张集选煤厂主洗系统实现无人值守的改造实践

章宏令

(淮南矿业集团选煤分公司，安徽 淮南 232046)

随着煤炭工业的不断发展，减员提效将成为企业改革的重要方向。为适应改革的需要，作为机械化、自动化程度较高的选煤厂，现有的管理模式将随之调整，部分岗位将实行无人值守。

1 张集选煤厂存在的问题

张集选煤厂现有生产集中控制系统(以下简称集控系统)、视频监控系统虽然都在正常运行，但距离实现无人值守模式尚有差距。

1.1 集控系统

张集选煤厂集控系统由1个PLC主站、6个PLC分站、监控上位机构成，采用远程I/O架构、以太网通讯，实现选煤厂主要设备的集中控制和自动化参数的调节，其中存在以下不足。

(1)部分设备未纳入集控系统，仍需要岗位司机就地操控。

(2)调度不能监控某些重要的工艺参数。

(3)当设备出现报警时，只在调度生产监控画面上显示，没有语音提醒；若调度员不在屏幕前，则无法在第一时间发现设备故障报警信息，易造成事故的影响时间增长。

1.2 视频监控系统

张集选煤厂(中央区)使用的模拟视频监控系统由现场42台模拟摄像机、信号传输设备、矩阵、硬盘录像机和24台46英寸液晶拼接屏组成，实现对生产车间的重点设备、重点部位的安全监控。存在的不足有：

(1)图像质量较差、易受干扰，系统管理复杂、扩展性差；现场摄像头数量不足，没有做到重点区域全覆盖。

(2)摄像头数量大于调度监视大屏的个数，只有部分视频图像显示在大屏上；当调度监控画面出现报警时，调度员需手动切换现场报警区域的视频图像，非常不方便。

2 改造方案

2.1 改造范围

本次选择主洗系统作为改造试点，改造范围为原煤仓下至产品仓上。

2.2 改造方案

2.2.1 集控系统改造

(1)对部分设备进行电控改造，实现调度集中控制/自动控制，省去岗位司机就地操作，减少工作量，降低劳动强度。具体改造项目如下。

一是对主洗系统17台就地控制设备进行电控改造，实现调度集中控制。

二是改造絮凝剂加药装置，除人工添加药剂外，其他实现自动控制。具体为：将现场手动进水阀和放料阀改为电控气动阀；搅拌桶和储液桶增装超声波液位计，并进行相应的电控改造和程序编制。

三是对浓缩泵房清水泵进行电控改造，实现泵与对应水箱液位自动控制，即高液位自动停泵、低液位自动启泵。

四是对主厂房照明进行远控改造，实现照明分区域调度/就地控制，自由切换。

五是在3台循环泵出料电动闸门安装位移传感器，实现调度远程调节阀门开度。

(2)对345号、346号水力旋流器加装压力变送器，实现调度远程监视旋流器工作压力，指导生产。

(3)对负载率较高的9台设备(3台煤泥泵、3台鼓风机和3台循环泵)增装电流监测装置，调度实时监视设备负载变化，异常时及时切换设备。

(4)对303号、308号、309号刮板机加装拉斜报警装置，当刮板机倾斜运行时自动报警，提醒调度员及时安排巡视人员查看，避免断链、机头卷链等较大事故的发生。

(5)在调度监控软件中，通过编程方式将重要的报警信息实现语音报警，提醒调度员及时安排隐患处理，避免隐患扩大造成事故，影响生产。

2.2.2 视频监控系统升级

(1)建设网络视频监控系统。将张集选煤厂(中央区)模拟视频监控系统升级改造为网络视频监控系统(如图1所示)，实现视频图像的集中监视、存储、控制和管理。该系统具有监控图像清晰、使用维护简单、扩展性好等优点，易于实现区域监控。

在保留原有42台模拟摄像头前提下，增装网络摄像头40台，基本实现重要设备、重点区域的监控全覆盖。

图1 数字视频监控改造拓扑图

(2)报警视频联动。在网络视频监控系统中装设总线式网络报警主机，用于关联集控系统和视频监控系统，实现报警视频联动，如图2所示。当设备出现隐患时，通过多系统集成，故障设备图像第一时间在调度大屏上弹出，系统第一时间语音报警，提醒调度员及时安排隐患处理，将隐患消除在萌芽阶段，避免隐患扩大造成事故影响。

图2 报警视频联动示意

(3)移动监控。针对检修地点不固定、固定监控很难覆盖的现状，在厂区较大检修区域装设可移动网络摄像机和无线网桥，实现可视化检修，提高远程安全监管水平。网桥间采用无线信号传输，无需敷设线缆，最大传输距离可达3 km。移动监控拓扑图如图3所示。

图3 移动监控拓扑示意

2.2.3 其他方面

(3)生产现场应用数字对讲机，便于及时联系，解决实行无人值守工作模式后固定电话不能及时联系到现场人员的不足。

(4)主洗系统巡岗人员配备综合点检仪，对设备的温度和振动进行点巡检，监测设备运行状态，及时发现设备隐患。

3 结 语

张集选煤厂通过对集控系统、视频监控系统的一系列改造，做到视频监控全覆盖，实现数据、图像、语音联动监控，主洗系统基本实现了“无人值守、有人巡视”，取得了较好的效果。

3.1 减人提效

主厂房每班现场工作人员由9人减至4人，共减少20人。按选煤分公司2017年在岗职工年人工成本11万元计算，每年可节省220万元。

3.2 安全监控水平提高

(1)通过增加现场视频监控点，基本实现重点安全区域监控全覆盖；

(2)实现了报警视频联动，使监控具有事前预防、主动报警功能，将目前的被动式监控改为主动监控，实现了安全监控升级，提高了监控水平；

(3)可对重大检修项目进行移动式监控，确保监管到位。