掘進機專業(yè)技術論文(2)
掘進機專業(yè)技術論文
掘進機專業(yè)技術論文篇二
掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術及應用
摘要：掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過井下多合一基站對井下掘進機工況信息進行采集，經(jīng)井下環(huán)網(wǎng)傳輸至地面工控機，通過系統(tǒng)軟件及時掌握掘進機運行狀況，并可對數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計、查詢，具有報警與遠程控制功能。掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在杜兒坪礦的應用有利于及時掌握掘進機運行狀況和安全狀況，提高了工作效率，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。
關鍵詞：掘進機;數(shù)據(jù)采集;監(jiān)測;監(jiān)控
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2013)26-6023-02
21世紀是信息化的時代，實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)和信息化管理需要我們在生產(chǎn)方式上進行不斷地革新。杜兒坪礦是一座老礦井，作為杜兒坪礦的主要掘進設備――掘進機，應緊跟時代步伐，加強自動化管理，以適應礦井信息化建設要求。此前，杜兒坪礦掘進機監(jiān)測數(shù)據(jù)依靠人工采集，人工采集不能及時監(jiān)測監(jiān)控掘進機各項技術參數(shù)，難以及時掌握掘進機各項安全技術指標等缺點都在影響掘進機的安全生產(chǎn)和管理水平，再者杜兒坪礦是高瓦斯礦井，惡劣的工作環(huán)境也增加了設備的安全管理難度。掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術的應用，不僅提高了掘進機的自動化管理，保證了操作者按照要求準確無誤的進行操作和維護，更使得管理部門能夠及時掌握機器的全程操作、運行狀況以及故障情況，進而加強對設備的管理工作。
1 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)依托杜兒坪礦井下環(huán)網(wǎng)建立，主要由地面工控機，井下多合一基站，礦用本安型手機，隔爆兼本安電源及傳輸接口等組成。
1.1系統(tǒng)示意圖
1.2主要設備
1.2.1地面工控機
地面工控機通過交換機與井下環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，為井下環(huán)網(wǎng)終端，采用網(wǎng)絡IP，通過井上傳輸接口直接連接井下多合一基站。操作者通過工控機既要將井下基站傳回的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)實時反映到監(jiān)控界面上又要把控制指令迅速傳遞給掘進機，而且還可對采集數(shù)據(jù)進行必要分析與顯示。以上這些都是以工控機實時數(shù)據(jù)庫為中界環(huán)節(jié)。
1.2.2多合一基站
該設備為礦用本質安全型設備，多合一基站安裝在掘進機上面，用來接收設備的工況信息，并將接收到的信息傳送至上一個基站或傳輸接口，也將來自上一個基站/傳輸接口的信息發(fā)送至無線終端設備，或傳輸給下一個基站。該設備安裝簡單，便于維護，采用無線通信方式，可根據(jù)工作地點的變化與作業(yè)要求隨意移動， 一旦某一區(qū)域不再需要使用，如巷道掘進完成，可把該區(qū)域內(nèi)的基站移到其他需要的地方或者回收上來備用。該設備具有無線通信和數(shù)據(jù)交換等功能，也適用于人員定位等系統(tǒng)。
1.2.3礦用本安型手機
礦用本安型手機通俗的說是可以在井下使用的手機。該設備具有抗干擾性，通話清晰，通訊距離遠，直線距離達250米;功耗低，一次充電可持續(xù)通話6小時;輕巧，容易攜帶，并具有防水、防塵設計;無輻射傷害，可實現(xiàn)井下與井下，井上與井下的通信。
1.2.4 KDW-12/127 隔爆兼本安電源
電源安裝在巷道或工作面，獨立給基站供電，斷電情況下可以保證至少工作兩小時。
1.2.5 傳輸接口
傳輸接口負責整個系統(tǒng)的通訊，與電纜/光纜相互連接，安裝于井下或地面，可對通過線纜傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理，傳送至地面服務器。
2 系統(tǒng)安裝
2.1井下部分
與掘進機相連的多合一基站執(zhí)行數(shù)據(jù)采集與發(fā)射任務，將采集到的數(shù)據(jù)用無線方式發(fā)送到第二級多合一基站，第二級多合一基站將接收到的數(shù)據(jù)通過485礦用4芯通信電纜發(fā)送到下一級多合一基站。此多合一基站再通過光纖直接連接到井上傳輸接口。
2.2井上部分
井上傳輸接口用光纖與井下多合一基站直接相連，將接收到的數(shù)據(jù)通過普通以太網(wǎng)寫入到工控機數(shù)據(jù)庫中。語音網(wǎng)關連接以太網(wǎng)和電話交換機，可以實現(xiàn)井下礦用手機與礦上辦公電話和PSTN以及移動手機的互通。
2.3電源部分
井下基站用本安電源供電，交流127V輸入，備用電池供電時間不少于2小時。井上傳輸接口和語音網(wǎng)關直接用12V適配器供電。
3 系統(tǒng)具備功能
1)系統(tǒng)軟件基于COM/DCOM組件技術，采用客戶/服務器體系結構，兼容性能與開放性能好，軟件充分利用多進程和多線程技術實時并發(fā)處理多任務;
2)系統(tǒng)擴展性好，可以與標準接口的監(jiān)控設備無縫連接，非標準接口的監(jiān)控設備可先轉換協(xié)議，再接于系統(tǒng)中;
3)可根據(jù)工作需要對監(jiān)測參數(shù)進行修改、設置，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，打印報表。當操作者輸入錯誤時系統(tǒng)可自動檢測并提示錯誤。在進行以上各種操作時，系統(tǒng)不中斷正常的監(jiān)測監(jiān)控，不影響正常的數(shù)據(jù)傳輸，保證監(jiān)測的實時性;
4)對掘進機的開停和運行狀態(tài)、各多合一基站的工作狀態(tài)等監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時統(tǒng)計，每隔2分鐘形成數(shù)據(jù)分析，可對各站的工作狀態(tài)進行自診斷并有一定的錯誤統(tǒng)計功能;
5)在同一網(wǎng)絡內(nèi)實現(xiàn)測點修改的同步功能。只要服務器(地面工控機)修改測點屬性，其他與之相連的終端均同時被修改;
6)將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)保存于服務器的數(shù)據(jù)庫中，對不同類型的監(jiān)測值，可按不同的時間間隔進行分類存儲，合理安排數(shù)據(jù)在硬盤中的保存期，操作者也可根據(jù)實際需要設定數(shù)據(jù)保存期限，一般情況下實時數(shù)據(jù)保存一周，運行數(shù)據(jù)保存三個月，趨勢數(shù)據(jù)保存一年，數(shù)據(jù)的安全保存為掘進機工作狀態(tài)的監(jiān)督檢查提供了有力保障;
7)獨立的報表打印和數(shù)據(jù)整理系統(tǒng)。打印報表的格式、內(nèi)容可由用戶自由編制并修改，能隨時召喚打印;
8)操作者可隨時瀏覽掘進機監(jiān)測數(shù)據(jù)，支持多屏多畫面顯示。查詢功能包括數(shù)據(jù)查詢和曲線查詢，其中曲線可任意縮放或局部放大;
9)報警與控制功能。出現(xiàn)掘進機運行故障、供電故障、傳輸故障或系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)具有故障自診斷功能和報警功能?？蓪崿F(xiàn)掘進機開停運行的遠程控制和手動控制，可對設備進行遠程維護。
4 結束語
掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術的應用，使掘進機平均無故障工作時間可提高兩倍以上，便于掘進機維護人員檢修和維護，無形之中減少勞動力成本，節(jié)約了勞動力資源;遠程控制與手動控制相結合的操作方式，也改善了工人的操作難度。該系統(tǒng)的應用，便于礦機電部門與管理者及時掌握掘進機的運行狀況與生產(chǎn)設備的安全狀況，為掘進機的長時間安全運行，為井下一線的安全生產(chǎn)提供了有力保障。隨著現(xiàn)代通訊技術和計算機技術的發(fā)展，高性能的煤礦監(jiān)測監(jiān)控技術在我國有著廣闊的前景。掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術適應了掘進機械發(fā)展的要求，進一步提高了掘進機安全監(jiān)測技術自動化，監(jiān)測系統(tǒng)的實時性，可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產(chǎn)相關數(shù)據(jù)，提高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產(chǎn)損失。 (下轉第6030頁)
(上接第6024頁)
參考文獻：
[1] 王海波，史友仁.煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用[J].工礦自動化，2009(7)：130-133.
[2] 徐楠，童敏明，薛夫振.基于組態(tài)王的掘進機遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤礦機械，2010(11)：167-168.
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