電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦井下計量中的應用

向敏

（四川川煤石洞溝煤業(yè)有限責任公司，四川 廣元 628209）

一、前言

電子皮帶秤本身是一種結(jié)構(gòu)簡單、稱量準確的工業(yè)動態(tài)連續(xù)計量器具，目前在地面應用比較廣泛，但在煤礦井下計量中安裝并能成功使用的很少。主要是因為井下影響電子皮帶秤準確計量的干擾因素多而且缺少實時監(jiān)管功能，之前井下也沒有建立網(wǎng)絡通訊傳輸系統(tǒng)，每當出現(xiàn)計量影響時，計量管理人員不能及時發(fā)現(xiàn)，從井上到井下現(xiàn)場距離遠也不能及時到現(xiàn)場處理，最終導致經(jīng)常計量過程受影響、計量結(jié)果偏差大、不準確。所以建立電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對煤礦井下煤炭皮帶運輸過程中實現(xiàn)精準計量是很有必要的。

二、煤礦井下電子皮帶秤計量遠程在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建立的好處

（一）使用單位計量管理部門及人員可以遠程在線全程實時了解電子皮帶秤運行的具體情況，可隨時查看計量參數(shù)，如稱重信號、流量、產(chǎn)量情況等，可以檢查零點情況并及時調(diào)校、修正計量參數(shù)，從而能大大提高計量的穩(wěn)定性和準確度、方便了計量管理。

（二）通過遠程監(jiān)測軟件提示，有助于查找、分析電子皮帶秤故障原因，便于故障處理。

（三）在電子皮帶秤位置安裝視頻監(jiān)控后，就可以全程錄像監(jiān)控井下電子皮帶秤現(xiàn)場的環(huán)境情況，能夠杜絕人為干擾電子皮帶秤計量的不良行為。

三、煤礦井下電子皮帶秤安裝遠程監(jiān)測監(jiān)控的必備條件

（一）要提前建好井下以太環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)均上傳到礦調(diào)度室

（二）電子皮帶秤安裝點附近要布置一臺以太環(huán)網(wǎng)交換機，安裝區(qū)域要留有井下防爆攝像頭光纖接口。

四、煤礦井下電子皮帶秤及計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)及使用原理

（一）電子皮帶秤設(shè)備組成及工作原理

1.設(shè)備組成

礦用電子皮帶秤由數(shù)顯分機、稱重傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器或開停傳感器組成。結(jié)構(gòu)示意圖：

2.工作原理

稱重傳感器將檢測到的物料流量信號傳送至礦用電子皮帶秤數(shù)顯分機、經(jīng)數(shù)顯分機處理后進行計量顯示，并將現(xiàn)場皮帶的信號、流量、負載、班產(chǎn)量、累計量就地在儀表中顯示出來。

（二）電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要由兩部分組成：

1.電子皮帶秤及遠程監(jiān)測系統(tǒng)

電子皮帶計量遠程監(jiān)測系統(tǒng)主要由電子皮帶秤框架、稱重傳感器、開停傳感器、數(shù)顯分機、井下信號交換機、環(huán)網(wǎng)交換機、地面信號交換機、地面監(jiān)測電腦、遠程監(jiān)測軟件以及光纖、網(wǎng)線、通訊線等組成。

2.電子皮帶秤遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

電子皮帶計量遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由電子皮帶秤處的監(jiān)控攝像頭、光纖盒子、光纖線路、環(huán)網(wǎng)交換機、地面監(jiān)測電腦、視頻遠程控制軟件、大屏幕等組成。

（三）電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行原理

在規(guī)范安裝好電子皮帶秤、精確調(diào)校好電子秤并能準確計量后，對其增加了遠程計量監(jiān)測軟件和監(jiān)控視頻兩項系統(tǒng)配套設(shè)施。該系統(tǒng)是以電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控和現(xiàn)場視頻監(jiān)控聯(lián)合應用的方式將井下現(xiàn)場的計量信息和監(jiān)控信息通過環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬲{(diào)度室電腦上，從而使煤炭計量管理部門能通過電腦或手機隨時隨地直接查看到井下電子皮帶秤計量運行情況是否規(guī)范、正常，同時還能遠程調(diào)控電子皮帶秤（比如修改電子秤各項計量參數(shù)、校秤等等），處理一些計量故障，從而形成一個精準穩(wěn)定、透明高效地遠程計量監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。

其中，計量監(jiān)測監(jiān)控原理：通過數(shù)顯分機接收稱重傳感信號、計算儲存并發(fā)送新的電信號、信號傳輸、下位機接收轉(zhuǎn)換、網(wǎng)線傳輸、環(huán)網(wǎng)交換機轉(zhuǎn)換、光纖傳輸、上位機接收、電腦軟件接收信號并轉(zhuǎn)化成動態(tài)圖像實時監(jiān)測。

遠程視頻監(jiān)控原理：攝像頭拍攝計量現(xiàn)場圖像、網(wǎng)絡傳輸?shù)降孛姹O(jiān)測電腦、連接控制軟件并接收到監(jiān)控視頻內(nèi)容。

（四）電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)整體構(gòu)成示意圖

五、電子皮帶秤計量遠控系統(tǒng)在該礦的使用情況及效果

石洞溝煤業(yè)公司2019年7 月購置了一臺ICS-ST(CT)型礦用電子皮帶秤，用于對31324 采煤工作面生產(chǎn)的煤炭進行動態(tài)計量。為保證皮帶運行盡量穩(wěn)定單獨在31324 運輸巷安裝了一條計量皮帶，專門用來安裝電子皮帶秤。由于該區(qū)域環(huán)網(wǎng)故障，起初只是安裝了電子秤稱重裝置和計量儀表，沒有安裝遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，電子皮帶秤計量運行期間調(diào)校和管理很不方便、經(jīng)常出現(xiàn)計量錯誤無法保證動態(tài)計量準確，導致井下煤炭計量工作無法開展。后期環(huán)網(wǎng)進行檢修好后，對電子皮帶秤進行了遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)安裝，系統(tǒng)啟用后動態(tài)計量工作立刻實現(xiàn)了正常運行。從9 月份開始，該礦為進一步加強該系統(tǒng)使用性能的檢驗，特別進行了4 個月時間的計量試運行。期間主要通過遠程監(jiān)測、視頻監(jiān)控以及現(xiàn)場巡查的方式進行計量監(jiān)管。

通過試運行檢驗可知，此次試運行效果非常良好，該電子皮帶秤計量準確率很高、穩(wěn)定性好，徹底解決了之前管理難的問題，為電子皮帶秤正常計量創(chuàng)營造了公平公正的計量環(huán)境，而且該系統(tǒng)之后一直使用到現(xiàn)在也沒有出現(xiàn)較大故障。

通過實踐運用和系統(tǒng)分析可知：該系統(tǒng)能夠取得良好的運行效果，主要是因為采用了計量實時在線監(jiān)測、調(diào)校和視頻監(jiān)控聯(lián)合監(jiān)管方式，形成了全過程、全方位的計量監(jiān)管系統(tǒng)，同時不折不扣的嚴厲執(zhí)行公司制定的違反計量管理及考核辦法中規(guī)定的相關(guān)處罰，從而杜絕了一切人為干擾因素，保證電子皮帶秤能夠長期準確計量。它顛覆、代替了以前傳統(tǒng)落后繁瑣的計量模式，非常具有現(xiàn)實創(chuàng)新意義，實用性強，效率高，實現(xiàn)了煤炭井下計量動態(tài)管理，大大為企業(yè)節(jié)省了計量成本，減少了人工勞動強度，因此非常值得在煤礦推廣應用。

六、煤礦井下電子皮帶秤計量遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)使用保養(yǎng)維修注意事項

為了電子皮帶秤計量能夠長期安全、準確、穩(wěn)定、良好地運行，需要加強日常管理維護：

（一）由于是在煤礦井下使用，應根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定和產(chǎn)品使用說明書中要求的工作條件，安裝、使用隔爆型電子皮帶秤。

（二）電子皮帶秤在煤礦井下嚴格執(zhí)行“嚴禁帶電開蓋”警示要求操作，不得帶電檢修，不得將地線做本質(zhì)安全電路回路（接地保護除外）。

（三）使用單位要加強計量皮帶日常檢查、維護，皮帶要完好盡量少接頭，計量皮帶運行時要求無抖動、無跑偏，才能保證良好的計量運行環(huán)境。

（四）計量管理人員要加強電子皮帶秤和監(jiān)測、監(jiān)控配套設(shè)施的日常巡視檢查，確保軟、硬件系統(tǒng)不受損壞、無故障。

（五）現(xiàn)場電子秤計量皮帶司機要時常察看并清理秤架上的淤泥、煤塊、雜物等，保證秤架干凈、計量穩(wěn)定不受干擾。

（六）計量管理人員要時常調(diào)校電子皮帶秤，減少影響，保證計量穩(wěn)定性，經(jīng)常通過計量監(jiān)測軟件、監(jiān)控視頻察看現(xiàn)場電子秤計量是否正常，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

（七）系統(tǒng)運行期間要保證井下以太環(huán)網(wǎng)信息傳輸系統(tǒng)暢通、保證計量配套設(shè)備供電正常、視頻監(jiān)控無故障，做到全過程，全方位實時在線遠程監(jiān)測監(jiān)控。