在现代化煤矿生产中,带式输送机作为物料运输的“大动脉”,其运行的可靠性、效率与安全性至关重要。煤矿带式输送机集中控制系统(以下简称“输送机集控系统”)通过集成化、智能化手段,对单条或多条输送线进行统一监控与管理,显著提升了整个煤炭输送系统的运行性能与自动化水平,是矿井智能化建设的关键环节。
核心架构与技术特点
1、集中监控与分散控制架构
l 中央控制层: 设立地面(或井下固定硐室)集中控制中心,配备高性能工控机、可视化显示系统及冗余服务器。实现对整个输送系统全局的实时监控、数据采集与分析、运行参数设定、历史数据存储与查询、故障报警与定位等功能。操作人员可在此“一屏览全局”。
l 现场控制层: 在沿线关键节点部署可编程逻辑控制器。PLC负责接收中央指令、执行本地逻辑控制(如启停、调速)、采集现场传感器数据(速度、跑偏、温度、烟雾、撕裂、堆煤、拉绳等)并进行预处理与反馈。
l 可靠通信网络: 依托工业以太环网、冗余光纤或本质安全型现场总线,构建高速、可靠、抗干扰的通信骨干,确保控制指令的实时下达与现场状态的全息回传。环网设计保障了单点故障不影响整体通信。
2、智能化运行与协同控制
l 顺序启停与连锁保护: 系统依据预设的工艺流程和严格的逻辑关系,实现多台输送机的逆煤流启动、顺煤流停机,避免堆煤、压带等事故。任何沿线保护装置(跑偏、拉绳、急停、堆煤、纵撕等)动作,均能触发相应区域或整条线路的紧急停机,并精准定位故障点。
l 调速与功率平衡: 对于多驱动大型输送机,集控系统可实现驱动电机的软启动/软停止,降低机械冲击。更重要的是,系统通过实时监测各驱动电机电流/转矩,进行动态功率平衡控制,防止电机过载或欠载,优化能耗,延长设备寿命。
l 煤流智能调控: 结合煤仓料位、给煤机状态等信息,系统可智能调节上游给料量或输送机运行速度,实现“煤多快运、煤少慢运、无煤停运”,减少空载或轻载运行时间,节能降耗,降低设备磨损。
3、全方位安全保障体系
l 综合保护集成: 集控系统深度融合了所有沿线安全保护装置(跑偏、拉绳、急停、纵撕、堆煤、打滑、超温、烟雾、电机综合保护等)的信号,形成统一的监控和报警平台。任何异常均能触发声光报警、屏幕闪烁、并记录详细事件。
l 视频监控联动: 在关键位置(如转载点、机头机尾)部署防爆摄像仪,视频图像可集成到集控画面中。发生故障报警时,系统自动联动切换至故障点附近摄像头画面,便于远程快速判断和处理。
l 故障诊断与预测: 系统持续采集设备运行参数(电机电流/电压/温度、轴承温度、减速器油温油位、滚筒温度、振动信号等),通过内置算法进行趋势分析和早期故障诊断,实现预测性维护,降低非计划停机风险。
4、信息集成与可视化
l 人机交互界面: 基于组态软件的图形化操作界面直观展示整个输送系统的拓扑结构、设备实时状态(运行/停止/故障)、关键参数(速度、电流、料位等)、报警信息等。
l 数据采集与分析: 系统记录详细的运行数据、事件日志、报警记录,生成各类报表(如运行时间统计、故障统计、能耗统计)。通过对大数据进行分析,为优化运行、预防性维护、管理决策提供数据支撑。
l 系统互联互通: 集控系统通过标准通信协议与矿井综合自动化平台、生产执行系统、调度系统等进行数据交互,实现信息共享与协同管控。
煤矿带式输送机集中控制系统,通过融合先进的自动化控制、网络通信、传感监测与数据处理技术,构建起一个集中管理、分散控制、智能联动、可视可控的现代化管控平台。它不仅从根本上提升了输送系统的运行效率、稳定可靠性及安全保障能力,实现了高度的自动化运行,也为煤矿的精细化管理和智能化升级奠定了坚实的技术基础。