在現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)中,帶式輸送機作為物料運輸?shù)?ldquo;大動脈”,其運行的可靠性、效率與安全性至關(guān)重要。煤礦帶式輸送機集中控制系統(tǒng)(以下簡稱“輸送機集控系統(tǒng)”)通過集成化、智能化手段,對單條或多條輸送線進行統(tǒng)一監(jiān)控與管理,顯著提升了整個煤炭輸送系統(tǒng)的運行性能與自動化水平,是礦井智能化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
核心架構(gòu)與技術(shù)特點
1、集中監(jiān)控與分散控制架構(gòu)
l 中央控制層: 設(shè)立地面(或井下固定硐室)集中控制中心,配備高性能工控機、可視化顯示系統(tǒng)及冗余服務(wù)器。實現(xiàn)對整個輸送系統(tǒng)全局的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與分析、運行參數(shù)設(shè)定、歷史數(shù)據(jù)存儲與查詢、故障報警與定位等功能。操作人員可在此“一屏覽全局”。
l 現(xiàn)場控制層: 在沿線關(guān)鍵節(jié)點部署可編程邏輯控制器。PLC負責接收中央指令、執(zhí)行本地邏輯控制(如啟停、調(diào)速)、采集現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)(速度、跑偏、溫度、煙霧、撕裂、堆煤、拉繩等)并進行預(yù)處理與反饋。
l 可靠通信網(wǎng)絡(luò): 依托工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、冗余光纖或本質(zhì)安全型現(xiàn)場總線,構(gòu)建高速、可靠、抗干擾的通信骨干,確??刂浦噶畹膶崟r下達與現(xiàn)場狀態(tài)的全息回傳。環(huán)網(wǎng)設(shè)計保障了單點故障不影響整體通信。
2、智能化運行與協(xié)同控制
l 順序啟停與連鎖保護: 系統(tǒng)依據(jù)預(yù)設(shè)的工藝流程和嚴格的邏輯關(guān)系,實現(xiàn)多臺輸送機的逆煤流啟動、順煤流停機,避免堆煤、壓帶等事故。任何沿線保護裝置(跑偏、拉繩、急停、堆煤、縱撕等)動作,均能觸發(fā)相應(yīng)區(qū)域或整條線路的緊急停機,并精準定位故障點。
l 調(diào)速與功率平衡: 對于多驅(qū)動大型輸送機,集控系統(tǒng)可實現(xiàn)驅(qū)動電機的軟啟動/軟停止,降低機械沖擊。更重要的是,系統(tǒng)通過實時監(jiān)測各驅(qū)動電機電流/轉(zhuǎn)矩,進行動態(tài)功率平衡控制,防止電機過載或欠載,優(yōu)化能耗,延長設(shè)備壽命。
l 煤流智能調(diào)控: 結(jié)合煤倉料位、給煤機狀態(tài)等信息,系統(tǒng)可智能調(diào)節(jié)上游給料量或輸送機運行速度,實現(xiàn)“煤多快運、煤少慢運、無煤停運”,減少空載或輕載運行時間,節(jié)能降耗,降低設(shè)備磨損。
3、全方位安全保障體系
l 綜合保護集成: 集控系統(tǒng)深度融合了所有沿線安全保護裝置(跑偏、拉繩、急停、縱撕、堆煤、打滑、超溫、煙霧、電機綜合保護等)的信號,形成統(tǒng)一的監(jiān)控和報警平臺。任何異常均能觸發(fā)聲光報警、屏幕閃爍、并記錄詳細事件。
l 視頻監(jiān)控聯(lián)動: 在關(guān)鍵位置(如轉(zhuǎn)載點、機頭機尾)部署防爆攝像儀,視頻圖像可集成到集控畫面中。發(fā)生故障報警時,系統(tǒng)自動聯(lián)動切換至故障點附近攝像頭畫面,便于遠程快速判斷和處理。
l 故障診斷與預(yù)測: 系統(tǒng)持續(xù)采集設(shè)備運行參數(shù)(電機電流/電壓/溫度、軸承溫度、減速器油溫油位、滾筒溫度、振動信號等),通過內(nèi)置算法進行趨勢分析和早期故障診斷,實現(xiàn)預(yù)測性維護,降低非計劃停機風險。
4、信息集成與可視化
l 人機交互界面: 基于組態(tài)軟件的圖形化操作界面直觀展示整個輸送系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)、設(shè)備實時狀態(tài)(運行/停止/故障)、關(guān)鍵參數(shù)(速度、電流、料位等)、報警信息等。
l 數(shù)據(jù)采集與分析: 系統(tǒng)記錄詳細的運行數(shù)據(jù)、事件日志、報警記錄,生成各類報表(如運行時間統(tǒng)計、故障統(tǒng)計、能耗統(tǒng)計)。通過對大數(shù)據(jù)進行分析,為優(yōu)化運行、預(yù)防性維護、管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。
l 系統(tǒng)互聯(lián)互通: 集控系統(tǒng)通過標準通信協(xié)議與礦井綜合自動化平臺、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)信息共享與協(xié)同管控。
煤礦帶式輸送機集中控制系統(tǒng),通過融合先進的自動化控制、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理技術(shù),構(gòu)建起一個集中管理、分散控制、智能聯(lián)動、可視可控的現(xiàn)代化管控平臺。它不僅從根本上提升了輸送系統(tǒng)的運行效率、穩(wěn)定可靠性及安全保障能力,實現(xiàn)了高度的自動化運行,也為煤礦的精細化管理和智能化升級奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。