基于智能化礦山的輸送機(jī)系統(tǒng)解決方案

適用范圍

方案集帶式輸送機(jī)系統(tǒng)智能化控制、電話調(diào)度、視頻監(jiān)控為一體，構(gòu)建一個完整的調(diào)度、操作、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)  體系不僅能提高設(shè)備安全生產(chǎn)效率、節(jié)約資源消耗、減少作業(yè)人員，還可實(shí)現(xiàn)皮帶輸送系統(tǒng)無人值守和系統(tǒng)智能化運(yùn)行適用于礦山井下和地面帶式輸送機(jī)及其相關(guān)子系統(tǒng)的智能化控制和管理升級等綜合要求，是為有滿足 系統(tǒng)無人值守和礦山智能化運(yùn)行要求的高端客戶，量身定制的解決方案。
 

主要特點(diǎn)

該方案以輸送機(jī)系統(tǒng)智能化控制的安全性和可靠性為核心，可對輸送機(jī)系統(tǒng)的主要設(shè)備和過程控制等關(guān)鍵信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，故障警示、數(shù)據(jù)、信息遠(yuǎn)傳和存儲、隱形故障智能分析等專業(yè)化處理。實(shí)現(xiàn)設(shè)備層和系統(tǒng)層的自診斷、故障警示、隱形故障預(yù)警等智慧功能，支持管理信息上傳和控制指令下傳等。智能化的“系統(tǒng)插件”功能，可方便的與其它信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互，低成本的滿足智能礦山實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行需要。
 

“5+1+2”輸送機(jī)系統(tǒng)智能化控制解決方案

本方案從使用環(huán)境考慮分為井下和地面兩套方案，這兩套方案主要差別在設(shè)備使用環(huán)境引起的防爆和防護(hù) 等級方面，其它的主要控制功能和性能基本一致。
“5+1+2”方案包括輸送機(jī)自動化控制系統(tǒng)、輸送機(jī)能耗管理系統(tǒng)、輸送機(jī)專家智能系統(tǒng)(設(shè)備級)、音頻 通訊系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通道、調(diào)度管理及監(jiān)控平臺、遠(yuǎn)程服務(wù)平臺共五大子系統(tǒng)， 一 條通道和兩個支持平臺等八部分構(gòu)成。

1.輸送機(jī)自動化控制系統(tǒng)

輸送機(jī)自動化控制系統(tǒng)以高性能可編程控制器作為的核心控制器件，單條皮帶機(jī)的控制以嵌入式單片機(jī)作為核心控制器件。整個系統(tǒng)運(yùn)行在“有煤開車，無煤停運(yùn)，煤多快運(yùn)，煤少慢運(yùn)”的高效低耗模式下，具有技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、安全可靠、經(jīng)濟(jì)性好、能耗低等顯著特點(diǎn)。通過實(shí)時采集處理各傳感器的工況信息，準(zhǔn)確判斷設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,具有通訊、控制、保護(hù)、故障定位、動畫顯示及語音報警等功能。能滿足不同用戶現(xiàn)場的各種特殊控制和通訊要求。

2.輸送機(jī)能耗管理系統(tǒng)

通過專業(yè)可靠的檢測手段和一整套智能控制算法，準(zhǔn)確測定各條輸送帶的實(shí)際載荷。將皮帶機(jī)輸送系統(tǒng)作為整體，系統(tǒng)調(diào)節(jié)各條皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使之處于“煤多快運(yùn)，煤少慢運(yùn)，無煤停運(yùn)”的高效運(yùn)行模式。

3.輸送機(jī)專家智能系統(tǒng)（設(shè)備級)

主要包括:工控機(jī)、顯示器、專用采集卡、通訊網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)施，以及監(jiān)控軟件專家智庫等應(yīng)用軟件包兩大部分。其中主要軟件功能模塊有:設(shè)備管理模塊、設(shè)備工況監(jiān)控模塊、故障信息管理模塊、系統(tǒng)工況復(fù)現(xiàn)模塊、專家智庫模塊、遠(yuǎn)程診斷模塊。
 

4.音頻通訊系統(tǒng)

通過輸送及系統(tǒng)沿線設(shè)置的本安型擴(kuò)音電話（含急停閉鎖)，方便的解決了運(yùn)輸線各處的語音通話要求。

5.視頻監(jiān)控系統(tǒng)

裝載點(diǎn)、轉(zhuǎn)載點(diǎn)、卸載點(diǎn)、破碎機(jī)、煤倉、工作站等需要監(jiān)控處。

6.網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通道

通過局域網(wǎng)將信號傳輸?shù)秸{(diào)度指 揮中心，提供軟硬件接口支持。

7.調(diào)度管理及監(jiān)控平臺

如果礦山調(diào)度系統(tǒng)有應(yīng)用軟件， 可通過雙方認(rèn)可的協(xié)議握手后直接進(jìn) 行數(shù)據(jù)交互，如果調(diào)度系統(tǒng)沒有應(yīng)用 軟件，可提供應(yīng)用軟件滿足調(diào)度系統(tǒng) 管理要求。

8.遠(yuǎn)程服務(wù)平臺

遠(yuǎn)程服務(wù)平臺支持系統(tǒng)(設(shè)置于 河南焦作，服務(wù)于全國客戶):基于可靠的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制支持，通過公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程診斷等智能化功能。支持 提升機(jī)、皮帶機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)等大型礦山 設(shè)備的遠(yuǎn)程檢測和高質(zhì)量服務(wù)等。

輸送機(jī)系統(tǒng)“專家智能軟件系統(tǒng)”的主要功能模塊介紹

模塊 一 “設(shè)備工況監(jiān)控模塊”
通過安全可靠的技術(shù)手段，實(shí)時檢測、記錄和監(jiān) 控現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)備的工況狀態(tài)，以動態(tài)和直觀的方式表現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信息。
1)高、低壓供電設(shè)備：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、故障信息等；
2)電機(jī)驅(qū)動設(shè)備(變頻器和調(diào)速器):電壓、 電流、功率、功率因數(shù)、故障信息等；
3)電動機(jī)、減速機(jī)、滾筒等主要機(jī)電設(shè)備的三維機(jī)械振動、噪音、軸瓦溫度等，鋼絲繩工況狀態(tài)等；
4)潤滑站、液壓站和閘控：制動油壓、壓差、 油溫、油質(zhì)、潤滑油溫、閘間隙、閘疲勞和閘偏擺等；
5)與提升工藝過程有關(guān)信息監(jiān)控：容器位置、 運(yùn)行速度、速度圖、力圖、信號狀態(tài)、運(yùn)行方向、正反 到位、加減速信息等。

模塊二“系統(tǒng)工況復(fù)現(xiàn)模塊”

該模塊是系統(tǒng)專家智庫的前置模塊。用戶可根據(jù)問題分析需要，選擇單臺或多臺設(shè)備，在確定的故障時刻，復(fù)現(xiàn)設(shè)備相應(yīng)時刻的運(yùn)行狀況。該功能極大的方便了設(shè)備故障原因分析，有利于找到問題根源，排除設(shè)備和管理中存在的深層次原因。

模塊三 “ 故障管理模塊”

該模塊主要針對設(shè)備運(yùn)行中存在的故障和潛在故障信息，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類、歸納和深度分析，借助專家經(jīng)驗(yàn)或以往問題處理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行綜合分析和判斷。為實(shí) 現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)的智能化運(yùn)行、故障診斷、故障排除等提供支持。系統(tǒng)以語音方式協(xié)助維護(hù)人員鎖定故障現(xiàn)象、分析故障原因，指導(dǎo)故障排除。

模塊四“ 精準(zhǔn)維護(hù)模塊”

為確保運(yùn)輸設(shè)備的安全性能，按規(guī)程要求用戶每天都應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)保護(hù)試驗(yàn)和設(shè)備維檢。系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)備每班的實(shí)際運(yùn)行狀況，對主要設(shè)備存在的隱患進(jìn)行量化和監(jiān)控，對指標(biāo)超限的設(shè)備額部位日常維護(hù)、重點(diǎn)維護(hù)和強(qiáng)化維護(hù)分布予以警示。自動提醒維護(hù)人員及時檢 查和處理，系統(tǒng)自動記錄問題排查結(jié)果。

模塊五“自診斷模塊”

專家智庫具有根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備配置不同，設(shè)置有傳感器自診斷、主要設(shè)備自診斷和運(yùn)輸系統(tǒng)三級自診斷功能。提高了系統(tǒng)可靠性和潛在故障預(yù)判能力。

模塊六“設(shè)備管理模塊”

建立設(shè)備檔案，設(shè)備大修和日常維保信息等，對設(shè)備全生命周期內(nèi)的主要信息進(jìn)行系統(tǒng)管理，提供精準(zhǔn)維護(hù)導(dǎo)引。

專家智能系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1、系統(tǒng)以運(yùn)輸設(shè)備傳感器感知全覆蓋為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行操控?zé)o人化、視頻監(jiān)控智能化、罐籠感 受電梯化、檢修維護(hù)精準(zhǔn)化、技術(shù)支持遠(yuǎn)程化、監(jiān)控管理自動化等系列智能化功能，大幅度提高了系統(tǒng)安全性和可 靠性。
2、 系統(tǒng)基于可靠、靈活的網(wǎng)絡(luò)通訊框架，可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備感知層、控制層和執(zhí)行層的自診斷功能。支持運(yùn)輸 設(shè)備無人值守、遠(yuǎn)程操控、遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程技術(shù)支持和應(yīng)急開車等高級運(yùn)行要求；
3、 系統(tǒng)配置有智能化的可見光和熱成像視頻監(jiān)控軟硬件設(shè)施，能以非接觸方式監(jiān)控設(shè)備表面溫度，判斷異物 區(qū)域入侵等；
4、具有對設(shè)備工況數(shù)據(jù)進(jìn)行深度綜合分析和專業(yè)化處理能力，可準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)裝備的運(yùn)行狀況，預(yù)判主要裝 備的潛在故障。能提供全面的設(shè)備維護(hù)警示信息，提高設(shè)備維保針對性，大幅度降低設(shè)備故障停機(jī)時間。
5、具有傳感器自診斷、設(shè)備自診斷和系統(tǒng)自診斷功能，支持遠(yuǎn)程技術(shù)支持和問題排查。
6、可通過手機(jī)APP 了解設(shè)備運(yùn)行狀況，方便操控人員和管理人員及時了解設(shè)備運(yùn)行狀況；配置有以太網(wǎng)、 RS485、CAN、MODUBUS     等豐富的通信接口，可方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。

智能型帶式輸送機(jī)主控臺

特點(diǎn): 智能型帶式輸送機(jī)主控臺是該系統(tǒng)的核心控制設(shè)備。該設(shè)備采用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的可編程控制器完善的處理了全部運(yùn)輸工藝要求，運(yùn)行狀態(tài)顯示采用了10.4寸彩色液 晶屏。系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)功能，可將輸送機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)傳到調(diào)度室等地進(jìn)行監(jiān) 控 。

KTC197 型輸送機(jī)通信控制系統(tǒng)

概述 ：
KTC197型輸送機(jī)通信控制系統(tǒng)適用于具有爆炸性氣體(甲烷)和煤塵的礦井中，可用于綜采、綜掘工作面，實(shí)現(xiàn) 順槽、刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等井下采煤、運(yùn)煤系統(tǒng)的集中控制和保護(hù)。
系統(tǒng)主機(jī)以高性能PLC作為控制系統(tǒng)的主控單元，實(shí)時采集處理各類傳感器的信息，實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)的通訊、 控制、綜合保護(hù)、沿線通話、故障定位、動畫顯示及語音報警等功能，具有RS485 、CAN和Ethernet 等富的通訊接口，可滿足不同客戶現(xiàn)場的特殊通訊要求。

配置方案

帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)
(1)本輸送機(jī)控制系統(tǒng)適應(yīng)單條皮帶機(jī)到整條皮帶運(yùn)輸線的控制，從簡單的一字型運(yùn) 輸線到“丁”字形、“山”字形運(yùn)輸線的控制。
(2)系統(tǒng)中一臺主機(jī)可同時控制多條皮帶機(jī)，系統(tǒng)擴(kuò)展在無中繼的情況下最遠(yuǎn)可達(dá)5公里，增加中繼的情況下最遠(yuǎn)可達(dá)20公里。
(3)通過一臺主機(jī)就可以把系統(tǒng)沿線所有設(shè)備的工作狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行顯示并上傳到井上調(diào)度室，在井上調(diào)度室可以進(jìn)行集中顯示和控制。

綜采工作面電控系統(tǒng)

該系統(tǒng)在綜采工作面不僅可以實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和泵站等設(shè)備的集中控 制，而且通過CAN線通信可以實(shí)現(xiàn)分布式控制。

帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)示意圖

綜采工作面電控系統(tǒng)方案示意