煤矿井下皮带机的集中控制系统研究

[摘要]在煤矿井下作业现场，皮带机始终是最关键性的运行设备之一。皮带机的控制质量会直接对整个煤矿井下工作面的作业质量产生影响，因而备受关注。本文即围绕煤矿井下皮带机的集中控制系统这一中心问题，研究了集中控制系统的基本构成、应用优势、以及使用要点，望能够引起相关人员的特别关注与重视。

[关键词] 煤矿 皮带机 集中控制系统

中图分类号： TE2 文献标识码： A

在煤矿井下工作面的作业过程当中，皮带机的应用是极为频繁的。现阶段，为了实现对皮带机运行状态的监督与控制，大多是采取专门性的皮带机控制系统加以实现。而对于本文所研究的煤矿井下皮带机集中控制系统而言，其被广泛应用对煤矿的开采作业以及运输作业当中，是一种融合了多类现代技术的自动化系统。在皮带机的控制过程当中，通过对集中控制系统的应用，使得整个煤矿井下工作面的作业质量以及生产效率均得到了充分的保障。因此，研究集中控制系统在煤矿井下皮带机中的应用，有着极为突出的意义与价值。本文即针对以上相关问题，展开详细分析与阐述。

1 煤矿井下皮带机集中控制系统构成

从集中控制系统的构成角度上来说，主要涉及到硬件模块以及软件模块这两个方面。其中，在煤矿井下皮带机集中控制硬件系统当中，所涉及到的构成要素包括以下几个方面：（1）控制器装置；（2）显示器装置；（3）检测仪器；（4）传输电缆载体；（5）磁力启动装置。而在煤矿井下皮带机集中控制软件系统当中，所涉及到的构成要素包括以下几个方面：（1）信息通讯子系统；（2）处理子系统；（3）软件程序管理子系统。整个煤矿井下皮带机的集中控制系统组织结构示意图如下图所示（见图1）。

结合图1可知，在集中控制系统对皮带机进行自动化监督控制的过程当中，集控中心主要完成对皮带机运行状态的检测与控制工作任务，而上位机系统则负责实现煤矿井下工作面皮带机与操作员之间的信息交流。依托于系统人机交互界面，操作人员能够对皮带机的作业情况进行及时的了解，获取相关的运行信息，结合实际情况，在工业以太网通信网络系统的支持下，实现控制中心上位机与现场皮带机之间的通信，接收操作人员所发出的相关控制指令。而对于图中的控制分站而言，主要是由操作台以及控制箱这两个板块所构成的，其支持操作员结合实际运行工况，对控制程序进行必要的更新与优化，实现相对于皮带机的就地手动功能以及集中控制功能。进而，工业电视系统能够建立在光纤线路的支持下，依据点对点的方式，实现对井下视频信号的传输，配合对计算机图像处理技术综合应用，以视频方式呈现煤矿井下皮带机的实际运行情况，提高监督控制的可靠性。

2 煤矿井下皮带机集中控制系统优势

首先，煤矿井下皮带机集中控制实现了控制的自动化：这种自动化主要表现在集中控制系统控制器的选取以及监督控制功能远程性的实现这两个方面。在对该集中控制系统进行运用的过程当中，主站操作人员能够以信息管理系统为载体，实现对分站机的远程访问与控制，从而使数据的采集以及相关装置的管理更具针对性，在实现控制自动化发展的儿童诗，还能够使整个系统的运行稳定性水平显著提升；

其次，煤矿井下皮带机集中控制实现了故障的自我诊断：在煤矿井下皮带机集中系统当中，所涉及到的工业以太网网络、PLC可编程控制器、以及传感装置均支持故障的自我诊断与检测。一旦整个煤矿井下皮带机集中控制系统的运行出现了网络断线、控制模块故障、或者是信号传输干扰等方面的问题，则系统会及时且自动的发出警报，并指示故障区位；

再次，煤矿井下皮带机集中控制实现了结构的全分布式：在现阶段的技术条件支持下，煤矿井下皮带机集中控制系统大多采取“地面控制为主，地下控制为辅”的结构布置式，避免了主机与分机在运行过程当中出现干扰影响方面的问题，即便地面上方设备出现故障，也不会波及到地下故障的运行，提高了整个集中控制系统的运行可靠性；

最后，煤矿井下皮带机集中控制实现了运行费用的低廉性：由于整个集中控制系统采取基于远程分布的控制模式，省去了大量的机组布线环节，不但不会对整个系统的运行稳定性产生不良的影响，同时也能够达到控制成本，降低运行费用开支的目的，经济效益显著。

3 煤矿井下皮带机集中控制系统应用

首先，从远程操作控制的角度上来说，这一点是引入煤矿井下皮带机集中控制系统的最基本性目的，控制步骤主要为：开车前准备工作开车工作停车工作。为保障皮带机运转的正常，以及井下工作面环境的安全，就需要操作员在开车前对机组设备的性能进行安全检查，检查合格后方可开车。开车过程中的运行模式包括三种类型：第一为全程运行，第二为应急运行，第三为全分运行。无论是开车还是停车，都要求遵循逆煤流启动、顺煤流停止的基本原则，同时，还需要确保分站机受主机的操作与控制，提高皮带机运转的可靠性水平。

其次，从检修操作控制的角度上来说，在集中控制系统当中，支持设备检修以及网络检修这两个方面的工作内容。实际作业中，要求根据系统故障提示或者人工检测，要及时对对应故障进行排除，检修结束后，还要对系统进行运行调试，确保故障能够得到彻底的解决。

4 结束语

在皮带机控制技术的研究方面，集中控制是最主流的发展方向。集中控制系统将包括计算机技术、自动化控制技术、检测技术、以及信息通信技术在内的多种现代化技术融为一体，作用于对皮带机的控制过程当中。总而言之，本文分别从集中控制系统的构成、应用优势、以及应用要点这三个方面入手，围绕集中控制系统在煤矿井下皮带机控制中的应用问题展开了深入的研究与分析，希望能够引起各方人员的特别关注与重视。

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