浅谈牙轮钻机的计算机实时监控系统

姜涛

摘要：本文介绍了高村铁矿15#牙轮钻机的计算机实时监控系统简介及其功能，详细说明了高村铁矿牙轮钻机的计算机实时监控系统整体设计方案。

关键词：牙轮钻机；计算机；实时；监控；系统

一、对高村铁矿牙轮钻机安装计算机实时监控系统的目的

马钢南山矿业公司高村铁矿是安徽省马鞍山铁矿资源综合利用国家级示范基地，属于特大型矿山企业，现有采掘设备11台，电铲7台，牙轮钻机4台。

由于每年采掘量很大，并且进入了深部开采，岩石硬度大，牙轮钻机钻孔时，设备损耗较大，为了准确了解牙轮钻机的实时运行状态，更好的对设备进行维护保养，降低牙轮钻机的设备故障率，提高牙轮钻机的作业率，我们在15#牙轮钻机上尝试安装了计算机实时监控系统。

二、高村铁矿牙轮钻机计算机实时监控系统简介及其功能

该系统根据高村采场的实际情况，对牙轮钻机采取了GPRS远程控制方式，系统分为软件和硬件两部分。牙轮钻监测系统主要由信号采集、数据传输、数据显示几个部分组成。其中信号采集设备安装于牙轮钻的设备上，主要是将传感器安装在电机的内侧，进行数据测量；采集牙轮钻上主要电机的工作电压、电流数据；将一些接触器的辅助触点连接到继电器上，采集相应的开关信号、位置以及其它信号；单机的电压主要通过进线柜里的电压互感器进行测量。这些信号传送到主控板，同时将采集的信号通过 GPRS 通讯模块进行传送。

数据分析模块安装于地面监控室的电脑里，接收牙轮钻实时数据，通过网页界面进行人机对话，显示单机的实时状况，对异常信息及时给出提示。

三、高村铁矿牙轮钻机计算机实时监控系统整体设计方案

本系统硬件主要由模拟板、主控板、液晶屏以及扩展数字模块等组成，其中扩展数字模块包括GPS、温度传感器、三相电表和电能计量表。如图1、图2所示，模拟板采集所有输入模拟信号，进行处理，并转换成0～3.3V低压模拟量输入至主控板中，主控板完成模拟量、开关信号以及扩展数字模块的数据采集与处理，并将信息通过RS485接口传送给液晶屏，同时，通过GPRS模块无线传送到互联网服务器上，显示模块完成对本地信号的实时显示。

其中，设备主机集成了开关量采集、模拟量采集、中央处理器、设备接口等功能，通过排针和卡座将主控板与模拟板以及开关信号连接。主机上集成了16路开关量信号、16路模拟信号输入、DTU、GPS，液晶屏等接口，主机的模块化、数字化以及高度抗干扰能力使得该主机的远程数据传输准确。

软件主要是在计算机上显示，通过网页界面显示单机的3D地形图定位，显示单机上的三相线电压、电机电流、温度、转速、负荷电量以及各部位的开关量情况，基本把牙轮钻的电气参数以及设备运行状况显示出来，当设备发生故障时，我们基本能远程识别故障的部位，对于解决设备的故障起到很大的作用；对于统计单机的电量则更方便，更准确。

结束语：

该系统运行一年以来，基本稳定，15#牙輪钻机的故障率下降了25%，单机产能稳中上升。后期，我们准备整合资源，对所有的采掘设备安装计算机远程监控系统，，进行数据化管理，通过大量数据，分析单机电耗、台效、以及故障率等，对设备进行动态管理、精益管理，从而提高高村铁矿运行的技术经济指标。