帶式輸送機控制系統
基于智能化礦山的輸送機系統解決方案
適用范圍
方案集帶式輸送機系統智能化控制、電話(huà)調度、視頻監控為一體，構建一個(gè)完整的調度、操作、監控網(wǎng)絡(luò ) 體系不僅能提高設備安全生產(chǎn)效率、節約資源消耗、減少作業(yè)人員，還可實(shí)現皮帶輸送系統無(wú)人值守和系統智能化運行適用于礦山井下和地面帶式輸送機及其相關(guān)子系統的智能化控制和管理升級等綜合要求，是為有滿(mǎn)足 系統無(wú)人值守和礦山智能化運行要求的高端客戶(hù)，量身定制的解決方案。
主要特點(diǎn)
該方案以輸送機系統智能化控制的安全性和可靠性為核心，可對輸送機系統的主要設備和過(guò)程控制等關(guān)鍵信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，故障警示、數據、信息遠傳和存儲、隱形故障智能分析等專(zhuān)業(yè)化處理。實(shí)現設備層和系統層的自診斷、故障警示、隱形故障預警等智慧功能，支持管理信息上傳和控制指令下傳等。智能化的“系統插件”功能，可方便的與其它信息化系統實(shí)現信息交互，低成本的滿(mǎn)足智能礦山實(shí)現和運行需要。
“5+1+2”輸送機系統智能化控制解決方案
本方案從使用環(huán)境考慮分為井下和地面兩套方案，這兩套方案主要差別在設備使用環(huán)境引起的防爆和防護 等級方面，其它的主要控制功能和性能基本一致。
“5+1+2”方案包括輸送機自動(dòng)化控制系統、輸送機能耗管理系統、輸送機專(zhuān)家智能系統(設備級)、音頻 通訊系統、視頻監控系統、網(wǎng)絡(luò )通訊和數據遠傳通道、調度管理及監控平臺、遠程服務(wù)平臺共五大子系統， 一 條通道和兩個(gè)支持平臺等八部分構成。
1.輸送機自動(dòng)化控制系統
輸送機自動(dòng)化控制系統以高性能可編程控制器作為的核心控制器件，單條皮帶機的控制以嵌入式單片機作為核心控制器件。整個(gè)系統運行在“有煤開(kāi)車(chē)，無(wú)煤停運，煤多快運，煤少慢運”的高效低耗模式下，具有技術(shù)先進(jìn)、性能穩定、安全可靠、經(jīng)濟性好、能耗低等顯著(zhù)特點(diǎn)。通過(guò)實(shí)時(shí)采集處理各傳感器的工況信息，準確判斷設備運轉狀況,具有通訊、控制、保護、故障定位、動(dòng)畫(huà)顯示及語(yǔ)音報警等功能。能滿(mǎn)足不同用戶(hù)現場(chǎng)的各種特殊控制和通訊要求。
2.輸送機能耗管理系統
通過(guò)專(zhuān)業(yè)可靠的檢測手段和一整套智能控制算法，準確測定各條輸送帶的實(shí)際載荷。將皮帶機輸送系統作為整體，系統調節各條皮帶機的運轉速度，使之處于“煤多快運，煤少慢運，無(wú)煤停運”的高效運行模式。
3.輸送機專(zhuān)家智能系統（設備級)
主要包括:工控機、顯示器、專(zhuān)用采集卡、通訊網(wǎng)絡(luò )等硬件設施，以及監控軟件專(zhuān)家智庫等應用軟件包兩大部分。其中主要軟件功能模塊有:設備管理模塊、設備工況監控模塊、故障信息管理模塊、系統工況復現模塊、專(zhuān)家智庫模塊、遠程診斷模塊。
4.音頻通訊系統
通過(guò)輸送及系統沿線(xiàn)設置的本安型擴音電話(huà)（含急停閉鎖)，方便的解決了運輸線(xiàn)各處的語(yǔ)音通話(huà)要求。
5.視頻監控系統
裝載點(diǎn)、轉載點(diǎn)、卸載點(diǎn)、破碎機、煤倉、工作站等需要監控處。
6.網(wǎng)絡(luò )通訊和數據遠傳通道
通過(guò)局域網(wǎng)將信號傳輸到調度指 揮中心，提供軟硬件接口支持。
7.調度管理及監控平臺
如果礦山調度系統有應用軟件， 可通過(guò)雙方認可的協(xié)議握手后直接進(jìn) 行數據交互，如果調度系統沒(méi)有應用 軟件，可提供應用軟件滿(mǎn)足調度系統 管理要求。
8.遠程服務(wù)平臺
遠程服務(wù)平臺支持系統(設置于 河南焦作，服務(wù)于全國客戶(hù)):基于可靠的網(wǎng)絡(luò )安全機制支持，通過(guò)公網(wǎng)實(shí)現設備遠程診斷等智能化功能。支持 提升機、皮帶機、主扇風(fēng)機等大型礦山 設備的遠程檢測和高質(zhì)量服務(wù)等。
輸送機系統“專(zhuān)家智能軟件系統”的主要功能模塊介紹
模塊 一 “設備工況監控模塊”
通過(guò)安全可靠的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)檢測、記錄和監 控現場(chǎng)系統設備的工況狀態(tài)，以動(dòng)態(tài)和直觀(guān)的方式表現設備狀態(tài)信息。
1)高、低壓供電設備：電壓、電流、功率、功率因數、故障信息等；
2)電機驅動(dòng)設備(變頻器和調速器):電壓、 電流、功率、功率因數、故障信息等；
3)電動(dòng)機、減速機、滾筒等主要機電設備的三維機械振動(dòng)、噪音、軸瓦溫度等，鋼絲繩工況狀態(tài)等；
4)潤滑站、液壓站和閘控：制動(dòng)油壓、壓差、 油溫、油質(zhì)、潤滑油溫、閘間隙、閘疲勞和閘偏擺等；
5)與提升工藝過(guò)程有關(guān)信息監控：容器位置、 運行速度、速度圖、力圖、信號狀態(tài)、運行方向、正反 到位、加減速信息等。
模塊二“系統工況復現模塊”
該模塊是系統專(zhuān)家智庫的前置模塊。用戶(hù)可根據問(wèn)題分析需要，選擇單臺或多臺設備，在確定的故障時(shí)刻，復現設備相應時(shí)刻的運行狀況。該功能極大的方便了設備故障原因分析，有利于找到問(wèn)題根源，排除設備和管理中存在的深層次原因。
模塊三 “ 故障管理模塊”
該模塊主要針對設備運行中存在的故障和潛在故障信息，進(jìn)行統計、分類(lèi)、歸納和深度分析，借助專(zhuān)家經(jīng)驗或以往問(wèn)題處理經(jīng)驗，進(jìn)行綜合分析和判斷。為實(shí) 現運輸系統的智能化運行、故障診斷、故障排除等提供支持。系統以語(yǔ)音方式協(xié)助維護人員鎖定故障現象、分析故障原因，指導故障排除。
模塊四“ 精準維護模塊”
為確保運輸設備的安全性能，按規程要求用戶(hù)每天都應該進(jìn)行相關(guān)保護試驗和設備維檢。系統可根據設備每班的實(shí)際運行狀況，對主要設備存在的隱患進(jìn)行量化和監控，對指標超限的設備額部位日常維護、重點(diǎn)維護和強化維護分布予以警示。自動(dòng)提醒維護人員及時(shí)檢 查和處理，系統自動(dòng)記錄問(wèn)題排查結果。
模塊五“自診斷模塊”
專(zhuān)家智庫具有根據現場(chǎng)設備配置不同，設置有傳感器自診斷、主要設備自診斷和運輸系統三級自診斷功能。提高了系統可靠性和潛在故障預判能力。
模塊六“設備管理模塊”
建立設備檔案，設備大修和日常維保信息等，對設備全生命周期內的主要信息進(jìn)行系統管理，提供精準維護導引。
專(zhuān)家智能系統的主要特點(diǎn)
1、系統以運輸設備傳感器感知全覆蓋為基礎，可實(shí)現運輸設備的運行操控無(wú)人化、視頻監控智能化、罐籠感 受電梯化、檢修維護精準化、技術(shù)支持遠程化、監控管理自動(dòng)化等系列智能化功能，大幅度提高了系統安全性和可 靠性。
2、 系統基于可靠、靈活的網(wǎng)絡(luò )通訊框架，可實(shí)現關(guān)鍵設備感知層、控制層和執行層的自診斷功能。支持運輸 設備無(wú)人值守、遠程操控、遠程監測、遠程技術(shù)支持和應急開(kāi)車(chē)等高級運行要求；
3、 系統配置有智能化的可見(jiàn)光和熱成像視頻監控軟硬件設施，能以非接觸方式監控設備表面溫度，判斷異物 區域入侵等；
4、具有對設備工況數據進(jìn)行深度綜合分析和專(zhuān)業(yè)化處理能力，可準確判斷系統裝備的運行狀況，預判主要裝 備的潛在故障。能提供全面的設備維護警示信息，提高設備維保針對性，大幅度降低設備故障停機時(shí)間。
5、具有傳感器自診斷、設備自診斷和系統自診斷功能，支持遠程技術(shù)支持和問(wèn)題排查。
6、可通過(guò)手機APP 了解設備運行狀況，方便操控人員和管理人員及時(shí)了解設備運行狀況；配置有以太網(wǎng)、 RS485、CAN、MODUBUS 等豐富的通信接口，可方便實(shí)現數據遠傳。
智能型帶式輸送機主控臺
特點(diǎn): 智能型帶式輸送機主控臺是該系統的核心控制設備。該設備采用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的可編程控制器完善的處理了全部運輸工藝要求，運行狀態(tài)顯示采用了10.4寸彩色液 晶屏。系統具有遠程聯(lián)網(wǎng)功能，可將輸送機的各種運行狀態(tài)遠傳到調度室等地進(jìn)行監 控 。
KTC197 型輸送機通信控制系統
概述 ：
KTC197型輸送機通信控制系統適用于具有爆炸性氣體(甲烷)和煤塵的礦井中，可用于綜采、綜掘工作面，實(shí)現 順槽、刮板輸送機、帶式輸送機等井下采煤、運煤系統的集中控制和保護。
系統主機以高性能PLC作為控制系統的主控單元，實(shí)時(shí)采集處理各類(lèi)傳感器的信息，實(shí)現了整個(gè)系統的通訊、 控制、綜合保護、沿線(xiàn)通話(huà)、故障定位、動(dòng)畫(huà)顯示及語(yǔ)音報警等功能，具有RS485 、CAN和Ethernet 等富的通訊接口，可滿(mǎn)足不同客戶(hù)現場(chǎng)的特殊通訊要求。
配置方案
帶式輸送機電控系統
(1)本輸送機控制系統適應單條皮帶機到整條皮帶運輸線(xiàn)的控制，從簡(jiǎn)單的一字型運 輸線(xiàn)到“丁”字形、“山”字形運輸線(xiàn)的控制。
(2)系統中一臺主機可同時(shí)控制多條皮帶機，系統擴展在無(wú)中繼的情況下最遠可達5公里，增加中繼的情況下最遠可達20公里。
(3)通過(guò)一臺主機就可以把系統沿線(xiàn)所有設備的工作狀態(tài)和參數進(jìn)行顯示并上傳到井上調度室，在井上調度室可以進(jìn)行集中顯示和控制。
綜采工作面電控系統
該系統在綜采工作面不僅可以實(shí)現破碎機、轉載機、運輸機和泵站等設備的集中控 制，而且通過(guò)CAN線(xiàn)通信可以實(shí)現分布式控制。
帶式輸送機電控系統示意圖
綜采工作面電控系統方案示意
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