在現代化煤礦生產中,皮帶輸送系統作為煤炭運輸的“大動脈”,其運行效率、可靠性與安全性直接影響礦井的整體生產效能與安全水平。傳統的人工就地控制方式已難以滿足復雜長距離運輸、協同聯動及精益化管理的要求。煤礦皮帶輸送機集中控制系統(簡稱煤礦皮帶集控系統)應運而生,以其強大的集成控制能力與智能化特性,成為提升煤炭運輸環節自動化、信息化水平的關鍵技術裝備。該系統通過將分散的控制節點整合為統一管控平臺,實現了對皮帶機的全方位監控與智能化管理。
煤礦皮帶輸送機集控系統是一個基于工業控制技術、網絡通信技術及傳感器技術的綜合自動化平臺。其核心在于構建一個覆蓋從機頭驅動部到機尾、沿線各個關鍵部位(如給煤點、拉緊裝置、跑偏/堆煤/縱撕/打滑/溫度等傳感器)的分布式監控網絡。該系統以高性能可編程邏輯控制器(PLC)或工業控制計算機(IPC)為核心處理單元,通過網絡(通常采用工業以太網或現場總線)連接沿線各遠程控制站、保護傳感器、變頻器/軟啟動器等設備,并在調度中心或集控室配備上位機監控軟件,形成“集中管理、分散控制”的現代化管控模式。
煤礦皮帶輸送機集控系統的系統功能
(1)遠程分布控制:操作人員可在遠離井下危險區域的調度中心,通過上位機人機交互界面(HMI),對單條或多條皮帶輸送機進行遠程啟停控制、運行速度調節(尤其在使用變頻驅動時)等操作。集中指令可快速下達至沿線各控制節點。
(2)現場可編程及組網控制:控制系統具備強大的邏輯編程能力,可根據具體工藝流程靈活配置啟停聯鎖關系(如逆煤流啟動、順煤流停車)、多機聯動策略、故障聯鎖保護邏輯等。通過網絡實現沿線各站點控制器間的數據交換與協同工作。
(3)語音報警:系統在檢測到設備故障(如電機過載、皮帶跑偏、打滑、縱撕)、保護動作(如拉繩急停、堆煤)或工藝異常時,能在故障發生地點及調度中心觸發清晰的語音報警提示,及時警示相關人員,提升應急處置速度。
(4)實時監控:系統通過遍布沿線的傳感器網絡(溫度、速度、跑偏、堆煤、煙霧、縱撕、撕裂等),實時采集并顯示皮帶機關鍵運行參數(電流、電壓、功率、速度、帶速、運量估算)和設備狀態(運行、停止、故障等),為操作員提供全面的運行態勢感知。
(5)多種運行模式: 系統支持靈活的運行模式切換,包括:根據月折程序自動完成多機順序啟停及流程控制的自動模式;操作員在集控室遠程單點控制的手動模式;允許維護人員在設備現場進行獨立操作和調試的就地檢修模式。
(6)可視化數據顯示:上位機監控軟件提供直觀、形象的動態工藝流程圖,以圖形化方式實時展示皮帶機運行狀態、設備位置、傳感器狀態、報警信息、關鍵參數實時值及歷史趨勢曲線,顯著提升信息獲取效率和操作便捷性。
(7)數據通訊:系統具備完善的內部和外部通訊能力。內部通過工業網絡實現控制器、遠程站、傳感器、執行器間的實時數據交互。外部可向上級生產執行系統、礦山綜合自動化平臺上傳運行數據、報警記錄、故障信息、能耗數據等,實現數據共享與集成應用。