煤礦井下膠帶輸送機(jī)的無人值守控制系統(tǒng)

崔峰

摘要：相比于鏈斗輸送機(jī)等一些輸送設(shè)備來說，膠帶輸送機(jī)在對物品進(jìn)行輸送的過程中擁有極高的效率，更加的安全與可靠。在其運(yùn)行過程中，也更易進(jìn)行控制，運(yùn)行期間的維護(hù)成本低，維修作業(yè)也相對方便。所以，膠帶輸送機(jī)在煤礦的井下運(yùn)輸作業(yè)過程中得到廣泛的應(yīng)用。不過，就現(xiàn)階段煤礦開采作業(yè)的模式來看，將所開采的煤炭資源由工作面位置經(jīng)由相應(yīng)的膠帶輸送機(jī)而輸送之井上方這一環(huán)節(jié)之中，所涉及的過程較為復(fù)雜。比如說，當(dāng)工作面需出煤時(shí)，第一要做的便是電話通知井上方的主斜井司機(jī)。而在司機(jī)得到相應(yīng)的通知以后，同時(shí)應(yīng)當(dāng)確認(rèn)主井倉此刻允不允許開啟。若是無法開啟，須電話通知工作面作業(yè)人員。而若是可以開啟，則司機(jī)才可以開車，而且也許告知相應(yīng)的膠帶機(jī)司機(jī)做好開車的準(zhǔn)備工作。而在實(shí)際觀察的膠帶機(jī)已經(jīng)運(yùn)行以后，要立即進(jìn)行開車作業(yè)，確保整個(gè)設(shè)備完全的運(yùn)行，并且達(dá)到了工作面出煤時(shí)的相關(guān)要求。而若是進(jìn)行停車時(shí)，同樣要通知司機(jī)，而且司機(jī)也應(yīng)當(dāng)在膠帶機(jī)上方?jīng)]有煤的存在才可以進(jìn)行停車處理，而且過程會(huì)花費(fèi)相對長的時(shí)間，如此便會(huì)非常不方便，導(dǎo)致整個(gè)開采作業(yè)的效率明顯下降，不利于煤礦開采的高效與高產(chǎn)。另外，在對設(shè)備檢修過程中，由于指揮中心無法直接對所出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，而一般故障的上報(bào)是由司機(jī)進(jìn)行的，當(dāng)故障上報(bào)之后，再由指揮中心委派維修人員進(jìn)行相應(yīng)的檢查與維修。不過，因?yàn)樗緳C(jī)進(jìn)行故障報(bào)告的過程中，由于自己對故障問題未能明確，加上上報(bào)與委派維修人員過程會(huì)造成大量的時(shí)間被浪費(fèi)，極大地影響到了設(shè)備的故障維修效率，同時(shí)對于整個(gè)煤礦的生產(chǎn)效率也是存在很大的影響。第二，若想處理好膠帶輸送機(jī)使用過程中如此繁雜的問題，則應(yīng)當(dāng)通過采用集散型的控制系統(tǒng)，同時(shí)應(yīng)用相應(yīng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)以及無線通訊技術(shù)，以構(gòu)建出煤礦井下膠帶輸送機(jī)的無人值守控制系統(tǒng)，更好地對膠帶輸送機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化的控制，以提高煤礦開采作業(yè)的效率。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；膠帶輸送機(jī)；無人值守；控制系統(tǒng)

一、煤礦井下膠帶輸送機(jī)無人值守控制系統(tǒng)

在無人值守控制系統(tǒng)之中，集散型控制系統(tǒng)是最關(guān)鍵的。在位于井下方的輸送機(jī)，安裝上相應(yīng)的集散型控制系統(tǒng)以后，便撤除之前的輸送機(jī)司機(jī)以及清潔工人，取而代之的是相應(yīng)的傳感裝置，同時(shí)對其所擁有的通訊能力進(jìn)一步的拓展，在礦井之下所有的控制操作都是通過位于地面之上的指揮中心實(shí)現(xiàn)的，如此便可以實(shí)現(xiàn)對井下皮帶輸送機(jī)的無人值守。而在輸送機(jī)的沿線上僅僅保留了相應(yīng)的檢修作業(yè)人員。

應(yīng)用工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)則對無人值守系統(tǒng)進(jìn)行了完整的補(bǔ)充，使得無人值守系統(tǒng)更健全與完善，即使在井下沒有相應(yīng)的值守人員，由于加設(shè)了監(jiān)視系統(tǒng)，在地面之上的指揮中心之中依然可以非常全面地掌握井下不同部位以及各個(gè)裝置的具體運(yùn)行狀況。

而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用，則更好地確保了無人值守控制系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。利用無線通訊手段，檢修人員可以隨時(shí)聯(lián)系到指揮中心，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，維修人員便能夠確保第一時(shí)間趕到現(xiàn)場，對故障設(shè)備進(jìn)行檢修，確保設(shè)備可以盡快投入使用。

而人員監(jiān)測系統(tǒng)同樣也是對無人值守系統(tǒng)極為重要的一項(xiàng)補(bǔ)充，因?yàn)楫?dāng)采用無人值守控制系統(tǒng)以后，在井下就不會(huì)再安排人員進(jìn)行值守，而一些外來人員的活動(dòng)則在地上指揮中心里卻無法獲得相關(guān)信息，同時(shí)，外來人員會(huì)極大地影響到無人值守控制系統(tǒng)的運(yùn)行。所以，當(dāng)安裝上人員監(jiān)測系統(tǒng)之后，在地上指揮中心處便可以隨時(shí)掌握井下具體的人員分布以及活動(dòng)狀況，以便指揮中心對外來人員發(fā)出一些警告、指引與提醒，防止由于外來人員干擾而影響到無人值守控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

二、井下膠帶輸送機(jī)無人值守控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)

1集散型控制系統(tǒng)

集散型控制系統(tǒng)包含有傳輸接口、工業(yè)控制設(shè)備、監(jiān)控主站以及分站等。在系統(tǒng)之中，工業(yè)控制設(shè)備則是經(jīng)由相應(yīng)的信號電纜對信號加以傳輸，能夠通過此設(shè)備而實(shí)現(xiàn)讓任何一個(gè)膠帶輸送機(jī)執(zhí)行開啟或者是停運(yùn)的命令，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)和關(guān)聯(lián)裝置的閉鎖控制。若是其中一個(gè)分站中的保護(hù)傳感裝置發(fā)生動(dòng)作，則不僅僅該分站會(huì)進(jìn)行停機(jī)以及故障的上報(bào)，同時(shí)主站以及工業(yè)控制設(shè)備同時(shí)也會(huì)進(jìn)行一樣的操作。監(jiān)控主站所充當(dāng)?shù)慕巧珵楣I(yè)控制設(shè)備的下級控制層，其所擁有的相關(guān)控制功能幾乎與工業(yè)控制設(shè)備的功能一致。不過，該系統(tǒng)的顯示形式從CRT形式轉(zhuǎn)化成了模擬盤的形式。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行之后，需要將之前的膠帶輸送機(jī)司機(jī)以及相應(yīng)的清潔工人撤除。不過，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，依然會(huì)出現(xiàn)局部落落煤的問題，所以，應(yīng)當(dāng)對溜煤口進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，加設(shè)上防堵以及防落煤所用的傳感裝置。同時(shí)，如果條件允許，也應(yīng)當(dāng)在膠帶機(jī)的相互搭接位置處加圍上護(hù)煤的帷帳，而在清掃裝置的下方設(shè)置一定的開槽，留有足夠的空間，對所清掃出來的煤暫時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，如此便可以更好地確保無人值守控制系統(tǒng)高效、順利地運(yùn)行。

2、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)

此監(jiān)視系統(tǒng)之中最為重要的組成部分便是工控機(jī)以及攝像機(jī)。工控機(jī)在其中所發(fā)揮的作用是可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而對系統(tǒng)可以更加方便地進(jìn)行控制。而攝像機(jī)則安裝在膠帶輸送機(jī)的頭部、尾部以及給煤位置等，這樣便可以確保通過監(jiān)視設(shè)備，而能夠清楚地了解到膠帶輸送機(jī)以及電動(dòng)機(jī)等各個(gè)設(shè)備現(xiàn)場的運(yùn)行狀況。不過，若是想盡可能的少安裝攝像機(jī)，能夠采用三可變鏡頭類型的攝像機(jī)，如此不僅可以更為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行期間也非常的可靠。通過應(yīng)用監(jiān)視系統(tǒng)，可以讓地面的指揮中心能夠更為全面與直接的掌握井下一些設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以更好地對設(shè)備加以控制，并能更加及時(shí)、有效地處理井下設(shè)備所遇到的一些故障。

3、無線通訊技術(shù)

無線通訊技術(shù)的應(yīng)用主要是指在井下一些檢修作業(yè)人員，可以通過無線通訊工具，及時(shí)和指揮中心進(jìn)行溝通與聯(lián)系，更好地確保了無人值守控制系統(tǒng)的順利、高效的運(yùn)行。

4、井下人員監(jiān)測系統(tǒng)

此系統(tǒng)之中最為關(guān)鍵的組成便是監(jiān)測分站，其能夠?qū)氯藛T所攜帶的相應(yīng)信號源進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)把所得到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過處理之后，再輸送至指揮中心。而在指揮中心之中，經(jīng)由工控設(shè)備，便能將井下的具體人員分布情況加以模擬與顯示，特別是在外來人員在近膠帶輸送機(jī)的控制范圍之內(nèi)時(shí)，此時(shí)指揮中心便會(huì)對外來人員發(fā)出提醒或者是警告，以保障人員的人生安全不會(huì)受到威脅，從而更好地確保了井下生產(chǎn)安全性。

結(jié)束語

在應(yīng)用無人值守控制系統(tǒng)時(shí)，通常在技術(shù)方面較為容易實(shí)現(xiàn)。不過，此系統(tǒng)相對來說較為龐大，所應(yīng)用到的設(shè)備型號繁雜，而且產(chǎn)品也多樣化，除了需要指揮者以及檢修作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)擁有相對高的技術(shù)素養(yǎng)外，同時(shí)在井下以及地面上均應(yīng)當(dāng)配備更為便捷與快速的交通工具，如此當(dāng)出現(xiàn)事故或者問題時(shí)，才可以及時(shí)做出反應(yīng)，也才能夠真正的發(fā)揮出無人值守控制系統(tǒng)的作用。所以，也要求煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大資金投入，逐步實(shí)現(xiàn)對井下膠帶輸送設(shè)備的無人值守，提升煤礦開采過程中的自動(dòng)化程度，確保煤礦開采過程中的安全性。

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