系統(tǒng)概述

       工作面及皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠與否直接影響礦井的經(jīng)濟(jì)效益，為提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，實(shí)施集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合保護(hù)與遠(yuǎn)程控制，是十分必要的。工作面“三機(jī)”系統(tǒng)及帶式輸送機(jī)的安全高效運(yùn)行，不僅要有工作面“三機(jī)”各設(shè)備及單部皮帶輸送機(jī)的獨(dú)立控制分系統(tǒng)，更需要能夠控制和協(xié)調(diào)指揮各分系統(tǒng)的主控機(jī)，對(duì)主煤流集中控制、地面調(diào)度監(jiān)測(cè)監(jiān)控、視頻監(jiān)視等環(huán)節(jié)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制，這是工作面“三機(jī)”系統(tǒng)集中控制發(fā)展的重要方向，也是煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的基礎(chǔ)。

       高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全、節(jié)能、省力，減少崗位人員，最終達(dá)到降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以獲取最大利潤(rùn)是今后煤炭企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中生存的基礎(chǔ)，通過(guò)自動(dòng)化建設(shè)實(shí)現(xiàn)減員增效、降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而工作面設(shè)備的自動(dòng)化控制是煤礦智能化建設(shè)的重要組成部分。為此我公司自主研發(fā)了工作面及皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)。

       該系統(tǒng)綜合了德國(guó)西門(mén)子S7系列可編程控制器和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦工作面“三機(jī)”及膠帶運(yùn)輸自動(dòng)化控制。加入了數(shù)字式擴(kuò)音電話功能，通過(guò)CAN總線進(jìn)行語(yǔ)音傳輸，全線采用“快插式”連接方式，安裝方便、靈活。

系統(tǒng)組成

        1．工業(yè)計(jì)算機(jī)及上位機(jī)軟件：遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)程運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及視頻監(jiān)視，支持Web瀏覽，可與礦山自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)接；

        2．TH18礦用本安型操作臺(tái)：現(xiàn)場(chǎng)集中控制、監(jiān)控、數(shù)據(jù)顯示、狀態(tài)監(jiān)視中心；也可集成視頻監(jiān)視為一體；

        3．KXJ127(A)礦用隔爆兼本安型可編程控制箱：集中控制、監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)計(jì)算中心；

        4．KTK18-D礦用本安型數(shù)字?jǐn)U音電話：系統(tǒng)打點(diǎn)、通話、起車(chē)預(yù)警、故障報(bào)警核心；

        5．KTK18-Z礦用本安型就地控制擴(kuò)音電話：實(shí)現(xiàn)工作面“三機(jī)”就地控制，和沿線語(yǔ)音通話，故障預(yù)警；

        6．DXJ127/24礦用隔爆兼本安型電源箱：沿線擴(kuò)音電話供電(沿線擴(kuò)播電話多于15臺(tái)以上使用)；

        7．KHJ24A礦用本安型雙向急停閉鎖開(kāi)關(guān)：實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)沿線急停閉鎖；

        8．溫度、振動(dòng)、速度、煙霧、堆煤、跑偏、撕裂、張力等傳感器：用于皮帶機(jī)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)；

        9．DFB20/7礦用隔爆型電動(dòng)球閥：配合電控主機(jī)即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)灑水，也可以實(shí)現(xiàn)超溫、冒煙自動(dòng)灑水；

       10．礦用拉力通信電纜：帶有護(hù)套、屏蔽和兩個(gè)快速不銹鋼插頭。

系統(tǒng)功能

  1.控制功能

       系統(tǒng)具有集中控制、就地控制、檢修控制等多種控制方式，各種控制方式間有可靠聯(lián)鎖功能。

 （1）集中控制方式

       工作面控制主站操作面板上有“總啟”、“總停”按鈕，實(shí)現(xiàn)順槽皮帶、破碎機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板機(jī)順序起?？刂?。

皮帶運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板機(jī)的起動(dòng)延時(shí)和停止延時(shí)，時(shí)間均可以在參數(shù)設(shè)置畫(huà)面中設(shè)置。

 （2）就地控制方式

       操作人員通過(guò)控制主站和控制分站就地單獨(dú)啟停各設(shè)備，且具有閉鎖功能，前級(jí)設(shè)備不起動(dòng)，后級(jí)設(shè)備無(wú)法起動(dòng)。前級(jí)設(shè)備停止，后級(jí)設(shè)備立即停止。

工作面中的破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)有可靠的閉鎖關(guān)系。

 （3）檢修控制方式

       操作人員通過(guò)控制主站和控制分站就地任意單獨(dú)啟停各設(shè)備，無(wú)閉鎖功能。

本系統(tǒng)也可控制乳化液泵、噴霧泵控制，預(yù)留控制接口為開(kāi)關(guān)量無(wú)源常開(kāi)接口，泵控制不受工作模式限制，為單獨(dú)控制，單獨(dú)動(dòng)作，方便、安全。

2.起車(chē)預(yù)警功能

       皮帶運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前后刮板機(jī)起車(chē)均有起車(chē)預(yù)警，預(yù)警時(shí)間可調(diào)。

3.語(yǔ)音擴(kuò)播系統(tǒng)

       該系統(tǒng)主機(jī)與擴(kuò)音電話配套使用，實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸機(jī)及工作面沿線打點(diǎn)、通話、語(yǔ)音報(bào)警等功能，聲音清晰洪亮。皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢人員可隨時(shí)與沿線人員通話，便于皮帶檢修、聯(lián)絡(luò)。

       皮帶運(yùn)輸機(jī)沿線可按100米配置1臺(tái)擴(kuò)音電話。綜采面每15米安裝一臺(tái)擴(kuò)音電話，工作面礦用通信拉力電纜按25米一根配置。且工作面擴(kuò)音電話具有急停閉鎖功能。轉(zhuǎn)載機(jī)和刮板機(jī)機(jī)頭各安裝一臺(tái)就地控制擴(kuò)音電話，不僅具有急停閉鎖功能，還具有就地啟停功能。

       如地面監(jiān)控中新配有語(yǔ)音對(duì)講控制軟件可以與工作面實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話。

       通信方式：地面監(jiān)控中心與工作面之間采用以太網(wǎng)通信。

4.顯示功能

       控制主站配有10寸彩色液晶顯示器、分站配有7寸彩色液晶顯示器，能以圖形、動(dòng)畫(huà)及漢字顯示的形式顯示工作面各設(shè)備和皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠顯示皮帶的每種保護(hù)報(bào)警信息等，且具有歷史報(bào)警查詢功能。

5.皮帶機(jī)保護(hù)功能

當(dāng)保護(hù)報(bào)警時(shí)，具有詳細(xì)的報(bào)警提示功能。

      ●皮帶機(jī)有速度實(shí)時(shí)檢測(cè)功能。

      ●皮帶配有堆煤、跑偏、急停、煙霧、溫度、振動(dòng)、撕裂、速度等傳感器?？蓪?duì)其進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)，并實(shí)現(xiàn)報(bào)警停車(chē)。

        在控制主站上可以根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)鍵盤(pán)單獨(dú)屏蔽順槽皮帶的每個(gè)保護(hù)。當(dāng)保護(hù)屏蔽后，保護(hù)發(fā)生報(bào)警時(shí)，只報(bào)警不停機(jī)。

      ●皮帶沿線配置拉線急停閉鎖開(kāi)關(guān)，且具有地址編碼功能，保護(hù)動(dòng)作后在顯示器直接顯示急停傳感器的故障位置，并報(bào)出故障位置的語(yǔ)音報(bào)警信息，方便排除故障。

      ●跑偏傳感器、撕裂傳感器可就近接入擴(kuò)音電話中，且具有地址編碼功能，保護(hù)動(dòng)作后在顯示器直接顯示跑偏傳感器、撕裂傳感器的故障位置，并報(bào)出故障位置的語(yǔ)音報(bào)警信息，方便排除故障。

6.密碼保護(hù)功能

      在控制主站進(jìn)行參數(shù)設(shè)定前，必須先用戶登錄，才可以進(jìn)行修改參數(shù)，有效的防止非專業(yè)人員進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。

7.歷史數(shù)據(jù)查詢功能

      系統(tǒng)監(jiān)控上位機(jī)和PLC電控主機(jī)均支持歷史故障記錄、設(shè)備操作記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等數(shù)據(jù)報(bào)表查詢功能，上位機(jī)系統(tǒng)支持一鍵導(dǎo)出、打印功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)至少可存儲(chǔ)1年以上。

8.通訊功能

       PLC系統(tǒng)預(yù)留有RS485通信模塊、標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)接口便于和智能供電設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)其它智能設(shè)備建立連接，達(dá)到數(shù)據(jù)讀寫(xiě)功能。

       PLC系統(tǒng)通過(guò)光纖傳輸與地面上位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通訊。

       整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域開(kāi)放式的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。設(shè)備可從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)一直連接到管理級(jí)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊，并支持礦山范圍內(nèi)的工程與組態(tài)，直到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)均支持IT 標(biāo)準(zhǔn)。提高產(chǎn)品的易用性及系統(tǒng)的可維護(hù)性。采用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊，通道數(shù)據(jù)響應(yīng)小于150毫秒。

9.視頻監(jiān)視系統(tǒng)

       通過(guò)視頻攝像儀，采集現(xiàn)場(chǎng)圖像信息，采用光纖通訊介質(zhì)，上傳到地面監(jiān)控中心，可以直觀方便對(duì)工作面現(xiàn)場(chǎng)情況及皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。攝像儀采用光纖級(jí)聯(lián)方式接入礦山的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)直接上傳至地面監(jiān)控中心。

主要功能

     （1）信息采集：攝像機(jī)采集到的圖像信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)斤@示屏；

     （2）視頻分控管理：實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)視多路不同的圖像信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程訪問(wèn)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能；

     （3）監(jiān)視功能：通過(guò)顯示屏可以監(jiān)視到任何一路視頻信號(hào)；

     （4）回放功能：可以實(shí)時(shí)查詢和回放硬盤(pán)錄像機(jī)所保存的圖像；

     （5）錄像功能：硬盤(pán)錄像機(jī)實(shí)時(shí)和定時(shí)錄像存儲(chǔ)；

     （6）切換功能：對(duì)設(shè)定的圖像按時(shí)間周期掃描自動(dòng)輪巡；

     （7）預(yù)覽功能：用戶通過(guò)IE預(yù)覽器可以直接訪問(wèn)IP攝像機(jī)或視頻服務(wù)器；

     （8）錄像文件查詢功能：所有攝像機(jī)的錄像文件可以依據(jù)時(shí)間、報(bào)警記錄等查詢。

10.上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

       工作面及帶式輸送機(jī)無(wú)人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控站設(shè)置在調(diào)度中心，配置高性能工控機(jī)及顯示器、上位機(jī)軟件、組態(tài)軟件、音響、千兆交換機(jī)等設(shè)備，工控機(jī)安裝上位機(jī)組態(tài)軟件，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示工作面及帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的工況參數(shù)，如溫度、煙霧、堆煤、速度、急停、跑偏、撕裂、電機(jī)溫度、振動(dòng)等參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、視頻聯(lián)動(dòng)，并可在上位機(jī)上進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程操作以及和井下設(shè)備打點(diǎn)、通話、音樂(lè)播放等。

系統(tǒng)主要設(shè)備

1.控制設(shè)備

     （1）TH18礦用本安型操作臺(tái)：具備集中控制功能和視頻顯示存儲(chǔ)功能，具有雙屏顯示功能，采用不銹鋼殼體。TH12礦用本安型操作臺(tái)配有15寸控制液晶顯示屏，能以圖形、動(dòng)畫(huà)、文字等顯示本系統(tǒng)中所有皮帶的運(yùn)行狀態(tài)和保護(hù)信息等。配有硬盤(pán)錄像機(jī)、光端機(jī)和21寸顯示器用于視頻信息的存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)顯示。配有2個(gè)金屬鼠標(biāo)，操作簡(jiǎn)單，方便?？刂浦髡揪哂写螯c(diǎn)、通話、語(yǔ)音報(bào)警等功能。

      （2）KXJ127（A）礦用隔爆兼本安型可編程控制箱：采用先進(jìn)的德國(guó)西門(mén)子S7系列PLC技術(shù)、嵌入式技術(shù)、語(yǔ)音廣播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等相結(jié)合高科技綜合保護(hù)自動(dòng)化集控主機(jī)，具有以太網(wǎng)、RS485現(xiàn)場(chǎng)總線、CAN現(xiàn)場(chǎng)總線等數(shù)據(jù)傳輸接口，與操作臺(tái)配套使用。

（3）KXJ127礦用隔爆兼本安型可編程控制箱：由西門(mén)子S7-1200系列PLC增加I/O擴(kuò)展模塊、模擬量采集模塊及標(biāo)準(zhǔn)通訊處理模組等組成。實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面或皮帶機(jī)的全面監(jiān)控和保護(hù)。控制箱配有嵌入式液晶顯示屏，可以以圖文方式形象直觀展現(xiàn)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和保護(hù)故障信息，增加工作面生產(chǎn)效率；并且此控制箱還具有以太網(wǎng)、RS485和CAN總線等多種通訊手段可無(wú)縫對(duì)接工作面或皮帶機(jī)控制系統(tǒng)中其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)交互問(wèn)題；與礦井環(huán)網(wǎng)無(wú)縫連接后，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳和計(jì)算機(jī)控制功能等。 

（4）KTC169.1礦用隔爆兼本安型通信控制器:由西門(mén)子新型S7-200Smart系列PLC、數(shù)字量擴(kuò)展模塊、通信模塊等組成。配有7寸液晶顯示屏，能夠顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)信息等。具有打點(diǎn)、通話、語(yǔ)音報(bào)警等功能。 

2.  關(guān)聯(lián)設(shè)備

（1）KTK18-D礦用本安型擴(kuò)音電話：為煤礦井下、露天煤礦、選煤廠專用通訊產(chǎn)品。主要適用與有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦斜井、巷道、皮帶面、綜采面等場(chǎng)所。擴(kuò)音電話可實(shí)現(xiàn)沿線的打點(diǎn)、通話功能可發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；并且接收外部信號(hào)遠(yuǎn)程播放音頻；在與控制主機(jī)配接使用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)沿線的急停閉鎖。

（2）KTK18-Z礦用本安型擴(kuò)音電話：為煤礦井下、露天煤礦、選煤廠專用通訊產(chǎn)品。主要適用與有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦斜井、巷道、皮帶面、綜采面等場(chǎng)所。主要實(shí)現(xiàn)沿線的打點(diǎn)、通話功能可發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；可接收外部信號(hào)遠(yuǎn)程播放音頻；與控制主機(jī)配接使用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)沿線的急停閉鎖，并且可以就地控制設(shè)備的啟動(dòng)與停止。 

（3）DXJ127/24礦用隔爆兼本安型電源箱：是礦用隔爆兼本質(zhì)安全型設(shè)備。本電源體積小、重量輕、裝拆移位使用方便。主要用于煤礦井下含有爆炸性氣體的場(chǎng)所，為礦用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備提供電源。本電源線由交流輸入電壓經(jīng)降壓，由整流橋整流，電容濾波，再經(jīng)穩(wěn)壓環(huán)節(jié)得到穩(wěn)定的電源輸出。

（4）MHYPBV-8-X□□□礦用鋼絲編織通信拉力電纜：采用國(guó)內(nèi)知名品牌屏蔽通訊電纜，力學(xué)性能優(yōu)越，耐化學(xué)腐蝕，不延燃，耐候性好，電絕緣性能好，航空插頭由我公司自行制作，保證品質(zhì)及時(shí)效。