胶带远程集控系统在煤矿中的应用

袁峰++赵金升++韩伟++李升

摘 要：目前大多数煤矿的胶带运输控制方式为单条皮带就地控制，需要大量的人力，本项目是建立一套胶带远程控制系统，配备语音系统及视频系统，达到精简人员，提高效率，降低安全风险的目的。

关键词：远程控制系统；语音系统；视频系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.050

1 引言

胶带运输集控系统涉及地面集控平台井下皮带以及给煤机集控，集控大屏幕建设，系统细分为三个部分：1）控制系统，2）语音系统，3）视频系统。控制系统通过井下沿线设置控制主站和分站、操作台，利用安装的相关传感器完成就地集控控制以及远程控制。同时在皮带沿线辅以扩音电话、关键点安装摄像仪确保系统的良好运行。

近几年煤炭企业频繁发生重特大 安全生产事故，因此政府和企业共同将煤矿安全生产的信息化工作提上空前的高度，建立胶带运输远程集控系统，是非常必要的。

2 系统结构及原理

控制系统：每条皮带机头放置一台KJ82-F监控分站采集现场数据，采集的模拟量有电机电压、电机电流、温度。开关量包括跑偏、烟雾、堆煤、拉绳急停等信号。频率脉冲信号：带速。并将每条皮带采集到的信号传输到操作台，操作台安装图形化触摸屏集中显示每条皮带的运行参数，同时利用操作台实现每条皮带的集中控制功能，通过操作台的转换开关实现远程就地控制转换，操作台的触摸屏结合矿用隔爆兼本安型音箱实现各条皮带的语音报警。

语音系统：皮带机头设置矿用隔爆兼本安型综合接入网关以及高级话机各一台用于控制沿线电话与地面控制主机实现互联互通，该设备通过网线接入到监控主站内以太网接口。同时通过操作台的音频输出接入到话机与网关之间的音频线内，实现对胶带运输沿线之间的语音运行报警，增加皮带远程控制的安全性。

视频系统：在皮带的机头机尾及各个卸载点安装摄像仪，对皮带运输过程中各个关键点进行可视监控，降低安全风险。

3 系统设计

3.1 地面控制中心

由两台工业控制计算机（集控）、一台应急救援广播与扩音通信系统主机、视频监控显示系统等组成，配备UPS不间断电源一台。在地面调度中心定制集控操作台，分布井下皮带集控系统、视频监控系统、扩播系统等。井下集控信号、视频信号、扩播系统等通过光缆传输至地面皮带集控中心。在地面设置完整的电视墙，将相关信号投放到电视墙上进行实时监控。

3.2 井下集控系统

通过在井下皮带沿线设置控制主站和控制分站、操作台、并利用矿上先前已经安装完好的传感器，同时结合我方配置的电压、电流、速度堆煤等传感器完成就地集中控制和远程控制。同时在皮带沿线辅以扩音电话、关键点安装摄像仪确保系统的良好运行。

4 系统功能

通过建设胶带运输远程集控系统，可以实现以下功能：

4.1 控制系统

（1）起车预警。起车前有语音或信号预警，预警信号可由操作台解除，预告时间可调。

（2）顺序起停。系统可按拟定的正常生产程序，逆煤流起车，顺煤流停车。

正常起车时实现逆煤流方向设备逐台闭锁，延时顺序起车。各台设备的起车时间可根据现场设定。（甲方可自行调整起车时间，但需要设备权限）。

起车过程中有禁起功能，现场按下禁起按钮可自动停止起车。已起车设备照常运行，禁起后有灯光显示。

运行过程中有紧急停车功能，按紧急停车按钮时所有设备瞬间停车。

运行过程中有事故停车功能，某台设备故障停车，则从故障点开始逆煤流依次停到首台设备。

（3）单机起停。系统可单独控制某台设备的起停。

（4）故障保护和报警。当出现胶带机打滑、烟雾、跑偏、撕裂、超温等各种故障时，系统可立即进行报警和语音提示。

（5）保护功能。按照招标要求在胶带输送机、煤仓等设施上安装相应传感器，实现设备的保护功能。能够在地面监控主机上反映出具体的跑偏位置，以便地面人员指揮检修人员前去维护。

系统采集设备各类故障信号，运行中一旦发生故障，能够及时准确地采集到故障信号，使故障设备及顺煤流方向的其他设备停止运行，并进行报警，并能自动显示、记录故障时间等。

（6）联网功能。系统预留以太网等通信接口，可与全矿井监控系统无缝连接。

（7）电力监测。系统软件具有通过对井下原煤运输线主要设备的电压电流和时间监测，计算出设备的电度计量功能。

4.2 本地监测

系统可实时监测显示各种运转参数和数据，如设备运行状态、胶带速度、煤位高度或状态、运转时间等等。

4.3 信号联络和通讯

系统具有信号联络（打点）和语音通讯功能，语音具有历史记录。通过配置信号通讯装置，实现胶带输送机沿线语音预警、打点信号联络和语音扩播对讲通讯等功能。

4.4 视频监视

井下部分由矿用摄像仪和矿用隔爆型视频服务器等组成。通过在运输线关键点位安装视频摄像仪，实现现场各关键点位的视频工况的实时监视，便于上位机操作人员及时了解现场工况。

5 结束语

煤矿井下胶带运输系统远程集中控制建设注重的是不断贴近井下实际应用，利用不断发展的先进通信技术服务于煤矿安全管理。系统的投入使用，不仅最大程度减少井下人员数量，提高了矿井的运输效率，减少了安全隐患，而且极大的方便了操作员的操作与管理，减轻了劳动强度，使其真正有效的服务于安全生产。此外，该系统安装拆除方便，重复使用率高，具有较高的研究价值。

参考文献：

[1]陈斯.浅析通信系统在矿井上的应用[J].信息通信，2015（02）：188.

作者简介：袁峰（1983-），主要从事矿山安全监控监测、综合信息化等工程的项目建设。