井下膠帶機自動化和應急通訊保障係統的綜合研究及應用
前沿研究
作者：梁坤 方岸濱 閆炳勝 懷寶慧
摘要：文章針對現有的煤礦通信係統相對獨立、自成係統、缺乏統一的調度指揮等問題，提出了一套皮帶自動化係統和應急通訊保障係統的綜合設計係統。此係統集成平台能夠實現皮帶自動化係統的一鍵開停，並且結合數字型全雙工擴播電話，能夠實現礦井通信全麵覆蓋，發生災難緊急情況具有一鍵通功能，1分鍾之內可快速通知井下所有礦工安全撤離並停止所控皮帶係統。該係統經煤礦井下實際測試表明，係統在應急通信中具有安全可靠的功能。
關鍵詞：皮帶自動化；應急保障係統；綜合自動化
分類號：TD634 文獻標識碼：A 文章編號：1009—2374（2012）25—0024—02
煤礦安全是生產工作中的重中之重，為預警、應急和救援機製提供可靠有效的應急保障平台，在安全生產工作中的布局具有十分重要的地位和作用。近年來隨著自動化水平的不斷提高，實現皮帶自動化和應急通訊保障係統的綜合應用，不僅可使井上值班人員和領導及時了解現場情況，便於井下出現緊急情況時，通過此係統可以及時通知作業地點的工作人員停止皮帶的運行並迅速撤離危險區域，避免人身傷亡事故發生，而且可大大提高管理人員的工作效率，提高生產管理水平，提高生產效率，提高安全生產的保障力度。
1 係統組成
係統主要包括地麵控製中心、傳輸部分、井下控製器單元、係統整合四部分內容。
地麵控製中心：工控機兩台、地麵交換機和光纖收發器等硬件組成。皮帶自動化上位機組態界麵實時顯示現場數據；應急通訊保障係統界麵可以實現向線路通話、打點、播放音頻文件等功能，也可以接收井下線路的聲音並將通話聲音保存，同時調度室可根據不同的需要設置權限部署在不同的服務
器上。
傳輸部分：調度室交換機、光纖收發器、光纜，通過光纜的光信號傳輸，把PLC控製站的實時數據上傳至地麵調度中心，地麵調度中心發出的命令經過交換機實時發送至PLC控製站，實現雙向數據實時交互。
井下控製單元：PLC控製站、皮帶設備、傳感器、網關、KDW43B電源、高級話機、普通話機等，皮帶自動化控製部分是通過PLC控製站對各皮帶設備及傳感器實時數據采集與控製，利用PLC控製站的按鈕對係統內所有受控設備進行實時操控，並通過指示燈顯示傳感器的狀態和設備的運行狀況。應急通訊保障係統建設成覆蓋全礦區、統一調度、實現雙向語音及數據通信的礦用應急廣播通信係統。
係統整合：兩個係統的整合核心是網關和PLC控製站之間能實現通訊，並結合全局變量傳值使整個煤流啟停時運用應急通訊保障係統的話機實現預警功能。
2 係統功能
該係統包括調度集中管理和實時監控、井下控製預警與通話、實時數據采集與保護等功能。
2.1 調度集中管理和實時監控
實時監測皮帶自動化係統的設備運行狀態和各實時參數：皮帶開停、故障狀態，電機電流、電機電壓、電機溫度、帶速等參數。
實時顯示皮帶自動化係統各類故障狀態顯示、報警和曆史報警查詢：當有報警產生時，可通過聲音和組態畫麵顯示的報警信息方式提示操作人員有報警發生，通過曆史報警查詢可查詢任意時間段報警發生情況。計算機可對各保護傳感器出現的故障進行屏蔽，及時調整設備參數以保證故障後設備在最短時間內恢複運行，故障在檢修時間內排除後撤消屏蔽。