中煤科工KJ151煤礦智能主運輸監控系統實現高效控制

1、系統介紹

煤礦智能主運輸監控系統以大巷帶式輸送機、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、溜槽等設備作為監控對象，通過傳感保護、總線傳輸、可編程邏輯控制器、協同控制、AI視頻分析、故障診斷、變頻驅動等技術，

實現煤礦主運輸系統的可靠、安全、高效以及無人化運行。系統主要實現三個方面的功能，一是從前端邊緣計算、軟件算法上加以分析，實現準確感知輸煤系統中的煤流信息、設備狀態、人員狀況、運行環境的。二是實現主運輸區域環境參數、人員情況、設備供電狀態、視頻監控等系統的安全聯動。三是采用永磁直驅、智能調速、協同控制等高效節能裝備和控制策略，降低用戶維護量，提高傳動效率，實現高效運行控制。

2、技術特點?

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，實現煤流運輸系統的物料信息、設備狀態、人員狀況、運行環境的準確感知，基于數字孿生技術，實現運輸系統的透明輸送、災害預防。

控制節能高效

?系統采用永磁直驅、變頻驅動等高效節能裝備，減化了驅動結構、降低用戶維護量和成本，傳動效率高。同時結合主運系統載荷分布、運量、帶速，實現單機自適應調速、煤料的連續均衡運輸和系統協同運行功能。

運行無人值守

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

可視化監控

? ? ? 在大數據平臺架構的基礎上，實現對煤流系統的運行狀態數據采集、存儲、分析、展示；主要監測對象為：輸送帶、托輥、驅動裝置、清掃裝置、拉緊裝置、保護裝置、視頻監控等；解決了先前煤流系統作業過程中的依賴人工監視、巡查，煤流系統生產故障排查耗時，滯后等問題；實現了煤流系統生產作業過程中的少人化、數字化、遠程實時監控。

3、型號規格

? ? ? 系統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、煤量檢測及調速子系統、永磁驅動系統、機器人智能巡檢系統、自移機尾系統、人員安全監控系統、電力設備監控系統、光纖測溫及滅火系統、關鍵傳動設備故障診斷系統、鋼絲繩X射線在線監測系統和產量和煤倉監測系統等。可根據煤礦現場工況及已建成情況合理配置，滿足煤礦主運輸系統無人化運行目標。?

（1）KXJZ1140隔爆兼本質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、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、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，實現對設備的邏輯控制和通訊設置。實現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備進行控制，產品性能可靠、操作方便、可擴展性強、外部接口豐富等優點，廣泛應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、各類轉換開關和指令按鈕，轉換開關用于對設備的運行狀態進行選擇，具有集控、自動、手動三種控制方式，按鈕實現對設備的起動、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，可以實現對制動器開關、電機開關和保護等設備的狀態進行組態，將設備進行動態顯示；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進行實時顯示；在設備出現故障的情況下，顯示屏可以將故障的類型進行顯示，方便用戶及時發現產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), 采用一體化設計，具有體積小巧、重量輕、低照度、移位試用方便等優點,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、技術性能

? ? ? ?主運輸各帶式輸送機、給煤機等實現單機自動控制、多機協同聯動、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。?

? ? ? ?具備煤流量監測、異物識別和自動變頻速度調節功能，能夠根據煤流量大小自動控制帶速，具備煤倉智能管理功能，實現節能運行。?

? ? ? ?能夠根據監測結果實現綜合保護裝置的智能聯動，對帶式輸送機的運行狀態進行實時監測，實現溫度、振動指標監測及關鍵部位超溫灑水功能，具備預防帶式輸送機縱撕、斷帶保護、張緊度監測功能，達到無人值守。?

? ? ? ?主運輸線相關設備能夠通過現場工業總線實現互聯互通，并根據主運輸需求實現遠程集中控制。?

? ? ? ?實現膠帶集中控制系統同環境、IP廣播，電力系統等協同控制功能。?

? ? ? ?實現給煤機智能控制調節給煤量。

5、應用范例

? ? ? ?該系統應用于同忻煤礦、察哈素煤礦、李家壕煤礦等煤礦，該系統投用后減員增效顯著。在常規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。沿主煤流系統配置煤量檢測儀，實時監測帶式輸送機上的煤料信息，根據載荷分布情況實現“煤多高速、煤少低速”的運行方式，系統投入后降低主煤流運輸系統的輕載和空載運行率，減少由此產生的無效能耗。本系統配置集中潤滑系統、

鋼絲繩芯帶面無損檢測系統、帶面異物監測、溜槽監測系統、智能煤倉管理、超溫灑水系統等系統可大幅提高系統的可靠性、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保證。通過啟停控制和速度調節降低空載、輕載運行率，可以降低在空載、輕載運行下的設備無功效磨損， 從而顯著延長設備的有效使用時間，具有良好的安全效益和經濟效益。