對煤礦井下主運輸送皮帶的自動化系統進行升級改造,可實現自動化遠程集中控制、工礦企業發展轉型提效的目的,通過安裝數字化光纖網絡攝像儀實現遠程監控的可視化操作,安裝網絡通訊設備實現遠程調度指揮、提效,采用先進設備可提高皮帶輸送機設備的效率及其安全運行的程度、主運橡膠帶自動化管理水平,對礦井下主運皮帶運行控制方式進行組合,可實現主運皮帶的順煤流控制,使用坤碩工業橡膠帶廠家的變頻調速控制技術,可節省電力能源,將數字化信息化的有機融合,能使井下主運皮帶機系統達到安全高效的目的;
針對開灤礦業井下主運皮帶機系統的自動化來講:就其功能和使用效果看主要是以信息集成為主,偏重于信息的采集、整理、決策依據的提供,但不能實現遠程控制,按照客戶要求我司對其礦井進行自動化系統全面升級,通過建立礦井綜合自動化系統平臺、采用千兆無源光纖以太網技術,并根據自動化系統實際的物理分布特點,構建雙網雙冗余加樹形分支的網絡架構,實現了多網融合通道共用、高帶寬利用率和光無源分支的特點,建立起了綜合自動化高速穩定的網絡通道,使得主運皮帶輸送機系統自動化的遠程集中控制監控、遠程調度指揮功能高效實現,相關過程方式如下:
升級自動化控制和監視系統中軟、硬件設施:膠帶機自動化集控系統中原有的兩臺工業控制計算機,一臺作為橡膠輸送帶的集中控制操作,另一臺作為井下輸送機系統的視頻監控,從性能、配置以及運行穩定性方面都不能適應自動化改造的要求,需要進行升級,這兩臺工業控制計算機,在主運環形輸送帶集中控制室內通過光纖網絡終端,與礦井自動化光線環網相連,從而實現控制、監視、調度等數據的網絡傳輸;
充分利用現有的光纜資源:將主運傳送帶系統中視頻監控攝像儀進行升級改造,即將單一光纖點對點傳輸攝像儀,升級為光線數字網絡攝像儀,從而節省光纖資源,使視頻監視圖像更加清晰和穩定,采用千兆無源光纖以太網技術,提高主運輸送機設備的自動化遠程監控數據的傳輸速度,優化系統及完善運輸帶自動化控制功能,礦井綜合自動化平臺千兆無源光纖以太網的應用,使井下主運皮帶運輸系統實現了多系統、多數據融合,其中包括視頻監控數據、皮帶機自動化遠程控制通訊數據、強力鋼絲繩輸送帶無損探傷在線監測數據以及實現遠程調度指揮功能的視頻數據等,形成遠程自動化集中控制、調度與監測、調控分離的操作模式,提升了主運橡膠傳送帶系統的自動化先進管理水平;
根據井下主運皮帶系統遠程自動化集中控制的需要:在上位機中安裝組態工程軟件,設計成帶有動態可視化操作控制的界面,繪制系統圖,真實清晰反映井下帶式輸送機系統中各條輸送帶之間的銜接關系,同時根據運行圖顏色的變化,直觀反映膠帶機的工作狀態,控制操作畫面中可實時顯示該系統的工作電壓、傳動滾筒的工作電流,皮帶機運行速度以及各種橡膠帶保護傳感器的工作狀況,當沿線閉鎖或跑偏傳感器動作后,能同時顯示出故障的性質和具體部位,給遠程調度指揮者和故障原因的查找提供依據,縮短處理時間,從而提高了皮帶輸送機設備的整體運行效率;
為有效減少電力能源浪費、提高運行效率,對主運橡膠帶控制方式進一步改進,將控制方式由逆煤流改為順煤流集中控制,即將井下皮帶輸送機系統中的各條線體,根據現場實際間的關系,分別將井下兩條水平的皮帶機線體,各自分割成獨立的一鍵式操作控制系統,從而簡化了遠程操作的控制環節,杜絕了電能浪費現象,降低了帶式輸送機械的磨損,延長了難燃橡膠輸送帶產品等的使用壽命,為企業實現節能提效開辟了新徑;
為提高主運系統遠程自動化控制的安全性能,添加主井煤倉煤位監視功能,以便操作人員掌握主井煤倉的煤位變化,及時調節控制主運皮帶系統的開停,為其安全運行提供保障;
另外將井下輸送機集中控制分站系統更新為坤碩工業輸送帶廠家自行研發的新型傳感器:在主運皮帶驅動滾筒中增加紅外溫度傳感器,屬無接觸型紅外線溫度探測,設置溫度保護范圍方便、靈活,實現超溫停機保護,在皮帶輸送機機頭頂處增設煙霧傳感器,用于預防橡膠輸送皮帶與驅動滾筒之間打滑引發的燃燒問題,當傳感器監測到煙塵濃度達到指標要求時,可實現在驅動滾筒處的自動灑水;
在皮帶集中控制器方面因其具有三種控制方式,即自動、手動、遙控的方式,需能適應不同條件下對工業輸送帶控制方式的選擇:皮帶集中控制器具有數據通訊功能,與礦井綜合自動化光纖環網連接后,可實現井下遠程集中控制,在無人值守操作時,將其控制方式選擇開關打在遙控位置,由上位機發出指令從而實現對井遠程控制,可最大限度減少井下作業人員數量,提高生產效率;
礦井下輸送帶視頻監控系統:坤碩皮帶輸送機制造廠家采用礦用隔爆型網絡數字攝像儀,通過光纖環網傳輸視頻數據,使井下視頻監控圖像更加清晰、穩定,實現了主運輸送帶系統的自動可視化操作,對井下所有皮帶機線體進行監控,將井下圖像信號傳送到控制室的大屏幕里,猶如身臨其境,為安全操作、調度指揮者提供了視頻依據;
隨著主運皮帶機自動化系統優化項目的不斷推進,已實現了現代化的管理模式,但由于井下現場巡視人員工作場所的不固定,當主運輸送皮帶系統在生產中出現突發事故時,不能及時與現場巡視人員取得聯系,易會延誤處理時間,影響生產,坤碩工業輸送帶廠家將礦用通信信號擴播裝置的配置后,則可為實現皮帶機系統的遠程調度指揮,在礦井光纖環網中增設安全型擴播接口,可實現音頻信號的網絡傳輸,通過安裝在輸送機巷道內的通信裝置,可輕松實現地面與現場巡視人員間的遠程對話、指揮功能,對應急生產、調度沿線巡視人員起到了方便快捷的作用,此還可在皮帶機起動時發出真人語音報警信號,以提示巷道內及沿線作業人員,避開膠帶機的運轉部位,從而確保了現場的安全作業;
為提高井下主運輸送帶系統的安全可靠程度,坤碩公司選用前沿技術的鋼絲繩無損探傷在線監測設備,數據通過礦井光纖傳輸到上位機進行實時數據采集,為重型橡膠輸送帶的接頭管理提供了科學的視頻依據;
最后在井下輸送帶系統的生產過程中多存在負荷變化較大的情況,據不同的生產部位及時段進行統計,發現系統綜合效率低,造成嚴重的電力能源浪費和機械部位、橡膠皮帶的無謂磨損,縮短了整機壽命,不利于安全生產和節能提效,通過對輸送機設備的優化升級,采用交流變頻技術可實現節能運行,即煤多快轉、煤少慢轉的運行方式,其節能效果明顯,在很大程度上也減少了輸送機械自身組件的磨損,延長了整機的使用時間;
由于重型主運阻燃輸送帶系統的作業在煤礦井下生產中起著至關重要的作用,為降低企業原煤生產成本、提高產值,通過升級主運皮帶輸送機械的控制方式、選用變頻調速方式等,是實現未來工礦企業綠色生產、節能提效的實用新途徑;
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