旗山矿井下主胶带机远距离监测监控系统

关键词：胶带输送机  监测监控系统  工业电视  总线

1、 前言

旗山煤矿主胶带运输机系统是其井下运煤的唯一运输路线，全长5260M，是由强一至强五五部皮带机组成，每部都有各自的控制系统，分散操作，由此带来的问题有：（1）运输机空运时间长，严重空耗电能。（2）由于采用分散操作，司机稍不注意就可能造成压前部皮带机尾和储煤小井满眼堵塞小井事故，或给煤机空转，空耗电能。（3）由于分散控制不能给司机足够的时间来对胶带机进行巡回检查，解决生产中出现的问题或隐患。

鉴于上述问题，并针对旗山煤矿生产的特点，按照井上集中监控为主，井下多点监测为辅的原则，根据现场实际分布情况，采用分布控制系统、（DCS）光纤、电缆现场总线工业电视相结合方法，实现地面远程集中控制。

1、控制、传输、信号采集系统

1、 1控制系统的组成

地面控制中心设置在矿总调度室,主要通过计算机和工业电视对胶带机及相关设备进行监测、监视和集中控制。主要设备有关、设施包括工业计算机彩显网络通信、不间断电源和工业电视机等。如图1

1、2距离传输系统

工业 现场总线由光纤、双交线、集线器和网络器组成

1、3井下控制及信号采集装置

井下控制及信号采集装置由两部分组成，KJ42-1矿用隔爆兼本安胶带机自动控制装置。该装置控制核心部分采用SIEMENS公司生产的S7-300可编程控制器井下现场部分还包括电器控制箱等。

KJ42-1矿用隔爆兼本安胶带机自动控制装置结合配套的传感器、控制器、网络组件等完成对胶带机和给煤机的就地、远程控制。

1、4工业电视

主要由工摄象设备KD6002、控制设备、显示设备、传输设备、光缆组成。                                            

2、控制系统主要功能特点

2、1地面控制中心

2、1、1冗余功能

采用主从计算机实现双机备用防止数据丢失或控制失控。系统输入输出电位能够满足可采集3000个以上的监控点，巡检周期符合行业规定（<20S）。选择的计算机和软件留有备用容量和接口，可以方便扩展。

2、1、2打印显示功能

能实时显示各胶带机、相关设备及所有信号状况，并能多画面切换，当井下被  测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后，给出语音、文字报警提示。，并对数据综合处理，满足报表统计、曲线图显示，能实时或按时打印各相关数据、图形和报表。

2、1、3系统软件和网络功能

系统采用WINDOWS操作系统，应用采用iFIX组态软件，人机界面友好，控制软件采用SIEMENS的STEP7 V3.1编程软件。该系统与其它集控系统组成网络并纳入全矿计算机局域网。

2、1、4控制和掉电保护功能

具有远程启动、停止、复位和测试功能，并能进行地面远程编程、故障保护屏蔽及控制方式转换、给煤机点动操作等功能。并采用1VA  UPS供电，保证系统不间断运行。

2、2、传输线路

主线复用，采用的是20芯铠装光缆，线路受损或发生其它故障，通过检查测试可以给出故障类型及故障区域，方便排除故障，便于维修

2、3井下控制及信号采集装置

通过KJ42-1装置可以实现胶带机的就地自动控制和远程自动控制及采集信号，其功能特点有：采集信号或接入各种参数、保护信号具有扩展功能，可以方便定义和修改所有被测模拟参数的报警值、保护动作值。实现多路控制输出，启动和停止有关设施。实现采集数据、参数、运行状态的就地显示，并可上传地面中心站。实现故障位置、原因、类型等的就地显示，并可上传地面中心站。检修时具有安全闭锁功能。控制装置可接各类传感器信号，并提供电流和温度的时实监测。

3、系统的安全性

完善了胶带机及相关设备的保护，采用性能可靠、动作灵敏、故障率低的控制装置，如胶带机控制装置核心采用可编程控制器PLC。系统具有胶带机低速打滑、机头堆煤、满仓，超温洒水，烟雾，滚筒超温，沿线急停和跑偏等多种保护。传感器采用本质安全型或矿用隔爆型，设备出口满足安全规程要求，芯线接续简便、牢固。就地控制装置设立闭锁开关，便于检查、检修，闭锁设钥匙开关，以防误操作。现场总线采用PROFIBUS网，采用DP和FSM的485S传输技术和光线FO传输，传输的速度快，系统稳定性安全性好。

3、光纤工业电视系统

根据生产的实际需要，井下安装KD6002矿本安型光纤摄象仪12套，通过光纤和SGJ-5光接收机把信号图象传到调度室，调度室安10台29’’彩色电视机来显示图象，在调度室内实现对井下主要生产设备及关键岗位的时实图象监视。

系统自03年11月使用以来基本杜绝胶带机事故的发生，按每月影响5小时，每月就少生产1600T，计18万元，由于采用集中操作自动控制，经实测，5台胶带机减少空运时间约为120min，每年至少可节约电费30多万元。同时胶带机司机可以有更多的时间巡回检查设备，减少事故的发生。并且在地面随时可以观看到各部胶带机运行情况，有利于矿领导及调度人员时实、直观、快捷地了解一线生产状况，对科学调度、安全指挥生产具有特别重要的意义。对安全生产、调度指挥、科学决策提供了直观、可靠的手段，同时为生产事故的追查、分析提供了可靠的证据。