时间长的问题，绐安全生产提供了保障，带式输送机开机率大幅提升和故障率下降明显，控制中心可随时掌握带式输送机运行情况，给有关部门带式输送机管理考核提供支持。

结语：带式输送机集中控制系统有效降低了输送机管理维护劳动强度及输送机事故率，保证了矿用带式输送机安全高效运转，取得了显著应用效果。

参考文献：

[1]范懂理.本质安全型带式输送机集中控制系统在兴源矿的应用[J].能源技术与管理，2009，（3）：119-120.

[2]赵玮烨. 煤矿带式输送机集中控制系统的设计及应用[J]. 煤矿机电， 2018，（1）：23-25.

[3]贾国栋.带式输送机集中控制系统改造[J].机械管理开发，2016，（5）：71-73.