带式输送机控制系统

基于智能化矿山的输送机系统解决方案

适用范围

方案集带式输送机系统智能化控制、电话调度、视频监控为一体，构建一个完整的调度、操作、监控网络  体系不仅能提高设备安全生产效率、节约资源消耗、减少作业人员，还可实现皮带输送系统无人值守和系统智 能化运行适用于矿山井下和地面带式输送机及其相关子系统的智能化控制和管理升级等综合要求，是为有满足 系统无人值守和矿山智能化运行要求的高端客户，量身定制的解决方案。
 

主要特点

该方案以输送机系统智能化控制的安全性和可靠性为核心，可对输送机系统的主要设备和过程控制等关键信息进行实时监控，故障警示、数据、信息远传和存储、隐形故障智能分析等专业化处理。实现设备层和系统层的自诊断、故障警示、隐形故障预警等智慧功能，支持管理信息上传和控制指令下传等。智能化的“系统插件”功能，可方便的与其它信息化系统实现信息交互，低成本的满足智能矿山实现和运行需要。
 

“5+1+2”输送机系统智能化控制解决方案

本方案从使用环境考虑分为井下和地面两套方案，这两套方案主要差别在设备使用环境引起的防爆和防护 等级方面，其它的主要控制功能和性能基本一致。
“5+1+2”方案包括输送机自动化控制系统、输送机能耗管理系统、输送机专家智能系统(设备级)、音频 通讯系统、视频监控系统、网络通讯和数据远传通道、调度管理及监控平台、远程服务平台共五大子系统， 一 条通道和两个支持平台等八部分构成。

1.输送机自动化控制系统

输送机自动化控制系统以高性能可编程控制器作为的核心控制器件，单条皮带机的控制以嵌入式单片机作为核心控制器件。整个系统运行在“有煤开车，无煤停运，煤多快运，煤少慢运”的高效低耗模式下，具有技术先进、性能稳定、安全可靠、经济性好、能耗低等显著特点。通过实时采集处理各传感器的工况信息，准确判断设备运转状况,具有通讯、控制、保护、故障定位、动画显示及语音报警等功能。能满足不同用户现场的各种特殊控制和通讯要求。

2.输送机能耗管理系统

通过专业可靠的检测手段和一整套智能控制算法，准确测定各条输送带的实际载荷。将皮带机输送系统作为整体，系统调节各条皮带机的运转速度，使之处于“煤多快运，煤少慢运，无煤停运”的高效运行模式。

3.输送机专家智能系统（设备级)

主要包括:工控机、显示器、专用采集卡、通讯网络等硬件设施，以及监控软件专家智库等应用软件包两大部分。其中主要软件功能模块有:设备管理模块、设备工况监控模块、故障信息管理模块、系统工况复现模块、专家智库模块、远程诊断模块。
 

4.音频通讯系统

通过输送及系统沿线设置的本安型扩音电话（含急停闭锁)，方便的解决了运输线各处的语音通话要求。

5.视频监控系统

装载点、转载点、卸载点、破碎机、煤仓、工作站等需要监控处。

6.网络通讯和数据远传通道

通过局域网将信号传输到调度指 挥中心，提供软硬件接口支持。

7.调度管理及监控平台

如果矿山调度系统有应用软件， 可通过双方认可的协议握手后直接进 行数据交互，如果调度系统没有应用 软件，可提供应用软件满足调度系统 管理要求。

8.远程服务平台

远程服务平台支持系统(设置于 河南焦作，服务于全国客户):基于可靠的网络安全机制支持，通过公网实现设备远程诊断等智能化功能。支持 提升机、皮带机、主扇风机等大型矿山 设备的远程检测和高质量服务等。

输送机系统“专家智能软件系统”的主要功能模块介绍

模块 一 “设备工况监控模块”
通过安全可靠的技术手段，实时检测、记录和监 控现场系统设备的工况状态，以动态和直观的方式表现设备状态信息。
1)高、低压供电设备：电压、电流、功率、功率因数、故障信息等；
2)电机驱动设备(变频器和调速器):电压、 电流、功率、功率因数、故障信息等；
3)电动机、减速机、滚筒等主要机电设备的三维机械振动、噪音、轴瓦温度等，钢丝绳工况状态等；
4)润滑站、液压站和闸控：制动油压、压差、 油温、油质、润滑油温、闸间隙、闸疲劳和闸偏摆等；
5)与提升工艺过程有关信息监控：容器位置、 运行速度、速度图、力图、信号状态、运行方向、正反 到位、加减速信息等。

模块二“系统工况复现模块”

该模块是系统专家智库的前置模块。用户可根据问题分析需要，选择单台或多台设备，在确定的故障时刻，复现设备相应时刻的运行状况。该功能极大的方便了设备故障原因分析，有利于找到问题根源，排除设备和管理中存在的深层次原因。

模块三 “ 故障管理模块”

该模块主要针对设备运行中存在的故障和潜在故障信息，进行统计、分类、归纳和深度分析，借助专家经验或以往问题处理经验，进行综合分析和判断。为实 现运输系统的智能化运行、故障诊断、故障排除等提供支持。系统以语音方式协助维护人员锁定故障现象、分析故障原因，指导故障排除。

模块四“ 精准维护模块”

为确保运输设备的安全性能，按规程要求用户每天都应该进行相关保护试验和设备维检。系统可根据设备每班的实际运行状况，对主要设备存在的隐患进行量化和监控，对指标超限的设备额部位日常维护、重点维护和强化维护分布予以警示。自动提醒维护人员及时检 查和处理，系统自动记录问题排查结果。

模块五“自诊断模块”

专家智库具有根据现场设备配置不同，设置有传感器自诊断、主要设备自诊断和运输系统三级自诊断功能。提高了系统可靠性和潜在故障预判能力。

模块六“设备管理模块”

建立设备档案，设备大修和日常维保信息等，对设备全生命周期内的主要信息进行系统管理，提供精准维护导引。

专家智能系统的主要特点

1、系统以运输设备传感器感知全覆盖为基础，可实现运输设备的运行操控无人化、视频监控智能化、罐笼感 受电梯化、检修维护精准化、技术支持远程化、监控管理自动化等系列智能化功能，大幅度提高了系统安全性和可 靠性。
2、 系统基于可靠、灵活的网络通讯框架，可实现关键设备感知层、控制层和执行层的自诊断功能。支持运输 设备无人值守、远程操控、远程监测、远程技术支持和应急开车等高级运行要求；
3、 系统配置有智能化的可见光和热成像视频监控软硬件设施，能以非接触方式监控设备表面温度，判断异物 区域入侵等；
4、具有对设备工况数据进行深度综合分析和专业化处理能力，可准确判断系统装备的运行状况，预判主要装 备的潜在故障。能提供全面的设备维护警示信息，提高设备维保针对性，大幅度降低设备故障停机时间。
5、具有传感器自诊断、设备自诊断和系统自诊断功能，支持远程技术支持和问题排查。
6、可通过手机APP 了解设备运行状况，方便操控人员和管理人员及时了解设备运行状况；配置有以太网、 RS485、CAN、MODUBUS     等丰富的通信接口，可方便实现数据远传。

智能型带式输送机主控台

特点: 智能型带式输送机主控台是该系统的核心控制设备。该设备采用技术先进、性能可靠的可编程控制器完善的处理了全部运输工艺要求，运行状态显示采用了10.4寸彩色液 晶屏。系统具有远程联网功能，可将输送机的各种运行状态远传到调度室等地进行监 控 。

KTC197 型输送机通信控制系统

概述 ：
KTC197型输送机通信控制系统适用于具有爆炸性气体(甲烷)和煤尘的矿井中，可用于综采、综掘工作面，实现 顺槽、刮板输送机、带式输送机等井下采煤、运煤系统的集中控制和保护。
系统主机以高性能PLC作为控制系统的主控单元，实时采集处理各类传感器的信息，实现了整个系统的通讯、 控制、综合保护、沿线通话、故障定位、动画显示及语音报警等功能，具有RS485 、CAN和Ethernet 等富的通讯接口，可满足不同客户现场的特殊通讯要求。

配置方案

带式输送机电控系统
(1)本输送机控制系统适应单条皮带机到整条皮带运输线的控制，从简单的一字型运 输线到“丁”字形、“山”字形运输线的控制。
(2)系统中一台主机可同时控制多条皮带机，系统扩展在无中继的情况下最远可达5公里，增加中继的情况下最远可达20公里。
(3)通过一台主机就可以把系统沿线所有设备的工作状态和参数进行显示并上传到井上调度室，在井上调度室可以进行集中显示和控制。

综采工作面电控系统

该系统在综采工作面不仅可以实现破碎机、转载机、运输机和泵站等设备的集中控 制，而且通过CAN线通信可以实现分布式控制。

带式输送机电控系统示意图

综采工作面电控系统方案示意