视频监控系统在刮板输送机运输上的应用

赵建军

(山西煤炭进出口集团 左云东谷城煤业有限公司,山西 大同 037100)

视频监控系统在刮板输送机运输上的应用

赵建军

(山西煤炭进出口集团 左云东谷城煤业有限公司,山西 大同 037100)

对煤矿井下坡度较大的倾斜巷道采用多部刮板输送机运输时,为安全高效地将开拓矸石提升出来,需安装刮板输送机运输视频监控系统。文章对该系统的组成及功能进行了详细介绍,实践证明该系统能有效地对设备启停及运行情况实时监测,减少了人力成本,提高了矿井的安全保障能力。

刮板输送机运输视频监控系统;系统组成;工作原理及应用

山煤集团凌志达矿3号煤层向15号煤层延伸及150万t扩建工程在进行到主斜井延伸段时,开拓矸石的临时运输成了突出问题,由于资金紧张,再增加运输设备已不可能,因此充分利用原3号层主井皮带并在其后搭接5部已有的40T型刮板输送机形成临时运输系统来解决这一难题。

该系统形成后,有三个因素影响系统的正常运行,一是斜井筒的坡度较大(22°),刮板输送机运行时有滚落矸石块的危险;二是主斜井筒段同时还有轨道运输平行作业,工作人员在开车及检修时危险性大;三是该矿技改工作繁忙,人员不足。经过机电技术人员现场勘察后,决定采用视频监控系统对刮板输送机进行集中监测监控。

1 系统基本原理

视频监控就是使用防爆高清摄像机对所在目标摄取的图像进行实时采集,控制人员对采集的实时图像进行分析、判断,进行必要的控制。视频监测监控在我国煤矿中主要用于图像的检测,但应用到控制领域的还不多,主要原因是煤矿井下条件恶劣,对设备的干扰强,易产生易燃易爆气体,对煤矿监控设备有特殊要求。

2 系统组成及其功能

1)该系统由图像监测系统和集中控制系统组成,见图1。在3号煤层原主皮带机尾硐室安装集中控制台和显示器,随着开拓延伸的进行,在逐步增设的刮板输送机机头指定位置安装防爆高清摄像头,各个摄像头通过抗干扰同轴电缆(信号传输采用型号为75-5的抗干扰同轴电缆,BNS插头,衰减率不超过3 dB,比特率为450 Mbps,信噪比达到技术要求,同轴电缆的传输距离完全能够满足,在井下潮湿的环境中完全能满足图像及数据的传输要求)与监控主机连接,从而使操作者能够准确实时的监测每部刮板输送机的运行状况。

图1 刮板输送机运输视频监控系统Fig. 1 The video monitoring system of scraper conveyor

2)集中控制系统由每台刮板输送机的电磁启动器、控制器、控制台及连接电缆组成,控制台采用单片机进行核心控制,控制系统设置了自动模式、手动模式,检修模式等状况,系统状态见图2。在自动模式时,按下启动按钮,各部刮板输送机按照“逆煤流启动”模式逐机启动;按下停止按钮,各部刮板输送机按照“顺煤流停止”的模式逐机停止。在手动模式下,每部刮板输送机在按下相应的启动按钮和停止按钮启动或停止,对单部刮板输送机进行控制。当在检修模式下时,按下相应检修刮板输送机的闭锁按钮,所有的刮板输送机不能启动,只有解除闭锁后方可启动。

图2 控制系统状态图Fig. 2 Control system diagram

刮板输送机每次启动前都有相应的语音提示,在语音提示后几十秒的时间内刮板输送机启动,报警时间的长短根据实际情况进行设置。当有故障或有紧急状况停车时,各部刮板输送机全部停止,只有在解除故障后方可启动。

每部刮板输送机的沿途设有急停按钮和拉线急停开关,拉下急停,所有刮板输送机全部停车,集中控制系统可与上位机连接,实现联网。

3 系统的优点

1)在煤矿坡度较大的倾斜巷道运输时,矸石和炭块极易滚落,对人员设备造成安全隐患,视频监控系统的应用,避免了该种安全隐患。

2)实现了集中控制,在一个集中控制硐室即可对所有运输线的设备进行启停顺序操作,避免了前部运输机停运后,后部运输机继续运行造成事故。

3)减少了每部运输机控制硐室的掘进量。

4)实现了各部运输机的实时监测监控,操作人员实时掌握各部运输机的运行状况,便于及时控制。

5)降低了劳动强度,减少了岗位人员设置,提高了劳动效率。

4 系统应用环境及效果

该视频监控系统应用于多台刮板输送机或胶带输送机在坡度超过15°的倾斜巷道运输,尤其是在矿井改扩建时的临时性运输,能充分利用原有的旧设备,实现设备最大化利用。

该视频监控系统的研发和投入运行二个月来,能安全高效地将主斜井延伸段的开拓矸石提升出来,具体效果有以下几项:

1) 视频监控系统投入运行以来未出现一起人员和设备的事故,确保了施工的安全。采用了这套系统后人员在安全的硐室里操作,脱离了危险的作业环境,人身伤害的威胁降到了最低。

2) 视频监控系统采用了各种传感器使得操作人员能够及时准确地发现设备存在的隐患,在检修时更具有针对性,故障率大为降低,在整个运行过程中,设备一直平稳运行,没有出现故障,有力地保障了公司的技改工作。

3) 节省了人力。原先每部刮板输送机都需1名司机,改用视频监控系统后,只需1名操作人员就可完成工作,不用担心互相之间的配合失误,使人为的故障大为减少。

4) 充分利用了该矿3号煤层开采时的原有设备,以较少的投入取得了较好的经济效益。

刮板输送机运输视频监控系统的研发投入使用,是该矿机电技术上的一次创新,并且取得了良好的经济效益和安全效益,大大加快了该矿的技改进程。

[1] 姚向荣.煤矿安全监测监控技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007.

[2] 李学成.矿井安全监控原理与应用[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996.

[3] 孙继平.矿井监测与控制[M].北京:北京工业大学出版社,1990.

[4] 煤炭工业部安全司.矿井安全监控原理与应用[M].徐州:中国矿业大学出版社,1995.

(编辑:樊 敏)

ApplicationofVideoMonitoringSysteminScraperConveyor

ZHAOJianjun
(ZuoyunDongguchengCoalCo.,Ltd.,ShanxiCoalImport&ExportGroup,Datong037100,China)

In the inclined drifts with large slope, multiple scraper conveyors could be used for transportation. To realize the safe and efficient lifting of gangue, it is necessary to install a video monitoring system for the scraper conveyor. The paper introduces the composition and function of the system. The practice showed that the system could effectively implement real-time monitoring on the equipment start-stop and operation situation, reduce manpower cost, and improve the security safeguarding capability.

video monitoring system of scraper conveyor; system composition; working principle and application

TD63+4.2

A

1672-5050(2017)03-0047-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.06.013

2017-04-27

赵建军(1974-),男,山西长治人,大学本科,工程师,从事煤矿机电工作。