中煤科工KJ151煤礦智能主運輸監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)高效控制

1、系統(tǒng)介紹

煤礦智能主運輸監(jiān)控系統(tǒng)以大巷帶式輸送機、配倉帶式輸送機、主井帶式輸送機、順槽帶式輸送機、上倉帶式輸送機、原煤倉以及沿線除鐵器、破碎機、給煤機、溜槽等設(shè)備作為監(jiān)控對象，通過傳感保護、總線傳輸、可編程邏輯控制器、協(xié)同控制、AI視頻分析、故障診斷、變頻驅(qū)動等技術(shù)，

實現(xiàn)煤礦主運輸系統(tǒng)的可靠、安全、高效以及無人化運行。系統(tǒng)主要實現(xiàn)三個方面的功能，一是從前端邊緣計算、軟件算法上加以分析，實現(xiàn)準確感知輸煤系統(tǒng)中的煤流信息、設(shè)備狀態(tài)、人員狀況、運行環(huán)境的。二是實現(xiàn)主運輸區(qū)域環(huán)境參數(shù)、人員情況、設(shè)備供電狀態(tài)、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)的安全聯(lián)動。三是采用永磁直驅(qū)、智能調(diào)速、協(xié)同控制等高效節(jié)能裝備和控制策略，降低用戶維護量，提高傳動效率，實現(xiàn)高效運行控制。

2、技術(shù)特點?

感知透明

利用AI視頻、聲音以及紅外熱成像溫度傳感器，模擬井下工作人員的視覺，聽覺以及感知，實現(xiàn)煤流運輸系統(tǒng)的物料信息、設(shè)備狀態(tài)、人員狀況、運行環(huán)境的準確感知，基于數(shù)字孿生技術(shù)，實現(xiàn)運輸系統(tǒng)的透明輸送、災害預防。

控制節(jié)能高效

?系統(tǒng)采用永磁直驅(qū)、變頻驅(qū)動等高效節(jié)能裝備，減化了驅(qū)動結(jié)構(gòu)、降低用戶維護量和成本，傳動效率高。同時結(jié)合主運系統(tǒng)載荷分布、運量、帶速，實現(xiàn)單機自適應(yīng)調(diào)速、煤料的連續(xù)均衡運輸和系統(tǒng)協(xié)同運行功能。

運行無人值守

在主運輸系統(tǒng)沿線設(shè)置人員電子圍欄、帶面乘人、溜槽堵塞、油脂在線監(jiān)測及自動潤滑系統(tǒng)、視頻監(jiān)視、鋼絲繩芯監(jiān)測，可以保證對膠帶機操作維護人員和設(shè)備的安全，達到在無人情況下，實現(xiàn)主運輸系統(tǒng)帶式輸送機、破碎機、給煤機等設(shè)備全自動啟動和停止，不需人為干預，按設(shè)定程序運行， 膠帶機能安全、穩(wěn)定運行。

可視化監(jiān)控

? ? ? 在大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對煤流系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、展示；主要監(jiān)測對象為：輸送帶、托輥、驅(qū)動裝置、清掃裝置、拉緊裝置、保護裝置、視頻監(jiān)控等；解決了先前煤流系統(tǒng)作業(yè)過程中的依賴人工監(jiān)視、巡查，煤流系統(tǒng)生產(chǎn)故障排查耗時，滯后等問題；實現(xiàn)了煤流系統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)過程中的少人化、數(shù)字化、遠程實時監(jiān)控。

3、型號規(guī)格

? ? ? 系統(tǒng)基于煤礦主運輸無人化目標，可集成帶式輸送機保護控制及語音通話系統(tǒng)、煤量檢測及調(diào)速子系統(tǒng)、永磁驅(qū)動系統(tǒng)、機器人智能巡檢系統(tǒng)、自移機尾系統(tǒng)、人員安全監(jiān)控系統(tǒng)、電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、光纖測溫及滅火系統(tǒng)、關(guān)鍵傳動設(shè)備故障診斷系統(tǒng)、鋼絲繩X射線在線監(jiān)測系統(tǒng)和產(chǎn)量和煤倉監(jiān)測系統(tǒng)等。可根據(jù)煤礦現(xiàn)場工況及已建成情況合理配置，滿足煤礦主運輸系統(tǒng)無人化運行目標。?

（1）KXJZ1140隔爆兼本質(zhì)安全型可編程控制箱?

? ? ? ?KXJZ1140控制箱采用PLC可編程控制器，由CPU中央處理模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊和通訊模塊等組成。CPU模塊作為核心元件存儲有工程程序，實現(xiàn)對設(shè)備的邏輯控制和通訊設(shè)置。實現(xiàn)帶式輸送機正常啟動和停機以及緊急停機并對變頻器，閘、張緊、電機風扇、減速機油泵、破碎機等外圍輔助設(shè)備進行控制，產(chǎn)品性能可靠、操作方便、可擴展性強、外部接口豐富等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于大型帶式輸送機。

（2）TH24礦用本安型操作臺?

? ? ? ?Th24礦用本安型操作臺是人機控制接口裝置，由立面板和平面板組成。立面板上安裝有顯示屏、各類轉(zhuǎn)換開關(guān)和指令按鈕，轉(zhuǎn)換開關(guān)用于對設(shè)備的運行狀態(tài)進行選擇，具有集控、自動、手動三種控制方式，按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的起動、停車、急停和復位功能。顯示屏通過與可編程控制器進行通訊，可以實現(xiàn)對制動器開關(guān)、電機開關(guān)和保護等設(shè)備的狀態(tài)進行組態(tài)，將設(shè)備進行動態(tài)顯示；對電動機定子， 滾筒軸承溫度，及油溫、油壓、張緊裝置張力、主電機的工作電流等等主要參數(shù)進行實時顯示；在設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，顯示屏可以將故障的類型進行顯示，方便用戶及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生故障的原因并及時排除故障，縮短故障停機的時間，提高設(shè)備的運行效率。

（3）YBM127煤量檢測儀

? ? ? ?YBM127 礦用隔爆型煤量檢測儀(以下簡稱煤量檢測儀), 采用一體化設(shè)計，具有體積小巧、重量輕、低照度、移位試用方便等優(yōu)點,適用于有甲烷和煤塵爆炸危險的煤礦井下,用于井下重要場所的煤量信號檢測和傳輸。

4、技術(shù)性能

? ? ? ?主運輸各帶式輸送機、給煤機等實現(xiàn)單機自動控制、多機協(xié)同聯(lián)動、遠程集中控制、順/逆煤流啟動等功能。?

? ? ? ?具備帶式輸送機空載、大塊煤等特征信息識別功能，實時將識別信息上傳到工作面智能集控中心， 并進行預警。?

? ? ? ?具備煤流量監(jiān)測、異物識別和自動變頻速度調(diào)節(jié)功能，能夠根據(jù)煤流量大小自動控制帶速，具備煤倉智能管理功能，實現(xiàn)節(jié)能運行。?

? ? ? ?能夠根據(jù)監(jiān)測結(jié)果實現(xiàn)綜合保護裝置的智能聯(lián)動，對帶式輸送機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)溫度、振動指標監(jiān)測及關(guān)鍵部位超溫灑水功能，具備預防帶式輸送機縱撕、斷帶保護、張緊度監(jiān)測功能，達到無人值守。?

? ? ? ?主運輸線相關(guān)設(shè)備能夠通過現(xiàn)場工業(yè)總線實現(xiàn)互聯(lián)互通，并根據(jù)主運輸需求實現(xiàn)遠程集中控制。?

? ? ? ?實現(xiàn)膠帶集中控制系統(tǒng)同環(huán)境、IP廣播，電力系統(tǒng)等協(xié)同控制功能。?

? ? ? ?實現(xiàn)給煤機智能控制調(diào)節(jié)給煤量。

5、應(yīng)用范例

? ? ? ?該系統(tǒng)應(yīng)用于同忻煤礦、察哈素煤礦、李家壕煤礦等煤礦，該系統(tǒng)投用后減員增效顯著。在常規(guī)逆煤流啟動工藝下啟動一次，由于是完全空載運行，存在嚴重空載運行能耗成本。本系統(tǒng)投入后可以依靠煤流前鋒控制進行效益的順煤流啟動，降低空載損耗。沿主煤流系統(tǒng)配置煤量檢測儀，實時監(jiān)測帶式輸送機上的煤料信息，根據(jù)載荷分布情況實現(xiàn)“煤多高速、煤少低速”的運行方式，系統(tǒng)投入后降低主煤流運輸系統(tǒng)的輕載和空載運行率，減少由此產(chǎn)生的無效能耗。本系統(tǒng)配置集中潤滑系統(tǒng)、

鋼絲繩芯帶面無損檢測系統(tǒng)、帶面異物監(jiān)測、溜槽監(jiān)測系統(tǒng)、智能煤倉管理、超溫灑水系統(tǒng)等系統(tǒng)可大幅提高系統(tǒng)的可靠性、自動運行及智能診斷水平，為減少操作人員和降低維護難度提供了技術(shù)保證。通過啟停控制和速度調(diào)節(jié)降低空載、輕載運行率，可以降低在空載、輕載運行下的設(shè)備無功效磨損， 從而顯著延長設(shè)備的有效使用時間，具有良好的安全效益和經(jīng)濟效益。