視頻監控系統在刮板輸送機運輸上的應用

趙建軍

(山西煤炭進出口集團 左云東谷城煤業有限公司,山西 大同 037100)

視頻監控系統在刮板輸送機運輸上的應用

趙建軍

(山西煤炭進出口集團 左云東谷城煤業有限公司,山西 大同 037100)

對煤礦井下坡度較大的傾斜巷道采用多部刮板輸送機運輸時,為安全高效地將開拓矸石提升出來,需安裝刮板輸送機運輸視頻監控系統。文章對該系統的組成及功能進行了詳細介紹,實踐證明該系統能有效地對設備啟停及運行情況實時監測,減少了人力成本,提高了礦井的安全保障能力。

刮板輸送機運輸視頻監控系統;系統組成;工作原理及應用

山煤集團凌志達礦3號煤層向15號煤層延伸及150萬t擴建工程在進行到主斜井延伸段時,開拓矸石的臨時運輸成了突出問題,由于資金緊張,再增加運輸設備已不可能,因此充分利用原3號層主井皮帶并在其后搭接5部已有的40T型刮板輸送機形成臨時運輸系統來解決這一難題。

該系統形成后,有三個因素影響系統的正常運行,一是斜井筒的坡度較大(22°),刮板輸送機運行時有滾落矸石塊的危險;二是主斜井筒段同時還有軌道運輸平行作業,工作人員在開車及檢修時危險性大;三是該礦技改工作繁忙,人員不足。經過機電技術人員現場勘察后,決定采用視頻監控系統對刮板輸送機進行集中監測監控。

1 系統基本原理

視頻監控就是使用防爆高清攝像機對所在目標攝取的圖像進行實時采集,控制人員對采集的實時圖像進行分析、判斷,進行必要的控制。視頻監測監控在我國煤礦中主要用于圖像的檢測,但應用到控制領域的還不多,主要原因是煤礦井下條件惡劣,對設備的干擾強,易產生易燃易爆氣體,對煤礦監控設備有特殊要求。

2 系統組成及其功能

1)該系統由圖像監測系統和集中控制系統組成,見圖1。在3號煤層原主皮帶機尾硐室安裝集中控制臺和顯示器,隨著開拓延伸的進行,在逐步增設的刮板輸送機機頭指定位置安裝防爆高清攝像頭,各個攝像頭通過抗干擾同軸電纜(信號傳輸采用型號為75-5的抗干擾同軸電纜,BNS插頭,衰減率不超過3 dB,比特率為450 Mbps,信噪比達到技術要求,同軸電纜的傳輸距離完全能夠滿足,在井下潮濕的環境中完全能滿足圖像及數據的傳輸要求)與監控主機連接,從而使操作者能夠準確實時的監測每部刮板輸送機的運行狀況。

圖1 刮板輸送機運輸視頻監控系統Fig. 1 The video monitoring system of scraper conveyor

2)集中控制系統由每臺刮板輸送機的電磁啟動器、控制器、控制臺及連接電纜組成,控制臺采用單片機進行核心控制,控制系統設置了自動模式、手動模式,檢修模式等狀況,系統狀態見圖2。在自動模式時,按下啟動按鈕,各部刮板輸送機按照“逆煤流啟動”模式逐機啟動;按下停止按鈕,各部刮板輸送機按照“順煤流停止”的模式逐機停止。在手動模式下,每部刮板輸送機在按下相應的啟動按鈕和停止按鈕啟動或停止,對單部刮板輸送機進行控制。當在檢修模式下時,按下相應檢修刮板輸送機的閉鎖按鈕,所有的刮板輸送機不能啟動,只有解除閉鎖后方可啟動。

圖2 控制系統狀態圖Fig. 2 Control system diagram

刮板輸送機每次啟動前都有相應的語音提示,在語音提示后幾十秒的時間內刮板輸送機啟動,報警時間的長短根據實際情況進行設置。當有故障或有緊急狀況停車時,各部刮板輸送機全部停止,只有在解除故障后方可啟動。

每部刮板輸送機的沿途設有急停按鈕和拉線急停開關,拉下急停,所有刮板輸送機全部停車,集中控制系統可與上位機連接,實現聯網。

3 系統的優點

1)在煤礦坡度較大的傾斜巷道運輸時,矸石和炭塊極易滾落,對人員設備造成安全隱患,視頻監控系統的應用,避免了該種安全隱患。

2)實現了集中控制,在一個集中控制硐室即可對所有運輸線的設備進行啟停順序操作,避免了前部運輸機停運后,后部運輸機繼續運行造成事故。

3)減少了每部運輸機控制硐室的掘進量。

4)實現了各部運輸機的實時監測監控,操作人員實時掌握各部運輸機的運行狀況,便于及時控制。

5)降低了勞動強度,減少了崗位人員設置,提高了勞動效率。

4 系統應用環境及效果

該視頻監控系統應用于多臺刮板輸送機或膠帶輸送機在坡度超過15°的傾斜巷道運輸,尤其是在礦井改擴建時的臨時性運輸,能充分利用原有的舊設備,實現設備最大化利用。

該視頻監控系統的研發和投入運行二個月來,能安全高效地將主斜井延伸段的開拓矸石提升出來,具體效果有以下幾項:

1) 視頻監控系統投入運行以來未出現一起人員和設備的事故,確保了施工的安全。采用了這套系統后人員在安全的硐室里操作,脫離了危險的作業環境,人身傷害的威脅降到了最低。

2) 視頻監控系統采用了各種傳感器使得操作人員能夠及時準確地發現設備存在的隱患,在檢修時更具有針對性,故障率大為降低,在整個運行過程中,設備一直平穩運行,沒有出現故障,有力地保障了公司的技改工作。

3) 節省了人力。原先每部刮板輸送機都需1名司機,改用視頻監控系統后,只需1名操作人員就可完成工作,不用擔心互相之間的配合失誤,使人為的故障大為減少。

4) 充分利用了該礦3號煤層開采時的原有設備,以較少的投入取得了較好的經濟效益。

刮板輸送機運輸視頻監控系統的研發投入使用,是該礦機電技術上的一次創新,并且取得了良好的經濟效益和安全效益,大大加快了該礦的技改進程。

[1] 姚向榮.煤礦安全監測監控技術[M].北京:煤炭工業出版社,2007.

[2] 李學成.礦井安全監控原理與應用[M].徐州:中國礦業大學出版社,1996.

[3] 孫繼平.礦井監測與控制[M].北京:北京工業大學出版社,1990.

[4] 煤炭工業部安全司.礦井安全監控原理與應用[M].徐州:中國礦業大學出版社,1995.

(編輯:樊 敏)

ApplicationofVideoMonitoringSysteminScraperConveyor

ZHAOJianjun
(ZuoyunDongguchengCoalCo.,Ltd.,ShanxiCoalImport&ExportGroup,Datong037100,China)

In the inclined drifts with large slope, multiple scraper conveyors could be used for transportation. To realize the safe and efficient lifting of gangue, it is necessary to install a video monitoring system for the scraper conveyor. The paper introduces the composition and function of the system. The practice showed that the system could effectively implement real-time monitoring on the equipment start-stop and operation situation, reduce manpower cost, and improve the security safeguarding capability.

video monitoring system of scraper conveyor; system composition; working principle and application

TD63+4.2

A

1672-5050(2017)03-0047-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.06.013

2017-04-27

趙建軍(1974-),男,山西長治人,大學本科,工程師,從事煤礦機電工作。