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煤礦井下帶式輸送機集中控制系統(tǒng) 

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煤礦井下帶式輸送機集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)了煤礦主運輸皮帶的無人值守控制；能夠在地面控制井下皮帶的工作狀態(tài)；能夠對帶式輸送機的運行數(shù)據(jù)進行顯示、存儲、智能分析；配置煤流監(jiān)測裝置，能夠根據(jù)煤流量的大小控制帶式輸送機的運行速度，達到能效優(yōu)化的目的。

1 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由PLC控制、視頻監(jiān)控、皮帶綜合保護、預警通話、運行參數(shù)監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析、傳輸網(wǎng)絡等模塊組成。PLC控制系統(tǒng)的下位機選用西門子S7系列產(chǎn)品，皮帶保護系統(tǒng)配備堆煤保護、沿線急停保護、超溫保護、煙霧保護、縱撕保護、速度保護、跑偏保護、張緊力下降保護、超溫灑水等9大保護，同時具備電機電流、電機溫度、電機振動、煤倉倉位檢測；語音系統(tǒng)配置我公司自主研發(fā)的KXH127型數(shù)字語音機，具備開車預警、故障語音提示、語音對講功能；電視監(jiān)控系統(tǒng)中的礦用攝像儀采用海康高清機芯，集控室視頻設備以?？灯放茷橹黧w。整個系統(tǒng)集“控”、“視”、“聽”為一體。圖a、圖b為本系統(tǒng)構架示意圖。

                                              圖a  集控系統(tǒng)網(wǎng)絡構架

圖b   系統(tǒng)現(xiàn)場設備關聯(lián)

2.系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能

1）控制方式 

（1）集控室遠程控制：集控室操作人員通過上位機運行界面，一鍵自動或單擊手動控制皮帶機群和給煤機的啟停、故障復位、急停、開關遠程送電等操作，實現(xiàn)井下無人值守控制。

（2）現(xiàn)場手動控制：現(xiàn)場操作人員通過現(xiàn)場按鈕控制設備啟、停，皮帶保護投入，皮帶間閉鎖關系存在。

（3）現(xiàn)場應急控制（檢修手動）：現(xiàn)場操作人員通過現(xiàn)場按鈕控制設備啟、停，皮帶保護不投入，皮帶間閉鎖關系不存在。

2）設備狀態(tài)“可視化”

在集控室的上位機上，實時顯示皮帶運輸系統(tǒng)的各種信息，包括：系統(tǒng)各保護傳感器的工作狀態(tài)（按各傳感器的準確位置顯示）、電動機運行返回接點狀態(tài)、電機電流、電機溫度、張緊力、煤倉倉位、皮帶停車原因、PLC控制分站通訊狀態(tài)等等。

井下操作箱上配置有本安LCD顯示屏，與地面計算機同步實時顯示皮帶運輸系統(tǒng)的各種信息。

3）遠端維護功能

（1）技術人員可以在集控室通過專用軟件，實現(xiàn)現(xiàn)場控制分站PLC程序的修改及內(nèi)部數(shù)據(jù)檢測。

（2）系統(tǒng)計算機或服務器可以設置連接internet網(wǎng)絡，技術人員可以通過遠程協(xié)助軟件，控制集控室計算機，實現(xiàn)上位機程序修改以及現(xiàn)場控制分站PLC程序的修改和內(nèi)部數(shù)據(jù)檢測。

（3）系統(tǒng)若配備工業(yè)級IP路由器，利用VPN技術，技術人員可以通過登陸特定賬戶，直接訪問井下PLC修改程序和分析數(shù)據(jù)。

4）歷史紀錄查詢及報表管理功能

（1）在上位機上，可以選擇時間段查詢選定設備的歷史運行紀錄，紀錄內(nèi)容包括設備單次運行時間、單次停車時間、單次運行時長、單次控制方式、單次停車原因、累計運行次數(shù)、累計運行時長、累計停車時長。查詢內(nèi)容以excel表格形式顯示，可以直接導出保存、打印。

（2）可以選擇時間段查詢選定設備的故障記錄，包括：故障發(fā)生時間、故障類型、電機無返回接點故障、制動器無返回故障、給煤機無返回故障、電機溫度超限、電機電流超限等。查詢內(nèi)容以excel表格形式顯示，可以直接導出保存、打印。

（3）可以查詢選定時間段內(nèi)的操作紀錄。查詢內(nèi)容以excel表格形式顯示，可以直接導出保存、打印。

（4）在上位機上，可以選擇時間段查詢選定設備的電機電流及電機溫度，數(shù)據(jù)以曲線視圖形式顯示，便于管理者與設定值比較，快速判斷電機近期的運行狀態(tài)。曲線可以導出，格式為Microsoft OneNote。

5）保護功能

（1）系統(tǒng)具有2016版《煤礦安全規(guī)程》第三百七四條關于主運輸膠帶規(guī)定的保護的接口，包括堆煤保護、沿線拉繩保護、超溫保護、煙霧保護、防撕裂保護、速度保護、跑偏保護、張緊力下降等保護。

（2）除了具備上述規(guī)定的保護功能外，系統(tǒng)還具備電機電流超限提示、電機穩(wěn)定超限提示、倉位超限提示，這些功能根據(jù)需要可以設置停負載，避免設備故障重載停車。

6）聲音提示功能

（1）皮帶沿線安裝語音通話設備，皮帶開車時沿線語音給出“設備啟動請工作人員注意”，保護動作時給出聲光提示“XXX保護動作”。

（2）集控室當皮帶開車時上位機給出聲音提示“XXX皮帶啟動”。當保護動作時提示“XXX保護動作”，電流超限、倉位超限均給出相應提示。

7）設備停車原因分析功能

皮帶每次停車，系統(tǒng)會分析輸入輸出數(shù)據(jù)判斷停車原因，并在上位機及現(xiàn)場操作箱顯示屏顯示停車原因，停車原因包括：正常停車、保護動作停車、順啟超時停車、閉鎖關系停車、急停停車、通訊故障停車。

3、上位機監(jiān)控界面案例展示