矿山提升机控制系统

基于智能化矿山的提升系统解决方案

适用范围

适用于矿井提升机及其相关子系统的智能化控制和综合管理升级等要求，为有智能化矿山运行要求的高端客户提供量身定制的系统解决方案。

主要特点

以矿井提升机及其相关主要设备的高可靠和自动化运行为基础，对主要设备和提升机工艺过程的关键信息进行实时检测、监控，记忆故障，对数据、信息进行远传和存储，对隐形故障信息进行智能分析和专业化处理。全面实现设备层、系统层的自诊断、显性故障警示、隐形故障预警等，支持与设备有关的管理信息收集和 管控指令下传，支持智能化的远程服务等。
以专业化的“系统插件”功能，方便的实现与其它信息化系统实现信息交互，满足智能化矿山实现和运行需要。

“6+1+2”系统方案

本方案由提升机的车房控制系统、专家智能系统(设备级)、井口控制系统、井筒和井底控制系统、环境监测系统、智能视频监控系统、网络通讯和数据远传通道、调度管理和监控平台、远程服务平台等六大子系统、 一条通道和两个平台构成。

矿山主运系统智能化

1)车房控制系统主要包括： 供电系统、调速系统、润滑系统、液压系统、闸控系统、电控系统，以及主要设备的振动检测、轴温检测、设备噪音检测等。

2)专家智能系统（设备级）主要包括:工控机、显示器、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组成。可对提升机系统的主要设备、传感器、执行器的工况信息以及温湿度等外部环境数据和信息进行实时监控。对设备和系统的故障和潜在故障信息进行管理和分析，具有工况复现、精准维修和远程诊断等高级智能化功能。主要软件功能模块有:设备管理模块、设备工况监控模块、信息管理模块、系统工况复现模块、专家智库模块、系统自诊断和远程诊断模块。

3)井口控制系统主要包括:稳绳检测、闸门检测、曲轨检测、箕斗检测、轴温检测、钢绳检测、井口信号、操车、稳绳调整、自动卸载等。

4)井筒和井底控制系统主要包括:天轮、罐笼、尾绳、给煤机、自动装载以及煤仓等设备工况智能监控。

5)环境监测系统主要包括:对关键场所的温度、湿度、振动、噪音、进行实时监测，具备预警和故障报警功能。

6)智能视频监控系统主要包括:通过可见光和热成像监控探头，监测井口、井底、车房等关键部位和设施。借助机器视觉和人工智能Al算法，以非接触方式监控设备表面温度,判断异物区域入侵等。可更便捷、更快速、更高效、更智能地监控设备运行工况。

7)网络通讯和数据远传通道:系统配置有丰富的软件硬件通信接口，可通过通信网将系统信息与调度指挥中心、远程服务平台进行信息交互，可方便地实现数据远传。

8)调度管理监控平台:提供软硬件支持,以通讯方式与矿山调度管理监控平台实现数据交互，满足用户智能化矿山的建设和运行要求。

9)远程服务平台（设置于华飞公司，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、主通风机等大型矿山设备的远程监测和高质量服务等。
 

“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 现提升系统的智能化运行、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”

为确保提升机系统的安全性能，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、主要设备自诊断和提升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、系统以提升设备传感器感知全覆盖为基础，可实现提升机的运行操控无人化、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。支持矿井 提升机无人值守、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；

KTDK-ZN-ZKT-V型智能化矿井提升机电控系统

产品介绍

KTDK-ZN-ZKT-V型智能化矿井专用提升机电控系统，是面向未来的智能化矿井建设专门设计的新一代提升机电控系统。满足于交流（或直流）电动机驱动的矿并提升机系统智能化升级要求，适用于竖井、斜井、单绳、多绳等不同类型的矿井提升系统，尤其在多水平、多机驱动等复杂提升场所，优势更加显著。
系统坚持更安全、更智能、更好用的高可靠性设计原则，满足矿井提升机全部工艺控制、安全保护和智能化控制的各项要求。产品的软硬件均采用模块化设计，具有结构紧凑、关观大方、安全可靠等特点。是为面向未来的高端客户，实现提升机系统智能化和高可靠运行，提供量身定制的系统解决方案，是大型矿山用户实现提升机系统智能升级的首选产品。

主要特点

1、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。支持矿井提升机无人值守、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;
2、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。通过手机APP，方便操控人员和管理人员及时了解设备运行状况;
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旌，能以非接触方式监控设备表面温度，判断异物区城入侵等;
4、具有专业化“系统插件”功能，方便的实现多系统信息交互，满足智能化矿山实现和运行。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:
5、系统具有传感器自诊断功能、内嵌专家智库，支持设备远程诊断和服务。可提供精准维修导图，以减少设备维保工作量，降低设备故障丰，提高设备无故障运行时问。

“6+1+2”的智能化解决方案

本方案由提升机的车房控制系统、专家智能系统（设备级)、井口控制系统、井筒和井底控制系统、环境监测系统、智能视频监控系统、网络通讯和数据远传通道、调度管理和监控平台、远程服务平台等六大子系统、一条通道和两个平台构成。

1)车房控制系统主要包括:供电系统、调速系统、润滑系统、液压系统、闸控系统、电控系统。以及主要俊面的张1S音检测等。
2)专家智能系统〈设备级〕主要包括:工控机、显示器、采集卡、通讯网络等硬件设施，以及机系统的主要设备、传感器、执行器的工况信息以设备和系统的故障和潜在故障信息进行管理和分能化功能。主要软件功能模块有:设备管理模块设备工况监控模块、信息管理模块、系统工况复现模块、专家智库模块、系统自诊断和远程诊断模块。
3)井口控制系统主要包括:稳绳检测、闸门检测、曲轨检测、箕斗检测、轴湿检测、钢绳检测、井口信号、操车、稳绳调整、自动卸载等。
4)井筒和井底控制系统主要包括:天轮、罐笼、尾绳、给煤机、自动装载以及煤仓等设备工况智能监控。
5)环境监测系统主要包括:对关键场所的温度、湿度、振动、噪音、进行实时监测，具备预整和故障报警功能。
6)智能视频监控系统主要包括:通过可见光和热成像监控探头，监澜井口、井底、车房等关键部位和设施。借助机器视觉和人工智能AI算法，以非接触方式监控设备表面温度，判断异物区域入侵等。可更便捷、更快速、更高效、更智能地监控设备运行工况。
7)网络通讯和数据远传通道:系统配置有丰富的软件硬件通信接口，可通过通信网将系统信息与调度指挥中心、远程服务平台进行信息交互，可方便地实现数据远传。
8)调度管理监控平台:提供软硬件支持，以通讯方式与矿山调度管理监控平台实现数据交互，满足用户智能化矿山的建设和运行要求。
9)远程服务平台〔设置于华飞公司，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、主通风机等大型矿山设备的远程监测和高质量服务等。

矿山主运系统智能化

用途:适用于煤矿、冶金、有色金属矿山等竖井、斜井或其它要求大功率高性能调速的提升场所中，作为直流电动机拖动的各种型号提升机的电气控制配套设备。

配置：

ZTDK-ZN-ZKT  智能直流主控台

性能：ZTDK-ZN-ZKT智能直流主控台是直流提升机电控装置的控制核心，采用技术先进、性能可靠的西门子S7 系列(S7-200;S7-300) 可编程控制器，配以西门子公司生产的全数字SIMOREG DC MASTER  6RA70或ABB公司DCS800直流调速装置组成直流调速柜，以磁场恒定、电枢换向的方式，完成电机驱动、提升工况控制和必要的电气保护功能，同时还使用了我公司研制的多项专利技术，形成提升机专用控制器。具有：过程控制全数字、安全回路双线制、控制电路模块化、彩屏随时显参数、报警内容语言化、控制过程程序化等六大特点。

技术特征:
逻辑控制方式:PLC编程适应提升机速度:≤20m/s测距精度:≤1.5mm
 

ZTDK-TS  直流调速柜

用途：直流调速柜是ZTDK 直流提升机电控装置中的关键设备，采用西门子或ABB原装直流调速装置，以磁场恒定，电枢换向方式用于直流电动机的调速调节及控制。
特点：采用全数字逻辑无环流晶闸管整流设备构成主回路电源，所有控制功能均由参数设置完成；速度调节器、电流调节器参数均能由系统自动优化设置；电流速度双闭环，可实现四象限运行，满足各种控制要求；磁场电流闭环调节，可实现弱磁调速。附加选件后调速柜可完成张力控制系统通讯、速度联锁等其它工艺或技术功能的要求。主回路具有6脉动、串联12脉动和并联12脉动等多种配置，并具有电枢过电压吸收保护功能。

ZTDK-LC  直流励磁柜

用途 ：直流励磁柜是ZTDK直流提升机电控装置中的配套设备，采用西门子或ABB原装置，主要为直流电动机提供励磁电源，并具有双励磁切换、励磁过电压保护功能。

KXT160 矿用提升信号装置

KXT160矿用提升信号装置是按照煤炭行业标准设计的一种多水平信号装置，由信号箱、井口信号台、井下信 号台、声光报警器、辅助信号器等设备组成。本装置采用可编程控制器作为控制核心，完成数据采集、逻辑运算处理和输出控制：采用CAN现场总线技术完成数据的交互传输；采用音频总线技术实现设备间的双工扩音电话通讯功 能。本装置最大可适用于16个水平，系统接线方便，工作安全可靠。