小议煤炭运输中计算机监控系统的作用

煤炭运输中的计算机监控系统，利用计算机进行串行通信来实现对工业集散进行控制，其主要由上位机与下位机两个部分构成。下位机的传感器将煤炭运输情况以光纤信号形式传送到井上的上位机里，上位机连接的计算机通过识别解码将其以动画形式在显示屏里显现出井下传输机的工作情况，如果出现故障，就会使上位机连接的报警器进行报警，并根据计算机上显示出的故障类型自主下达故障处理信号，而防止故障对生产进一步延滞，有效地减少了下井作业人员的数量，提高了生产效率。而且也将井下生产线上的情况及时传送给决策者，方便其统计各类故障的几率，及时查找出传输工具的故障原因，并对其检修，以确保生产一线一直以最低故障率进行生产。

1上位机的监控动画和工作现场一致

计算机监控系统首先要具有实时性的特点，以保证监控界面上显示的画面和井下工作现场中的设备状态相一致。为了达到这种效果，在设计程序时要利用一个二维数组，来作为联接井下设备和监控界面画面之间的桥梁。由下位机去采集现场信号，并将其传输到上位机中去，由上位机进行分析整理，进而将有特定意义的数据写进二维数组中去。与此同时，上位机的程序定时去读取二维数组里的数据，并根据数据的特定含义去控制监控界面上的显示内容。通过此种方式，使现场编入二维数组和读取二维数组里的数据成为两个独立存在的过程，互相并没有影响，进而保证上位机中的监控动画同时显示出了井下工作现场的作业情况。

2上位机的故障编码和统计

对于井下的带式输送机经常出现的8种故障，可以用1个字节数据来进行表示，建议设计如表1所示。再通过对程序的编写，使计算机可依据故障数据表示的具体值来确定发生了何种类型的故障。

3下位机的硬件构成

下位机系统主要负责实时数据的采集，其硬件主要由工业级的单片微机、传感器及传感器连接件、电源电路和放大电路、A/D转换电路、数字处理电路、人机对话界面、语音电路、通信电路和报警输出电路构成。各种实时数据会被传感器所获取，之后进行信号转换。例如，输送带的张力会由张力传感器对力值信号进行转换变为电信号，而电信号会被放大电路予以放大和滤波，再经过A/D转换电路去转换成数字量，该数字量再由计算机进行整理，最后与上限和下限这些预先设定好的定值进行比较，而一旦张力值超限，计算机就会给出报警信号和发出相应的触点信号，该触点信号就可以作为开关主拖动电机的信号使用，亦可以作为拉紧绞车电动机的正反转控制使用，由此便可以实现对张力的自动控制。

4通信方式设计

这里的计算机监控系统所采用的是两级通信方式，让上位机和下位机不直接连接在一起，而是分别与现场控制中心进行连接，1个上位机最多能和4个现场控制中心进行连接，而一个现场的控制中心最多可以和8个下位机智能终端进行连接，所以煤炭传输的监控系统最多可以同时监控32台带式输送机的作业情况。其中上位机只和现场控制中心进行直接通信，而现场控制中心则负责和多台下位机进行相互通信。

为了防止多个下位机在同一时间上传现场作业信号，发生信号间的冲突问题，这里采用了上位机循环点名的方法，从而使上传的数据有序。上位机将现场控制中心号和终端机号等信息结合到一个数据里，可以叫它“点名数据”，然后上位机循环发送这种数据到现场控制中心，再由现场控制中心下发。各个终端机根据这种“点名数据”，来判断自己是否是接受点名的机器，然后接受点名了的终端机会将自己监控的带式输送机的作业情况上传至现场控制中心，进而传送到上位机中去。“点名数据”的发送时间的间隔是100ms，这样即使上位机要和32台下位机进行间接连接，也可以在3.2s内，将“点名数据”在下位机之间循环一遍，从而保证了井下作业现场的数据可以及时传送到上位机，也可以对发生的故障在第一时间里发出警报和进行实时处理。

计算机监控系统的引入，不仅可以减少相应作业人员的数量，还可以保证煤矿生产中井下作业的安全，以及煤炭产量的提升等。所以，我们需要在更多的方面引入计算机的监控系统，如对煤炭的二次加工，对矿井的深度开采等，也要在实践的过程中对发生的问题及时研究和做出处理。（本文作者：贺志芳、刘金凤、杜国庆 单位：唐山科技职业技术学院、住友重机械（唐山）有限公司）