淺談智能控制技術在煤礦井下帶式輸送機中的應用價值

高明　賈文靜

摘 要：煤礦井下的帶式輸送機承擔著原煤運輸的責任，面對煤炭生產規模的日益擴大，正朝著長距離、高速度、大功率的方向發展，使得原有的固定驅動程序控制難以使帶式輸送機達到標準的性能和精度。本文提出將智能控制技術應用于煤礦井下帶式輸送機，以提高自控水平。

關鍵詞：智能控制技術；煤礦礦井；帶式輸送機

中圖分類號：TD52 文獻標識碼：A

煤礦作為中國的基礎能源企業，其發展程度對于國民經濟發展具有重要的影響力。隨著煤礦資源消耗量的逐漸遞增，煤炭生產效率也要相應地有所提高。礦用帶式輸送機控制系統雖然運行中具有較高的安全可靠性，但是，難以對運行環境實時監測。煤礦井下帶式輸送機作為煤礦作業中實現連續輸送的重要承載設備，要使其發揮應用價值，就要引用智能化識別技術，發揮智能化集中控制的作用。

一、煤礦帶式輸送機概述

煤礦井下帶式輸送機具有運輸線路長、承載量大的特點。對該種輸送機的牽引通常會采用雙滾筒多電動機驅動方式。由于輸送機為井下作業，在這種復雜的環境下，即便從實際運行環境的角度進行設計，在實際應用中都與預期運行效果存在著差距。這就要求對于帶式運輸的工作原理進行設計，充分考慮到生產環境，以確保帶式運輸機運行中具有更高的安全可靠性。

從煤礦帶式輸送機的功能性角度而言，其傳感器功能能夠對輸送機帶的運行狀態檢驗出來，通過信息處理器傳遞給控制機，根據控制機的各項質量，對設備的各種運行狀態有效控制。帶式輸送機處理各種信號以開關頻率的測量為基準，將轉換裝置和控制機接入，控制機的頻率量的輸入通過電機的流量來實現。

對于帶式輸送機信息進行檢測，主要是監測速度信號，測量拉線開關。對于控制器動作開關的判別，也是根據頻率來判斷的。控制機發揮帶式輸送機的控制作用，控制磁力起動器則是通過節點來實現的。在整個的煤礦機械控制系統中，輸送帶對煤礦機械具有一定的控制作用，其所輸出的電流信號主要是通過節點信號以控制。

二、帶式運輸機復雜的工作環境導致井下工作安全隱患

目前煤礦井下所使用的帶式運輸機科技含量較高，既可以單機輸送，也可以根據工作實際多機組合形成煤炭運輸系統。隨著井下作業規模的擴大，帶式輸送機的已經采用了專用通道，以將各種不同的帶式輸送機建立起聯系。但是，運輸作業中，會存在著粉塵、廢氣、噪音，且能耗很高，同時還要完善煤礦輸送系統的維修、維護，特別是運輸機的老化的現象，要及時更換，以避免由于傳送帶跑偏而造成安全隱患。

從煤礦井下的空間環境而言，對于帶式輸送機的運輸作業存在著一定的制約性。井下光線暗淡而潮濕，輸送機的性能必然會受到影響。隨著礦井采掘深度的增加，煤礦輸送機的輸送規模也在不斷擴大，導致輸送機的移動頻率以及運轉過程中所承受的負荷都會有所增加，對于輸送機的安全性造成了影響。此外，在狹小的井下環境中作業，帶式運輸機在運行的過程中，需要多種設備配合作業，如果處于坡度較大或者彎道等等復雜地段，就很容易出現安全問題。

此外，帶式輸送機多為固定結構，當處于運行狀態的時候，膠帶會與驅動設備之間相互摩擦，使得輸送機的運行效率有所降低。部分輸送機按照膠帶機的運行狀態實施啟車方式，由于啟動時存在著較大的荷載量，很容易導致誤差出現，且很難有效排查故障。

三、煤礦井下帶式輸送機中智能控制技術的應用

煤礦井下帶式輸送機從直面控制機系統升級為智能控制技術，原有的手動控制開關轉化為智能控制，以使控制存在著分時性和計劃性。

（一）智能控制技術可以對帶式輸送機的作業狀態實時監控。將智能控制技術運用于煤礦井下帶式輸送機設計中，使得煤礦井下工作環境更為安全，而且還通過串聯網絡系統結構實現了遠程控制，使得煤礦井下作業更為系統化。煤礦井下帶式輸送機在智能控制技術的帶動下，不僅煤炭的運輸效率有所提高，而且還提高了故障排查性，使得帶式輸送控制系統處于可靠運行狀態下。帶式輸送機應用智能控制技術后，可以發揮網上監控功能。運輸機操作人員在地面就可以對煤礦井下操作一目了然。對于井下各項工作集中而系統化地控制，除了做好地面監控之外，還要發揮地下傳感功能，以對輸送機操作、停運等等狀態實施監控。

（二）帶式輸送機智能型火災警報系統防護。帶式輸送機智能型火災警報系統防護是基于傳統設計原理基礎上，采用計算機遠程控制技術，對溫度、氣味以及延誤傳感器設置自動警報功能，運用軟件程序系實施安全防護。監控層的構成為工業計算機、工控機和人機界面。煤礦井下作業發揮互聯網的中央處理器控制管理功能，所有的數據信息傳輸和交換都通過處理器的模塊來完成。帶式輸送機智能型系統不僅有效控制高壓閘門和、低壓的閘門，而且還通過監視系統對故障狀態進行監視，對電動機的電流、故障以及制動閘的開啟和停止等等都實施動態監控。監控層所承擔的是綜合保護責任，輸送帶摩擦打滑、煤塵和瓦斯爆炸等等都處于監控之下，可以起到很好的預防作用，并及時警報。

（三）帶式輸送機分布式智能控制系統。煤礦井下帶式輸送機運用網絡技術建立運行結構，可以對提高總線網絡控制系統的應用效率，實現智能化控制、檢測和管理，實現了網絡分布環境下地面監控、井下作業和輸送機傳輸系統的一體化，并通過智能化控制體系實施帶式輸送機控制。帶式輸送機進行智能數據傳輸使用的是智能節點，其不僅可以實現管理層和微控制器接口的智能化控制之外，還可以外圍單片機設計完成控制工作。為實現帶式輸送機的現場控制工作，起動控制和功率平衡上尋求正常化控制節點，以對于上位機的運行狀態合理控制。帶式輸送機的智能控制系統還可以通過遠程控制開關的模式，以使裝置間的順序啟停得以實現。

結語

綜上所述，多采用開環控制策略，帶式輸送機的起動、運行、停車都是固定的程序控制，無法對運行故障做出智能判斷。將智能控制技術運用于煤礦井下帶式輸送機設計，可以有效地發揮智能控制效應，以確保安全生產。

參考文獻

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