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基于信息化的煤流运输集控系统研究

及应用

【摘要】

煤矿生产是一个复杂的系统工程。煤流系统由各类胶带运输机、给煤机、煤

仓前后连接，共同完成上千米距离的原煤运输，是煤矿生产不可或缺的组成部分。

目前煤流系统各岗点用人较多、设备型号各异、信息化程度较低，通过井下煤流

运输集控系统的探索及应用，实现控制范围内所有工艺设备及其辅助设备的在就

地和远程顺序控制，能够在井下和地面集控室实时设定各种运行、生产工艺参数，

实时监视各设备的当前状态及参数、报警状态，实现设备保护等功能，进而完善

设备点检系统、产量均衡系统、专家智能决策、移动互联手机APP等相关系统。

关键词：煤流系统、精益设备管理、信息化、减人增效

1.

基于信息化的井下煤流运输集控系统的研究设计

1.先进性需要采用先进的技术和设备，确保系统的功能、性能优质，运行

可靠，在技术、管理方面居国内同行业最先进水平。

2.可靠性在进行方案设计时，必须确保设计的系统具有高可靠性。

3.可扩展性在考虑配置时，为系统今后的完善、提高留有充裕的扩展容量；

系统必须具有灵活的网络结构，将来系统的扩展在本期系统的基础上增加部分设

备即可实现，无须变更本期系统的软件、硬件，不影响本期系统的运行。

4.灵活性系统的总体设计便于工程的分步实施，确保系统按期投入正常生

产。

1.

基于信息化的井下煤流运输集控系统的现场应用

（一）集控部分

主要包括控制胶带启停、给煤机控制、磁力启动器控制、变频器的控制；为

实现监测监控要求，现场设备必须具备通讯接口，以保证开关、变频器等设备运

行状态数据能够全部上传。

（二）现场监测部分

主要包括胶带机、给煤机、煤仓、电机、变频器等生产及其辅助设备工况监

测，完成故障报警、保护动作报警。报警显示可以显示位置信息，便于及时查找

和排除故障。实现对主煤流生产系统设备的远程集中自动控制，达到主煤流生产

系统全自动流程联锁的监控要求。

（三）监控部分

1.能调用主胶带运输系统设备供电的各个馈电开关、磁力启动器、变频器等

运行参数、整定参数、故障参数；并能对电控系统实现远距离控制。根据操作人

员不同，设定不同的使用权限，各司其职；根据工艺流程及联锁关系实现各设备

的集控/就地、手动/自动/检修等状态的控制；实时设定各种运行、生产工艺参

数，实时监视各设备的当前状态及参数。

2.系统以PLC控制系统为核心，与上位计算机、防爆PLC控制站、胶带机保

护传感器等组成PLC分布式监控系统。总体结构可以分为三层结构：数据感知层、

PLC控制层和监控信息层。

3.系统控制采用集控室集中操作为主，就地操作为辅（或应急）的控制方式。

系统留有开放式数据接口（OPCServer）与信息平台之间数据共享，实现管控一

体化。

4.在井下每条胶带配置监控主站（PLC控制箱）、给煤机配置分站，实现设

备的监控控制，在胶带机电机控制处分别设立一套矿用隔爆兼本安型可编程控制

站和操作台（操作台配置组态的显示屏），完成对该煤流胶带机系统受控设备的

集中控制；系统实时显示系统数据，及时播报系统故障及报警点，形成历史记录，

供后期查询及打印报表等。

5.系统控制网络采用光纤进行传输，建议视频与控制系统网路分开，沿线布

置百兆光及以上网络进行数据的传输（满足系统需要）。接口采用光口、网口或

RS485接口，带宽不低于100M。

6.单条胶带系统建设，采集每条胶带的电压、电流等传感器参数；控制站之

间采用光缆进行通信，同时传输视频信号，提高光缆利用率；保证系统稳定性。

7.每个转载点、给煤点、煤仓上下口、驱动部、机尾滚筒处安装高清摄像仪，

视频监控装置像素不低于200万，可在地面进行录像存储，视频存储时间90天

以上，存储硬盘要留有冗余量；视频沿线布置百兆及以上光网络进行传输（满足

视频传输需要），与控制系统网络分开。摄像仪数量分为固定式和球形摄像仪。

（四）集中控制室

1.集中控制室由上位机、网络交换机、UPS电源、打印机等设备组成。

2.控制主机均采用双机热备方式；上位机选用3台工业主机，均配置触摸屏。

完成编程及监控监视功能。控制系统的操作和监视均采用计算机操作方式。

3.集控室安装一台不