無線控制技術在斗輪堆取料機聯鎖中的應用

滿寶剛

摘 要：火力發電廠原煤場斗輪堆取料機是使用卷纜（滑線）的大型設備。該文描述了采用2.4G跳頻技術設備對斗輪堆取料機與煤場膠帶運輸機聯鎖進行改造的成功案例，重點分析了無線技術改造斗輪堆取料機聯鎖的可行性，2.4G跳頻技術的先進性和可靠性。采用該無線控制技術具有控制方便，造價低廉，施工快捷，運行可靠，維護簡單等優點，適用于含有較多受控設備的場合，可實現多路多功能控制，在生產、建設以及其它領域中具有廣泛的應用價值。

關鍵詞：斗輪堆取料機 聯鎖 無線 跳頻技術

中圖分類號：TH24 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0047-02

該公司設有兩個條形煤場。兩煤場中間布置一臺懸臂式斗輪堆取料機。堆取料機與5段皮帶機需實現電氣控制的聯鎖功能。因原設計是通過卷筒電纜有線聯鎖控制方式。受室外煤場揚塵、設備行走時產生的振動、煤場滾落物料等因素影響，經常造成聯鎖故障，導致上下級膠帶大量堆煤，引起膠帶破損，需人工清理積煤和膠帶修復，增大了設備維護量和人工成本，影響設備正常的堆取煤作業。事實證明，斗輪堆取料機的聯鎖控制不宜采用有線的方式實現，理由是斗輪堆取料機行走移動頻繁，移動距離較長，工作環境惡劣，現場粉塵濃度大，冬夏溫差大，不論是卷筒電纜還是滑線電纜的方式均不能可靠解決斗輪堆取料機的聯鎖控制問題。

1 整體方案確定

隨著無線技術的發展，使得斗輪堆取料機的聯鎖控制又有了新的途徑，但是無線技術本身的可靠性和安全性又是其能否勝任的關鍵。無線聯鎖一般習慣采用叫做無線數傳電臺來實現，無線數傳電臺分為好多種，首先區分為模擬電臺和數字電臺，模擬電臺即采用無線對講機的相同技術改造出來的，其造價低廉，穩定性、抗干擾性和可靠性都很差，在這里不進行闡述，典型的有230MHz電臺，大部分是模擬機改造的，能實現聯鎖功能但效果差，造成了很多使用過的企業對無線控制評價低，不敢使用。目前無線控制領域電臺以工作頻率劃分又分為230MHz、433MHz、868MHz、900MHz和2.4G擴頻，其中868MHz、900MHz為歐洲和美國使用的頻段，非我國合法使用頻段，230MHz、433MHz、2.4G擴頻在我國是規定工業使用頻段，其中230MHz、433MHz 需要辦理無線電使用許可證，2.4G擴頻為全球免許可證頻段，在我國同樣可以使用，2.4G擴頻頻段又分為直序擴頻（DSSS）和跳頻擴頻（FHSS）兩種，跳頻擴頻的優點是2.4GHz頻帶以一定的頻寬將其劃分為若干個無線電頻率信道，并且以使用接收和發送兩端一樣的頻率跳躍模式來接發訊號及防止數據擷取。其工作原理是，收發雙方傳輸信號的載波按照預定規律進行離散變化。以達到避開干擾，完成傳輸。簡單的說，FHSS不是抑制干擾而是避開干擾，故防干擾性極強，傳輸速率高，穩定性好。基于上述優點，確定采用2.4G跳頻擴頻（FHSS）技術方案。

FG24無線傳輸設備是實現數據透明傳輸的有效工具，一個收發端安裝在斗輪堆取料機上，另一個收發端安裝在輸煤程控室上位機側。通過這兩個收發端的數據對等傳輸，實現斗輪堆取料機與系統皮帶的運行聯鎖，同時可對斗輪堆取料機進行遠方監控，從而徹底取代斗輪堆取料機上傳統模式的通信電纜卷筒及通信電纜。本次改造是單臺斗輪堆取料機，故選用點對點模式（多臺斗輪堆取料機也可逐一配置成此種方式）。

2 主要技術參數確定

通過查閱大量專業資料和借鑒其它廠礦應用存在的問題，采用2.4G跳頻擴頻（FHSS）技術的FG24-DD-8無線控制器是本次選用的斗輪堆取料機聯鎖改造的產品，該控制器具有8點輸入和8點輸出，能夠滿足斗輪堆取料機原有的聯鎖控制點，在改造實施中接線操作簡單，不需要對原有的控制回路進行修改（表1）。

3 天饋系統器件的選用

2.4G無線控制器需要獨立的天饋系統，分別安裝于斗輪堆取料機電氣室屋頂和輸煤轉運站的室外平臺上（表2）。

4 結語

經過現場施工，斗輪堆取料機無線聯鎖的改造順利完成，經過堆取試車，聯鎖信號動作準確、可靠、迅速、無延遲現象。一年多時間的運行，經歷了大溫差和粉塵濃度大等各種惡劣氣候條件的考驗，該系統運行穩定，未發生任何誤動和拒動故障，徹底消除了斗輪堆取料機和煤場膠帶運輸機意外停機而導致的上下級膠帶大量堆煤、膠帶破損、人工清理積煤的工作量，提高了系統運行的可靠性，充分驗證了2.4G跳頻擴頻（FHSS）技術在斗輪堆取料機聯鎖進行改造的成功應用，說明了2.4G跳頻技術的先進性和可靠性。該無線控制技術適用于含有較多受控設備的場合，在工業生產、建設以及其它領域中具有廣泛的應用價值。

參考文獻

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