地面膠帶運輸監控系統設計與應用

劉士偉（河南平寶煤業有限公司,河南　襄城　452670）

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地面膠帶運輸監控系統設計與應用

劉士偉
（河南平寶煤業有限公司,河南襄城452670）

摘 要：介紹了由調度語音、工業電視、控制主站和地面分站及PLC綜合控制箱組成的地面運輸監控系統的結構和功能。具有操作簡單、維護方便等特點，為礦井地面運輸的安全和高效運行提供了可靠的保證。

關鍵詞：組態監視；遠程控制；簡單操作

平寶公司地面膠帶運輸監控系統、調度大屏監控系統、井下視頻監控系統一起，組成一個完整的監控、操作、調度、指揮、控制系統，該系統實現了礦井在運輸系統上的高產高效，降低勞動強度，節約了勞動成本，提高了公司的經濟效益，實現了礦井的安全生產。

1　地面膠帶運輸監控系統的控制方式

該系統采用全——分布式控制，由地面調度室控制中心站和集控操作臺構成?？刂浦行恼疚挥诘孛嬲{度室?？刂浦行恼九c現場分站之間采用半開式的網絡光纖結構，現場分站與各部皮帶機上的傳感器采用矩陣連接，控制中心站與集控操作臺的監控機實行總線網絡連接?，F場分站負責現場皮帶機數據采取和控制，通過監控系統，可對地面膠帶運輸進行監控和遠程控制。

2　地面膠帶運輸監控系統的布置方式

地面膠帶運輸監控系統在地面調度室機房設控制中心站，為保證傳輸數據的可靠性，設備的控制和信號采集采用雙絞線和光纜結合的布線方法，且傳輸的音頻、視頻數據和相關遙測控制數據有光纜完成?，F場分站負責地面皮帶機的各種信號采取與遠程控制。

地面生產系統主控PLC需通過以太網通訊接口，以Ethernet/IP協議，RJ45接口，與操作監控站計算機、調度室和礦井生產調度網絡（地面環網）連接。能提供完整的控制變量表，控制系統能夠在線診斷，并且其控制程序可在調度室中心機房主機在線下載。

3　地面膠帶運輸監控系統的功能介紹

地面膠帶運輸監控系統為實時光纖監控，具有完整的生產監控操作指揮一體化管理功能，對地面膠帶運輸的各個環節實行數據采取、輸送、反饋、顯示、分析、查詢、打印等，實現了集控操作人員遠程集控操作地面膠帶運輸系統，同時通過調度大屏、井下視頻等系統對現場的安全運輸情況進行確認運行，確保地面膠帶運輸系統及現場維護人員安全。

地面膠帶運輸系統實施后，集控員可以在調度室集控操作臺上遠程控制地面膠帶運輸生產全過程，完成地面膠帶運輸監控系統的“三遙”功能，即遙測、要信、遙控，實現地面膠帶運輸監控系統的礦井輔助運輸系統的綜合自動化。

4　地面膠帶運輸監控系統的工藝流程和工況顯示

為了實現工藝控制功能，系統均采用SIEMENS公司S7系列PLC進行控制，PLC應配有以態網通訊模塊。同時通過Ethernet/IP工業以太網接口，與生產指揮中心集控室計算機聯接，實現整個地面生產系統的集中控制，最終要達到安全高效的功能。

一是地面膠帶運輸系統可實現遠程、就地、手動、檢修四種控制方式，就地時在PLC柜觸摸屏操作，遠程時可以通過網絡在集中控制中心實現集中控制，手動時在現場可直接開啟各設備，檢修時其他控制無法實現。

二是遠程控制時采用逆煤流方向延時啟車和順煤流方向延時停車。操作人員在發出啟車信號之前，整個生產系統沿線應發預告信號，預告信號采用燈光指示、聲響信號裝置，并保持20～30秒鐘(可調)后，沿線設備方可按逆煤流依次啟動。各設備之間相互閉鎖，故障時自動發出聲光報警。

三是膠帶輸送機所需裝設的主要保護：防跑偏裝置、打滑保護、縱裂保護、堆煤保護、煙霧保護、急停裝置、電機溫度保護等，所有保護裝置運行信號均應返回到調度室集控操作臺上。

四是啟動聯鎖順序：膠帶啟動時，自系統的終端開始，按逆物料輸送方向順序依次開始啟動。系統停機時，自系統始端的供料設備開始，按順物料輸送方向順序待料運完后依次停車。若發生故障時，其來料方向所有設備同時停機，后面的設備運轉至物料全部排空即停機。

五是系統轉換：在運輸系統中，可由系統轉換設備-可逆帶式輸送機或溜槽閘門來實現。通過可逆帶式輸送機正、逆轉或溜槽閘門的切換，實現系統的轉換。可逆帶式輸送機、閘門的切換，需在其上無料的情況下進行。

5　地面膠帶運輸監控系統故障報警顯示

該運輸系統中某一帶式輸送機故障停機（故障包括：兩級跑偏、打滑、縱向撕裂、過負荷、其它事故），其來料方向所有設備同時停機，后面的設備繼續運轉，至物料全部排空立即停機。緊急停車:在每條帶式輸送機旁設置一急停開關,并在帶式輸送機沿線設置事故拉繩開關,當現場發生事故時,現場可拉動緊急停車的拉繩開關或操作箱上的急停開關,料線全線立即停車。

6　地面膠帶運輸監控系統系統特點

一是畫面簡單，操作方便，各項保護功能齊全。人機界面通俗易懂，還有實時監控畫面、語音報警、安全確認與事故數據記錄。

二是界面易編輯，現場分站及I/O模塊均采用插件模式維護方便，系統出現軟件或硬件故障時，調度室操作臺發出聲光報警，操作臺直觀反映，維修人員能及時判斷處理故障。

三是系統擴展方便，現場需要增加或減少膠帶機數量，可以方便的加入節點，通過調度室中心機房在線修改控制程序。

四是維護方便，減少人工支出費用。系統穩定可靠，節約大量膠帶操作人員，降低企業勞動成本。

7　結語

綜上所述，地面煤樓膠帶運輸監控系統的建立，是實現煤礦安全生產、節能、高產、高效的重要保障，是企業生產發展的方向，是煤礦安全生產發展的基礎。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.190