移動式漏斗與帶式輸送機無線聯動控制系統的創新應用

張旭富　陳木亮

摘 要：為提高移動式漏斗和帶式輸送機間聯動控制的安全性和可靠性，文章在原有有線急停拉繩系統基礎上增加了無線遙控控制技術。改造后運行效果良好，對類似改造提供可借鑒的技術方案。

關鍵詞：帶式輸送機；漏斗；無線控制

汕頭招商局港口集團礐石港區是一座專業散貨裝卸碼頭，其裝卸工藝為：卸船機將船上煤炭用抓斗抓取到碼頭上的3個移動式漏斗中，漏斗沿碼頭前沿帶式輸送機布置，漏斗上的煤炭沿帶式輸送機作業線輸送至后方堆場。卸原煤時，由于塊煤時常會引起漏斗堵塞，需要馬上停止帶式輸送機并由裝卸工人清理漏斗出口，由此產生機械、人力混合操作導致存在安全隱患，而塊煤會造成急停拉繩或控制線損傷，碼頭前沿作業距離長也造成漏斗看護人員和帶式輸送機巡視工之間的溝通有時不夠順暢，原有的有線急停控制系統難以滿足帶式輸送機快速、準確和安全控制的要求。因此，需要設計一套安全可靠的電控系統來解決漏斗和帶式輸送機之間的聯動控制問題。

1 技術方案

1.1 通信方式選擇

針對帶式輸送機位于漏斗段附近的急停電纜和拉繩開關經常損壞這一情況，采用無線技術代替原來的有線通信方式，沒有電纜的限制，急停開關就可以安裝在移動漏斗上，隨漏斗移動，這樣可以防止急停開關被煤塊砸壞。

無線技術目前已廣泛應用于各大領域，其種類也很多，根據其各自的傳遞媒介對各無線技術的優缺特點進行了比較（見表1）。

根據表1中各種控制方式的特點，結合港區實際情況，采用無線電技術比較合適，由于無線電射頻可以向四周輻射，難以被轉載機房、卸船機等遮擋物遮擋，相互間也不容易受到干擾，能夠避免相互干擾引起的誤操作，根據現場情況，我們選擇了發射距離為500 m帶編碼的發射和接收集成電路。

1.2 聯動控制系統方式

采用聲光信號和皮帶機聯鎖信號，不管雨霧天氣、晚間作業，還是其他不良作業環境，對于漏斗操作工的信號，帶式輸送機巡視工都能準確、及時識別，立刻做出反應。

聲光信號若選用傳統的繼電控制線路，則要用到多個時間繼電器和中間繼電器，接線比較繁瑣，檢修麻煩。我們采用了單片機控制器，利用單片機體積小，集成度高，價格低廉，可靠性高，方便檢修的性能。通過編程，對地面漏斗的急停編出各種聲光信號的訊響次數，給現場操作人員加以區分。若有多個漏斗按了急停，采用誰按了急停誰解除的原則，確保安全。本系統單片機控制器工作原理如圖1所示。

2 項目實施

2.1 制作發射機和接收機

考慮到移動式漏斗振動較大，我們在發射器內部做防振設計，外部進行防塵防水密封處理，懸掛式安裝，既可防振又便于維護更換。接收器考慮防塵防水和接收信號強度，安裝到帶式輸送機控制電箱旁，其工作原理如圖2所示。發射機和接收機實物和安裝如圖3—4所示。

2.2 接入作業線中控系統

接收機把接收到的信號，通過單片機編程，同時控制配電箱上的指示燈和聲光蜂鳴器工作。發射機和配電箱指示燈一一對應，可以明確分辨急停位置。接收機可以同時接收多個信號，且信號各自獨立，互不干擾，利于多個位置同時急停。整個急停電路串聯到皮帶機就地控制箱的控制線路中，并接入作業線中控系統。

3 效果、效益分析

系統自2015年2月份投入應用以來，聯動信號動作準確、可靠、迅速、無延遲現象，2年多的運行時間內，經歷海洋氣候、粉塵、雨霧等惡劣氣候條件考驗，系統運行穩定，未發生任何誤動或拒動故障，沒有再出現漏斗操作工在清理漏斗堵塞的時候皮帶突然啟動等聯動控制異常的情況，從技術上解決了生產安全隱患。

經濟性方面，該方案整個改造過程投入費用少，后續維護成本低。相比安裝拉線開關，費用要低很多。

這套無線控制系統，操作方便、實用性強、可靠性高，有較高推廣價值。在信號需要通過移動電纜或難以敷設控制電纜，以及潮濕或惡劣環境下為了安全需要使用弱電控制強電的場所，采用無線技術進行控制就更顯優越性。