基于無線遙控的礦井提升系統設計及應用

李 建，趙國強

（河北鋼鐵集團礦業有限公司機電檢修分公司，河北 唐山 063000）

由于無線電波自身技術特點可以在很大區域和空間內實現，成為遙控的主要方式，并在生產建設和日常工作中具有廣泛的應用。因此，根據生產需要，將無線遙控系統應用于礦井下提升系統，無線遙控接收機通過接收無線手持機（遙控器）發出的各種信號指令，接收信號后以開關量形式發送給對應的中段信號臺，信號臺PLC處理對應信號指令。

1 系統簡介

石人溝礦井提升系統由各中段信號臺、井口信號臺和卷揚機房操作臺組成。每個信號臺配兩名信號工，信號工確認該碼頭是否安全，確認員工去向需求，發送確認需求信號。進口信號臺配兩名信號工，確認需求信號并發送運行信號至操作臺。

卷揚機房操作臺配三名操作工，操作工接收信號工發送的運行信號，操作罐籠上升或者下降同時監視卷揚機運行是否正常。礦井提升系統的操作流程繁瑣復雜，由中段信號臺確認員工去向需求，罐籠所在操作臺信號工確認罐籠是否被占用，是否滿足安全運行條件，滿足則對需求信號進行確認，井口信號工收到中段信號確認指示后，根據需求向卷揚機房操作臺發出運行指令，操作臺根據運行指令進行罐籠的升降操作。

隨著市場形勢的變化以及各礦山內部員工退休傷病等減員壓力的需要，對石人溝礦山副井提升系統進行全自動運行模式的改造。在每個中段碼頭安裝無線信號接收器，利用穩定可靠靈活的無線遙控設備代替死板固定的信號操作臺，將原有的中段信號臺和井口信號臺的功能集成在小小無線手持機（遙控器）上，將繁瑣的操作流程簡化自動化，用一個跟罐信號工代替原有的多名中段信號工，減少人員干預。充分利用自動化與卷揚機各類安全保護、監測、監控設施相結合，從管理、設備、人員素質等多方面提高本質安全水平。實現卷揚機房和中段信號臺無人值守，大幅降低了人工成本。

2 系統組成

2.1 無線信號接收器

安裝于各水平中段碼頭門附近，用于接收無線手持機（遙控器）發出的各種信號指令，如：要罐、提人/物/礦、去向、停車、開車信號、急停、安全門打開/關閉、搖臺抬起/落下等。當罐籠處于中段碼頭上減速限位和下減速限位之間時，該碼頭的無線信號接收器開始啟用，防止無線手持機（遙控器）信號過強，產生信號干擾混亂。信號接收后以開關量送給對應的中段信號臺，信號臺PLC對應處理信號指令。

2.2 無線手持機（遙控器）

無線手持機（遙控器）可用于跟罐工操作，或生產中段信號工操作，系統接收信號可靠，具有很強的抗干擾能力。同時，配套有防護皮套，可防水、防止誤操作。

無線手持機共有12個操控按鈕，可根據客戶需求定義各按鈕的工作指令，可單按鈕定義也可組合鍵定義。

例如：1可設置為提物，1-2組合也可設置為提物；無線手持機可操作區域為碼頭門附近30米以內。

中段配置有操車設備的，程序可設置為接近停車區油泵自動啟動，或者無線手持機啟動模式。

2.3 輸入輸出模塊

增加的輸入輸出混合模塊安裝于各中段信號臺PLC機架上，系統調試時需要各個站點重新配置，模塊選型初步定為：16DI、16DO；（輸入輸出點余量15%）。

開關量輸入為無線接收器的信號指令輸入，與中段信號臺相關指令分別接入。

開關量輸出驅動語音告警裝置，對信號執行給于語音提示功能。

3 系統應用

將無線接收裝置安裝于各水平中段碼頭門附近，用于接收無線手持機（遙控器）發出的各種信號指令。信號接收后以開關量送給對應的中段信號臺，信號臺PLC對應處理信號指令。

各水平中段信號臺保留原有操作功能，與新增無線接收裝置并聯接入PLC各水平中段分站中。既保留原各水平中段操作箱本地操作按鈕要罐功能，又能實現一名跟罐信號工各水平中段無線手持機（遙控器）遠程操作要罐功能，實現中段信號臺無人值守。

無線手持機（遙控器）用于跟罐信號工操作，遙控器跟隨信號工達到各水平中段碼頭門附近，發送指令到無線接收裝置，然后再發送到對應的信號臺PLC分站。遙控信號是為跟罐信號工服務的，信號工在罐內即可遙控選擇去向，減少上下罐籠時間，避免上下罐籠隱患。無線手持機可操作礦區域為碼頭門附近30米以內，接收信號可靠，具有很強的抗干擾能力。

4 小結

該無線遙控系統是在原來石人溝礦井三期副井提升機系統基礎上進行無人值守提升機控制技術改造。改造完成后各水平中段信號臺保留原有操作功能，與新增無線接收裝置并聯接入PLC各水平中段分站中。

既保留原各水平中段操作箱本地操作按鈕要罐功能，又能實現一名跟罐信號工各水平中段無線手持機（遙控器）遠程操作要罐功能。提升提升機控制系統的自動化程度，減少人員干預，減少操作人員數量，達到減員增效的目的。同時提高提升系統的安全系數，跟罐信號工能在發現問題的同時及時進行有效干預。