帶式輸送機控制系統(tǒng)
基于智能化礦山的輸送機系統(tǒng)解決方案
適用范圍
方案集帶式輸送機系統(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 體系不僅能提高設備安全生產(chǎn)效率、節(jié)約資源消耗、減少作業(yè)人員，還可實現(xiàn)皮帶輸送系統(tǒng)無人值守和系統(tǒng)智能化運行適用于礦山井下和地面帶式輸送機及其相關(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行要求的高端客戶，量身定制的解決方案。
主要特點
該方案以輸送機系統(tǒng)智能化控制的安全性和可靠性為核心，可對輸送機系統(tǒng)的主要設備和過程控制等關(guān)鍵信息進行實時監(jiān)控，故障警示、數(shù)據(jù)、信息遠傳和存儲、隱形故障智能分析等專業(yè)化處理。實現(xiàn)設備層和系統(tǒng)層的自診斷、故障警示、隱形故障預警等智慧功能，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)實現(xiàn)信息交互，低成本的滿足智能礦山實現(xiàn)和運行需要。
“5+1+2”輸送機系統(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備使用環(huán)境引起的防爆和防護 等級方面，其它的主要控制功能和性能基本一致。
“5+1+2”方案包括輸送機自動化控制系統(tǒng)、輸送機能耗管理系統(tǒng)、輸送機專家智能系統(tǒng)(設備級)、音頻 通訊系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡通訊和數(shù)據(jù)遠傳通道、調(diào)度管理及監(jiān)控平臺、遠程服務平臺共五大子系統(tǒng)， 一 條通道和兩個支持平臺等八部分構(gòu)成。
1.輸送機自動化控制系統(tǒng)
輸送機自動化控制系統(tǒng)以高性能可編程控制器作為的核心控制器件，單條皮帶機的控制以嵌入式單片機作為核心控制器件。整個系統(tǒng)運行在“有煤開車，無煤停運，煤多快運，煤少慢運”的高效低耗模式下，具有技術(shù)先進、性能穩(wěn)定、安全可靠、經(jīng)濟性好、能耗低等顯著特點。通過實時采集處理各傳感器的工況信息，準確判斷設備運轉(zhuǎn)狀況,具有通訊、控制、保護、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，準確測定各條輸送帶的實際載荷。將皮帶機輸送系統(tǒng)作為整體，系統(tǒng)調(diào)節(jié)各條皮帶機的運轉(zhuǎn)速度，使之處于“煤多快運，煤少慢運，無煤停運”的高效運行模式。
3.輸送機專家智能系統(tǒng)（設備級)
主要包括:工控機、顯示器、專用采集卡、通訊網(wǎng)絡等硬件設施，以及監(jiān)控軟件專家智庫等應用軟件包兩大部分。其中主要軟件功能模塊有:設備管理模塊、設備工況監(jiān)控模塊、故障信息管理模塊、系統(tǒng)工況復現(xiàn)模塊、專家智庫模塊、遠程診斷模塊。
4.音頻通訊系統(tǒng)
通過輸送及系統(tǒng)沿線設置的本安型擴音電話（含急停閉鎖)，方便的解決了運輸線各處的語音通話要求。
5.視頻監(jiān)控系統(tǒng)
裝載點、轉(zhuǎn)載點、卸載點、破碎機、煤倉、工作站等需要監(jiān)控處。
6.網(wǎng)絡通訊和數(shù)據(jù)遠傳通道
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)有應用軟件， 可通過雙方認可的協(xié)議握手后直接進 行數(shù)據(jù)交互，如果調(diào)度系統(tǒng)沒有應用 軟件，可提供應用軟件滿足調(diào)度系統(tǒng) 管理要求。
8.遠程服務平臺
遠程服務平臺支持系統(tǒng)(設置于 河南焦作，服務于全國客戶):基于可靠的網(wǎng)絡安全機制支持，通過公網(wǎng)實現(xiàn)設備遠程診斷等智能化功能。支持 提升機、皮帶機、主扇風機等大型礦山 設備的遠程檢測和高質(zhì)量服務等。
輸送機系統(tǒng)“專家智能軟件系統(tǒng)”的主要功能模塊介紹
模塊 一 “設備工況監(jiān)控模塊”
通過安全可靠的技術(shù)手段，實時檢測、記錄和監(jiān) 控現(xiàn)場系統(tǒng)設備的工況狀態(tài)，以動態(tài)和直觀的方式表現(xiàn)設備狀態(tài)信息。
1)高、低壓供電設備：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、故障信息等；
2)電機驅(qū)動設備(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、減速機、滾筒等主要機電設備的三維機械振動、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、 運行速度、速度圖、力圖、信號狀態(tài)、運行方向、正反 到位、加減速信息等。
模塊二“系統(tǒng)工況復現(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，選擇單臺或多臺設備，在確定的故障時刻，復現(xiàn)設備相應時刻的運行狀況。該功能極大的方便了設備故障原因分析，有利于找到問題根源，排除設備和管理中存在的深層次原因。
模塊三 “ 故障管理模塊”
該模塊主要針對設備運行中存在的故障和潛在故障信息，進行統(tǒng)計、分類、歸納和深度分析，借助專家經(jīng)驗或以往問題處理經(jīng)驗，進行綜合分析和判斷。為實 現(xiàn)運輸系統(tǒng)的智能化運行、故障診斷、故障排除等提供支持。系統(tǒng)以語音方式協(xié)助維護人員鎖定故障現(xiàn)象、分析故障原因，指導故障排除。
模塊四“ 精準維護模塊”
為確保運輸設備的安全性能，按規(guī)程要求用戶每天都應該進行相關(guān)保護試驗和設備維檢。系統(tǒng)可根據(jù)設備每班的實際運行狀況，對主要設備存在的隱患進行量化和監(jiān)控，對指標超限的設備額部位日常維護、重點維護和強化維護分布予以警示。自動提醒維護人員及時檢 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)場設備配置不同，設置有傳感器自診斷、主要設備自診斷和運輸系統(tǒng)三級自診斷功能。提高了系統(tǒng)可靠性和潛在故障預判能力。
模塊六“設備管理模塊”
建立設備檔案，設備大修和日常維保信息等，對設備全生命周期內(nèi)的主要信息進行系統(tǒng)管理，提供精準維護導引。
專家智能系統(tǒng)的主要特點
1、系統(tǒng)以運輸設備傳感器感知全覆蓋為基礎，可實現(xiàn)運輸設備的運行操控無人化、視頻監(jiān)控智能化、罐籠感 受電梯化、檢修維護精準化、技術(shù)支持遠程化、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)絡通訊框架，可實現(xiàn)關(guān)鍵設備感知層、控制層和執(zhí)行層的自診斷功能。支持運輸 設備無人值守、遠程操控、遠程監(jiān)測、遠程技術(shù)支持和應急開車等高級運行要求；
3、 系統(tǒng)配置有智能化的可見光和熱成像視頻監(jiān)控軟硬件設施，能以非接觸方式監(jiān)控設備表面溫度，判斷異物 區(qū)域入侵等；
4、具有對設備工況數(shù)據(jù)進行深度綜合分析和專業(yè)化處理能力，可準確判斷系統(tǒng)裝備的運行狀況，預判主要裝 備的潛在故障。能提供全面的設備維護警示信息，提高設備維保針對性，大幅度降低設備故障停機時間。
5、具有傳感器自診斷、設備自診斷和系統(tǒng)自診斷功能，支持遠程技術(shù)支持和問題排查。
6、可通過手機APP 了解設備運行狀況，方便操控人員和管理人員及時了解設備運行狀況；配置有以太網(wǎng)、 RS485、CAN、MODUBUS 等豐富的通信接口，可方便實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳。
智能型帶式輸送機主控臺
特點: 智能型帶式輸送機主控臺是該系統(tǒng)的核心控制設備。該設備采用技術(shù)先進、性能可靠的可編程控制器完善的處理了全部運輸工藝要求，運行狀態(tài)顯示采用了10.4寸彩色液 晶屏。系統(tǒng)具有遠程聯(lián)網(wǎng)功能，可將輸送機的各種運行狀態(tài)遠傳到調(diào)度室等地進行監(jiān) 控 。
KTC197 型輸送機通信控制系統(tǒng)
概述 ：
KTC197型輸送機通信控制系統(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，實現(xiàn) 順槽、刮板輸送機、帶式輸送機等井下采煤、運煤系統(tǒng)的集中控制和保護。
系統(tǒng)主機以高性能PLC作為控制系統(tǒng)的主控單元，實時采集處理各類傳感器的信息，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的通訊、 控制、綜合保護、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
帶式輸送機電控系統(tǒng)
(1)本輸送機控制系統(tǒng)適應單條皮帶機到整條皮帶運輸線的控制，從簡單的一字型運 輸線到“丁”字形、“山”字形運輸線的控制。
(2)系統(tǒng)中一臺主機可同時控制多條皮帶機，系統(tǒng)擴展在無中繼的情況下最遠可達5公里，增加中繼的情況下最遠可達20公里。
(3)通過一臺主機就可以把系統(tǒng)沿線所有設備的工作狀態(tài)和參數(shù)進行顯示并上傳到井上調(diào)度室，在井上調(diào)度室可以進行集中顯示和控制。
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現(xiàn)破碎機、轉(zhuǎn)載機、運輸機和泵站等設備的集中控 制，而且通過CAN線通信可以實現(xiàn)分布式控制。
帶式輸送機電控系統(tǒng)示意圖
綜采工作面電控系統(tǒng)方案示意
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