遠程控制對煤礦生產作用的分析

陳宇鵬天津貝克電氣有限公司技術部

遠程控制對煤礦生產作用的分析

陳宇鵬
天津貝克電氣有限公司技術部

摘要：以煤礦生產運輸環節的遠程控制為例，簡要闡述煤礦生產遠程控制原理和組成，以及遠程控制在節約生產成本，減員提效方面的作用進行分析。

關鍵詞：遠程控制；系統信息集成；視頻監控；語音通訊；地面信息調度中心

引言

在當前嚴重環境污染以及煤礦產能過剩的嚴峻形勢之下，《煤礦安全規程》對煤礦在節能減排以及減員提效方面提出了新的更加嚴格的要求。產煤企業如何節約自身生產環節的設備成本,以及人員成本不可避免的被提到日程上來。本次分析著重在提高生產運輸環節自動化程度和遠程集中控制方面提出一些實用的解決辦法，為產煤企業提供一點借鑒。重點包括遠程集中控制，系統信息集成，各子系統通訊，視頻監控，語音通訊，一下分別陳述。

1.遠程控制

對于遠程集中控制，這一環節分為兩部分，其一為地面信息調度中心，信息調度中心為產煤企業的神經中樞和處理中心，相當于電腦的CPU，集中處理來自四面八方各個生產環節的所有信息，把生產經營活動的各個要素和各個環節以及各個方面盡可能地從空間上和時間上有機地組織起來，發揮最大的作用，保證整個生產環節的正常生產，從而達到預期目標和標準的活動。本次研究主要應用到了地面信息調度中心的信息采集平臺及自動化控制平臺，井下所有皮帶保護的信息，視頻監控的數據集中在地面信息調度中心處理并顯示，遠程控制的指令也由地面信息調度中心發出，通過煤礦環網的介質，遵循標準的通訊協議和硬件接口，實時動態的控制井下每一條皮帶。其二為井下防爆電腦控制平臺，一般這一平臺的位置在井下中央變電所，首先所有子皮帶的數據集中在這一平臺上，然后由該平臺統一發送到地面信息調度中心，同時作為井下的控制中心，作為地面調度的備用系統，實現對生產環節進行監控的雙重保障。

系統信息集成主要包括以下內容：一是每一條皮帶的供電設備的信息，比如磁力啟動器，綜保，組合開關的所有電氣數據：實際電壓，實際電流，開停運行狀態，保護裝置狀態。這些數據的采集建議采用目前國內比較通用的MODBUS協議，485接口，比較理想的是采用RJ45接口。二是每一條皮帶的保護控制的信息，比如皮帶運行狀態，沿線急停是否動作，以及系統總線的信息（供電電壓，數據線電壓，安全回路線電壓），傳感器的信息包括有堆煤，煙霧，打滑，斷帶，縱撕，跑偏，超溫灑水，滾筒紅外線溫度檢測，電機定子，轉子，前軸，后軸溫度。這些數據能真實反映一條皮帶的運行狀態。通過組態可以將這些數據形象的顯示出來，最終傳輸給地面信息調度中心，為遠程控制提供基本參考數據。三是視頻監控和語音通訊的采集。視頻和語音保證了地面信息調度中心和井下子皮帶之間的雙向信息通暢，為指令傳達提供依據和保證。

各子系統通訊主要包括硬件和軟件兩個部分，傳輸的內容有各自所需要的數據，以及語音信號，以及各環節的動作次序和前后閉鎖，從而實現生產運煤系統的逆煤流起皮帶，順煤流停皮帶，防止皮帶重載啟動和不帶煤空轉，進而達到節約電能的目的。硬件通訊主要是各個皮帶之間的閉鎖節點繼電器，該繼電器通常安裝在前一條皮帶的機尾，當皮帶運行時節點閉合，閉合信息反饋給下一條皮帶，告知前一條皮帶已經運行，作為下一條皮帶啟動的必須條件，相反，在緊急情況停皮帶時保證后皮帶在前皮帶緊急停車時能夠馬上停下來，防止堆煤事故的發生。軟件通訊是各個皮帶之間信息的相互查詢，以及各個子皮帶之間的軟件閉鎖，具有完整性和唯一性的特點。涉及有通訊狀態的檢測及診斷，能夠反映并保證通訊的暢通，再是數據傳輸的完整性，保證要發送或者要接受的數據是準確無誤的。同時也保證在總線上傳輸的數據的唯一性，通過地址和端口在軟件上保證了數據不會沖突。共同遵守的通訊協議和硬件接口保證了硬件的暢通及兼容。

2.視頻監控

視頻監控系統分別對井下各個子皮帶的煤流運輸進行實時的圖像監控，在井下運輸皮帶沿線轉載點分別安裝礦用本安型攝像儀，均采用網絡攝像頭，由不間斷供電電源進行供電。圖像信號通過礦用阻燃光纜網絡或者礦用以太網級聯絡方式，傳到皮帶頭控制處安裝的礦用隔爆型顯示器上，可進行畫面分割顯示，可直觀的看到煤流的運行情況，同時將該路圖像通過網絡傳輸至地面調度指揮中心，從而為減員提效，節約電能，安全開停的提供最直接的安全保證。

3.語音通訊

語音通訊主要采用廣播式，在地面信息調度中心設有喊話麥克風和撥號裝置，可以對井下全部皮帶或者指定皮帶進行遠程喊話，將語音信號完整地擴散到各個子皮帶的所有擴音器上，并能接受到來自任何一子皮帶的語音信號，能夠不失真的播放出來，實現地面信息調度中心和井下的語音通訊，井下的工作點可以撥號到地面信息調度中心，實現通話，當有多個喊話點時，地面信息調度中心有優先權選擇接受優先級高的喊話點的講話。

4.結尾

綜上所述，通過對遠程控制的各個組成部分的分析，我們更近一步了解了遠程控制的組成要素和各自的功能及職能分工，在實際使用中，這幾部分是一個完整的系統，缺一不可，各個系統相互配合和補充，最終實現了地面信息調度中心對井下各個子皮帶的遠程監控，服務于煤礦生產，對于節約煤礦的生產成本，減員提效，節約電能具有一定的經濟效益，這也是我們此次分析的目的。

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