基于云計算的帶式輸送機遠程維護應用研究

劉 敏

（左權永興煤化有限責任公司，山西 左權 032613）

引言

近年來，隨著計算機技術和通訊技術的飛速發展，云計算逐漸被應用到煤礦的安全生產管理中。云計算通過數據分析能夠實時監控輸送機的運行狀態，針對各類故障進行原因分析，并提出相應的解決方案，大大降低了煤礦的運營成本。本文提出了一種基于云計算的帶式輸送機遠程維護方案，通過建立數據庫識別和分析故障原因，提高了帶式輸送機運行的安全性和穩定性[1-4]。

1 基于云計算的帶式輸送機遠程維護系統設計

圖1 所示為云計算模式下帶式輸送機的遠程維護流程圖，當礦井工作人員發現帶式輸送機發生故障時，首先根據生成的故障報告在云計算數據庫中檢索，判斷是否屬于數據庫中的故障案例，若是能提供解決方案，則工作人員根據方案進行維護和故障解決；若無法匹配云計算數據庫中的故障案例，則需要進一步確認帶式輸送機故障的真實性，若故障仍然存在，則啟動專家遠程診斷程序，該程序通過用戶接口將在煤礦專家和普通用戶之間實現通訊連接，用戶通過用戶接口輸入故障數據和描述，專家經過分析，確認輸送機故障的直接原因和間接原因，并制定相應的解決方案，再通過用戶接口輸入故障分析與解決方案，系統經過推理后將方案輸出給用戶。同時云計算對帶式輸送機的故障處理情況進行評估，追蹤后續處理結果，然后將本次故障案例與解決方案補充和更新至云計算數據庫中。

圖1 帶式輸送機遠程維護流程圖

2 帶式輸送機日常故障分析與解決

本文選取帶式輸送機運行過程中最普遍的故障——膠帶故障為實驗對象，將膠帶日常故障進行分類，并提出相應的解決方案。膠帶故障可分為膠帶跑偏、膠帶打滑、膠帶縱撕等，膠帶跑偏是帶式傳輸機運行中發生頻次最高的故障，主要原因為設備安裝不當，如滾筒或托輥安裝不正，膠帶接頭不平直導致膠帶承載面受力不均等。針對以上故障原因，給出以下具體的解決方案：

1）檢查設備重要部位：從帶式輸送機傳動部分開始，沿著膠帶傳輸方向，依次檢查驅動滾筒、拉緊滾筒、改向滾筒、支架、鉸接和托輥等，對于偏離部件及時進行調整；

2）若膠帶在驅動、拉緊、改向滾筒處跑偏，調整和校正滾筒軸承座，使得帶式輸送機中心線與滾筒軸心線處于垂直狀態。校正結束后傳輸帶運行一段時間，確保故障解決；

3）觀察膠帶跑偏的位置，若中部跑偏，則通過調整托輥位置進行校正，若膠帶偏向左（右）側，將托輥向左（右）前方移動，切勿兩端同時移動；

4）觀察是否存在重物料偏在膠帶一側的現象，若有，則檢查給料裝置的位置，調整給料口至膠帶中心位置。

膠帶打滑故障在帶式輸送機運行過程中也非常普遍，出現打滑的原因有超載運行、膠帶與滾筒間的摩擦系數不合適、輸送機淋水過多以及膠帶張力不足等，可通過控制原煤運載量、調整張緊滾筒、增強設備防淋水措施、禁止超載運行等方式解決。

3 系統運行及測試

以石壕煤礦帶式輸送機為研究對象，選取南四區帶式輸送機為模型進行云計算系統搭建，表1 為石壕礦南四區帶式輸送機的參數。首先在礦井下中央變電所、區域變電所和地面調度室分別設置以太網環網交換機，在地面搭建生產服務器，通過環網交換機間將地面計算機和井下的控制主機相連，實現了對井下每條帶式輸送機運行狀況的監視和遠程控制。地面監控軟件采用單控和流程控制兩種方式，通過單控模式直接控制帶式輸送機的啟動或停止，通過流程控制，可直接控制輸送機的運轉方向和速度。地面監控軟件的主界面主要分為3 個區軟件實現系統的邏輯處理和人機交互功能，左側為信息顯示區，進行帶式輸送機模擬量顯示、數據統計和系統運行事件提示；右上側為圖形顯示區，以圖形、動畫等方式實時顯示輸送機各部件的運行狀態，其中綠色表示正常運行，紅色表示系統故障；界面右下方為信息提示區，將各種報警、故障產生的時間和狀態以文字形式分條列出。

表1 石壕礦南四區帶式輸送機參數規格

當系統檢測到輸送機出現跑偏、打滑、縱撕、灑水、堆煤等故障時，軟件將及時顯示和記錄故障信息以及報警，當發生嚴重故障時，將執行自動停機命令，防止事故進一步擴大從而造成嚴重后果。在輸送機發生膠帶跑偏時的界面信息提示區直接出現跑偏信息，跑偏由正常狀態下的灰色變為紅色，同時報警框內提示跑偏報警；而膠帶縱撕是帶式輸送機較嚴重的故障之一，在原煤采集和運輸過程中由鐵器或者大塊煤礦對膠帶撕裂，一般多發生在轉角處，縱撕后的膠帶無法繼續使用，嚴重時影響煤礦的正常生產與運行。在膠帶下方安裝集煤裝置，當膠帶發生撕裂后，煤礦會落入集煤裝置，當收集的煤礦重量達到一定值時，就會引發行程開關動作，使系統檢測和識別出膠帶撕裂故障。監控系統識別出后，會在界面上圖形顯示區縱撕模塊顯示紅色，報警區記錄膠帶縱撕報警發生的時間，同時監控系統會緊急關停帶式輸送機，防止造成嚴重后果。

4 結語

本文提出了以云計算為基礎的帶式輸送機遠程維護方案，將計算機技術引入煤礦安全生產管理中，通過云計算數據庫對礦井輸送機的運行狀態實時監控，對運行中出現的故障進行原因分析并提供相應的解決方案，極大地簡化了帶式輸送機的管理，節約了維護成本，保障了煤礦的安全生產。