矿用带式输送机监控系统的设计

矿用带式输送机监控系统的设计

刘希平 刘丽丽

（煤炭科学研究总院沈阳研究院，辽宁 抚顺 113001）

摘要 本文介绍了以监控分站、工业计算机与上位机软件相结合的方式组成的带式输送机监控系统，实现在地面对煤矿井下带式输送机的远程集中控制，保证井下煤矿运输系统的可靠性。

关键词：带式输送机；监控系统；监控分站

Design on the Monitor and Control System of Belt Conveyor of Coal Mine

Liu Xiping Liu Lili

（Shenyang Branch of China Coal Research Institute, Fushun, Liaoning 113122）

Abstract This article describes the monitor and control system of belt conveyor based on monitoring substation, IPC and monitor software, to achieve concentrate on the long-distance control of underground coal mine belt conveyor, to ensure that the continuity of the coal flow and the reliability underground transport system.

Key words：belt conveyor；monitor and control system；monitoring substation

输监控系统的主站完成煤流运输系统的监控功能。

1 引言

主站设工业控制计算机2台，一主一备。计算机显示器用于监视各带式输送机的运行情况及显示动态模煤矿原煤运输主要通过带式输送机系统实现。

拟图像。 此运输系统承担将井下采掘面原煤运往地面储煤仓

（2）在带式输送机驱动部设置监控分站，完成的重任，系统的运行效率与安全性直接影响企业的

带式输送机的控制、保护、监控与信号处理。该监经济效益。由于原煤运输线路长、生产环节多、工

控分站通过RS485总线将数据传输给信息传输接口艺复杂、运输量不均衡、设备负荷变化大、频繁停

模块，实现与地面设备的连接，从而形成自动化控车等原因，造成用人多、电力损耗大，事故率居高

制系统。 不下等问题[1-2]。现代煤矿不断追求高产高效，惟有

（3）信息传输接口是矿用带式输送机监控系统采用先进的控制方式，实现运输过程和生产过程的

的一个部件，用于实现地面中心站计算机与监控分自动化集中监视与控制，才能最终实现减人提效的

站之间电气上的连接，有以下作用： 目标。矿用带式输送机监控系统集控制、监视、监

其一，接收井下监控分站发来的RS485差分信测、保护和管理功能于一体，实现了原煤运输系统

号，将其转换成符合IEEE标准的RS-232信号传送给整体自动化、智能化及控制与管理的一体化。

地面中心站计算机。

2 系统的组成

其二，信息传输接口在电气通信上实现本安和一般型电路的安全连接。 矿用带式输送机监控系统主要由地面中心站、通信接口、监控分站、各种矿用传感器和矿用机电

控制设备组成[3-5]，监控系统的结构见图l。

（1）在地面调度中心设监控主站，实现集中监控。监控主站可作为综合自动化平台的工作站，与综合信息网络联接，实现信息共享。并作为煤流运

3 系统的主要功能

（1）多种控制方式

控制方式包括单台、集控、检修、点动四种，使系统操作灵活、可靠。

2009年第10期 45

产品与应用

图1 系统硬件结构图

单台方式：本台设备的起、停车只能在面板上操作“起车键”与“停车键”来控制，不考虑与其相关的其他设备的运行情况。也不能通过本台的操作键去控制其他设备。

集控方式：设备的起、停车是通过集控系统中首台的起车键与停车键控制，而且设备间按一定闭锁关系实现延时运行或停止。在集控运行方式下，起车运行前首台有一段起车语音预告信号，预告信号结束后才会控制一系列设备运行。

检修方式：皮带机工作于检修方式下，设备的起、停车只能在面板上操作“起车键”与“停车键”来控制，不考虑与其相关的其他设备运行情况。也不能通过本台的操作键控制其他设备。在检修运行方式下，只有急停故障有效，即只有发生急停故障时皮带机才会故障停车，而发生其他故障虽然有语音报警、故障显示，但不会使运行的设备停止。

点动方式：按下起车键，皮带机立即运行；松开后，皮带机停车。这种方式主要用于皮带机调试运行时使用。

（2）多种流程选择

流程选择在集控方式下，可根据工艺选择运输流程。带式输送机轻载起动时，按顺煤流方向运输，并根据输送带速度、长度延时开车，以缩短空载运行时间；重载起动时，按逆煤流方向运输，系统停止或无煤时延时自动停车。

（3）完善的保护

输送机保护在输送机上按《煤矿安全规程》设

置跑偏、打滑、撕带、煤位、温度、烟雾等传感器，当检测到故障时，系统进行报警，严重故障时紧急停车，有效防止事故的发生和故障扩大化。

（4）电机电流监控

实时监测运行中对电机的电流进行实时监测分析，当发生电流超限或突变时报警，严重时停车。

（5）报警功能

启、停前的语音报警、故障类型语音报警、超限语音报警。

（6）数据显示、存储

信息处理功能操作员站人机界面友好，操作灵活方便，能够直观动态模拟现场设备的运行状态，为操作员最大限度地提供各种生产数据，设备运行数据（故障率、故障时间、运行时间等）在计算机内按月刷新，存储1年并能打印。

（7）图像监视功能

在计算机屏幕上，动态显示系统工作状况、主要保护、参数及每条胶带的开停、速度、运行时间统计等相关信息，同时实时显示胶带机和各种保护传感器的工作状态。

（8）实时网络功能

系统采用客户-服务器模式和Internet/Intranet浏览器技术，同时允许无限个客户在任何地方通过互联网访问服务器（操作员站），随时了解、掌握带式输送机运输系统的生产情况。集团公司领导、矿领导、职能科室和矿调度员等管理层领导及人员在

（下转第54页）

46

2009年第10期

产品与应用

根据列表，可知UR内=IR内=40.7V，这样就可以画出回路的电压相量图（图6）。

图6 回路的电压相量图

在正常运行状态下，A、B以及A、N两个回路

分别为风机接触器Q和时控开关提供电源。当按下紧停按钮SJT或火灾联动停触点LT分断时，就将A、B之间的回路切断，当然B、N之间也不会形成新的回路；同时A、N的回路并未切断，保证了时控开关的电源。这样，问题就得到了有效解决。

由于电路中电感和电容的存在，使得各元件的电压不再是指向同一个方向，电压的叠加也不只是简单的数字相加。比如在上述回路中电感L与电容C的电压在方向上就是完全相反的。因此在局部会出现电压较高的情况，所以U1达到344V就不难理解了。

5 结论

微电脑时控开关精准的时间控制特点使得其备受人们青睐，应用领域也越来越广泛。对于厂家而言，应该从客户的需要着手为产品提供尽可能详细的信息和资料。电子产品的电路图是必要的。而对于使用者而言，应认真阅读产品说明书，全面了解其技术特点。只有这样产品在应用过程中才能得心应手，充分展示其性能。

参考文献

[1] 胡翔骏.电路分析[M].北京: 高等教育出版社, 2001.

4 解决方案

上述改造方案中，造成紧停按钮不能使风机停转的原因是B、N之间形成新的回路，使接触器线圈Q不能释放。有效切断B、N之间的回路是解决问题的关键。为了有效解决问题，同时又尽量减少改动的工作量，最后采用了图7的改进方案。

作者简介

匡全忠（1976-）男，江西泰和人，工程师，长期从事水电站运行检修管理工作。

图7 调整后的风机控制原理图

（上接第46页）

计算机上就可直接监视设备运行情况，真正实现了信息化管理。

[2] 沈之柱.远程连接协议在煤矿井下皮带机综合保护装

置中的应用[J]. 煤矿机械,2005(10).

[3] 荣相, 徐向成.CAN总线在煤矿井下电力监控系统中

的应用[J].工业自动化, 2006(4).

[4] 孙林友, 宋德军等.PLC在带式输送机集中监控系统

中的应用[J]. 煤矿机械,2005(3):107-108.

[5] 郑丰隆, 郑效田等. KJ56型煤矿监控系统[J]. 煤矿

自动化, 2000(6): 39-41.

4 结论

该系统在淮南、徐州等矿区的部分矿井已运行一年多的时间，实践证明，该带式输送机组监控系统具有智能化程度高、使用方便快捷、安装操作简单等特点，在矿井和巷道等恶劣环境下运行良好，得到了用户的好评。有利于矿井减员增效、减轻工人劳动强度、减少事故率、提高设备的使用寿命，实现了对井下带式输送机系统的地面集中监控，取得了安全生产、节能降耗、提高效率和推动现代化矿井建设的良好效果。

参考文献

[1] 刘炜等.基于Profibus-DP总线的带式输送机监控系

统[J]. 煤矿机械,2008(4).

作者简介

刘希平（1967-）， 男，1990年毕业于西安交通大学信息与控制工程系，工程师，煤炭科学研究总院沈阳研究院工作，从事矿用安全仪器仪表的检测技术研究。

刘丽丽（1977-），女，2007年毕业于东北大学信息科学与工程学院，硕士研究生，煤炭科学研究总院沈阳研究院工作，从事矿用安全仪器仪表的检测技术研究。

54

2009年第10期