二一三〇煤礦架空乘人裝置智能電控改造探究

摘 ?要：二一三〇煤礦二采區猴車道使用的RJY45-35/1700（A）型架空乘人裝置為人工操縱的傳統控制方式，根據煤礦減人提效的發展要求，礦井擬對其進行智能電控改造，實現自動控制。

關鍵詞：智能電控;控制;功能;效益

1.前言

在礦山生產領域，生產經營管理的高效性、實時性、安全性直接影響到企業的生產效益和成本控制。作為礦山的生產主力軍——運輸系統也必須適應這一變化趨勢的要求。

為配合煤礦井下安全生產，煤礦架空乘人裝置（俗稱：猴車）在運輸人力和可隨身攜帶的井下用品過程中，起到了舉足輕重的作用。但猴車在使用過程中，一方面在某些長距離大角度的猴車系統的起動過程中，由于直接起動造成沖擊過大，產生掉繩，造成事故等現象仍然存在，甚至造成傷亡事故。而架空乘人裝置智能電控系統正是解決上述問題最理想最可靠的設備。

2.現狀

二一三〇煤礦二采區猴車道現使用的RJY45-35/1700（A）型架空乘人裝置為人工操縱的傳統控制方式，傾角25°，固定抱索器，運輸長度500米，保護裝置配置齊全。

3.目標

對架空乘人裝置進行改造，實現PLC集中調度、自動開停及遠傳云診斷系統，從而達到減人提效、減少無效運行時間、保證人身設備安全、減少機械磨損、延長設備使用壽命的目的。

4.系統構架

系統主要由啟動器、PLC控制箱、操作臺、越位傳感器、語音報警器、拉線急停和其他檢測、控制、安全保護傳感器組成，采集點安裝在上、下人員的上、下口及甩道處。智能電控系統改造在現有保護傳感器的基礎上，利用好已有的保護傳感器，需要新增加生命探測傳感器、本安型網絡擴音電話、攝像頭、控制箱、操作臺等設備。

5.改造后系統實現的主要功能

5.1 控制功能：

斷續運行方式：將以程序內部設定的時間限時運行。啟動后計時器開始計時，當有上人檢測信號時，時間將返回到原來的數值并重新計時，即時間記憶刷新，當剩余時間為0時系統將自動停機。

遠程控制方式：通過地面集控計算機控制井下乘人裝置的啟停。

檢修方式：當轉換開關轉換到檢修檔時，顯示窗口顯示“檢修方式”，此時“啟動”變為點動啟動，即按下“啟動”不松開，乘人裝置電機自動啟動且窗口系統運行指示燈閃爍，松開“啟動”后系統將馬上停止運行。

就地手動方式：通過就地箱上的操作鍵控制乘人裝置的開停。

停止：在系統運行的任何狀態下，按下“停止”按鈕，制動電機自動停機制動抱閘，乘人裝置電機自動停止。

急停、禁啟：具有電控閉鎖功能，在系統進入待機狀態時，按下此按鈕后，按鈕自鎖，此時不管是機頭還是機尾的啟動按鈕都將不能啟動系統運行，即系統處于“禁啟”狀態，同時窗口顯示“急停、禁啟”，按下一次“故障復位”按鈕后，“禁啟”消除。

強制解鎖：當速度檢測部分出現故障而暫時無法修復時，可按下此按鈕強制解鎖，作為拋開因速度保護的故障而停機的系統運行。

5.2 顯示功能：

能夠通過地面計算機及井下就地箱上的觸摸屏顯示：架空乘人裝置的運行狀態;能夠顯示電動機或整個運行系統的主要參數。

5.3 語音及報警功能：

沿途設置語言報警裝置，開車前有預警;下人點設置警示信號;通話裝置能夠與地面集控室通話。

5.4 保護功能：

設置脫繩保護;在上人地點設置人員上車確認開關，使系統重新計算行程;下人地點設乘員越位報警，其后設置緊急越位開關，越位開關動作后系統能自動停車，復位后才能重新進入啟動程序;設置減速機變速箱或液壓站溫度監測功能;設置鋼絲繩過速和欠速保護;設置電機失壓、短路和過載保護;設置液壓制動系統欠壓保護;設置尾輪張緊裝置限位（包括上、下限位）保護;沿線每隔50米設置拉線急停保護;機頭主驅動輪異常時緊急制動保護（盤形制動器）。

5.5 系統閉鎖功能：

啟動程序：按下初始啟動按鈕后，系統發出啟動預報警信號，報警完畢才能啟動制動油泵，解除安全制動后，乘人裝置投入運行。

系統只需進行一次初始啟動，只有在系統進入運行狀態后，才依靠人員上車確認開關實現系統重新計時，每次經確認后的延時時間應能保證架空乘人裝置運行達到1.5倍的單程運輸距離或時間設定，直到所有人員全部運輸完成后自動停車。

斜巷上、下口，中部甩道車場，設置的初始啟動按鈕間必須實現具備閉鎖功能。

任何一處的安全保護裝置動作后，必須可靠復位才能使系統重新進入啟動程序。

5.6 速度檢測：

實時檢測電機轉速和鋼絲繩的運行速度，把檢測到的數據直接反饋到控制器中的PLC系統中，PLC通過數據分析判斷架空乘人裝置系統是否打滑等速度故障。

5.7 控制方式：

系統有多種控制方式，主要有遠控、就地、檢修、自動。

5.8 故障記憶、斷電記憶、工況監視：

控制箱中PLC系統具有故障記憶、斷電記憶功能，我們可以把一些重要的數據儲存在PLC斷電數據保持區里邊，當發生故障或斷電時把這些儲存起來，為未來分析故障提供依據，要想刪除儲存數據可以通過輸入密碼清除。工作狀態全部顯示在顯示屏上可以實時觀察設備運行情況。

5.9 急停車功能：

沿線安裝沿線拉繩開關和掉繩傳感器，乘坐人員可以在任何位置緊急的把架空乘人裝置停下來;在下車位置的前方安裝兩套紅外線傳感器，當乘坐人員錯過下車位置時，紅外線傳感器檢測到會立即發出停車指令，系統會緊急停車。

5.10 無人值守（自動啟停）功能：

在上下人的地點各安裝1臺生命探測傳感器，有人經過傳感器時是系統自動起車，系統依據最后一個人經過傳感器時自動計時直到運行剩余時間為0時系統就自動停車。

6.實施效益分析

6.1 改造后的架空乘人裝置具有技術先進、可靠性高、維護工作量小的特點，可實現無人值守。

6.2 改造后的架空乘人裝置具有完善的多參數、高精度的遙控功能，將架空乘人裝置所有工況與諸多參數及時上傳到礦級調度室及有關領導終端，便于指揮生產與科學管理。

6.3 改造后的架空乘人裝置具有完善的保護功能，一但發生故障，確保設備安全，并可及時分析故障原因，減少檢修時間。

作者簡介：劉循（1985），男，本科，新疆烏魯木齊市，機電工程師，現就職于新疆焦煤（集團）有限責任公司，主要從事煤礦機電設備技術及管理工作。