煤矿井下胶带自动化控制系统的应用

文/李源

现阶段，胶带输送系统已经被广泛地应用于各行各业，随着先进科学技术的发展，胶带自动化技术正在朝着微机控制方向发展，微机控制系统主要是由主控制系统、灯光子系统、模拟盘子系统、屏幕显示检测子系统等组成，并且已经在煤矿井胶带输送控制系统中得到了应用。通常情况下，胶带系统均会配置相关的检测监控系统，这样更有利于提高整个系统的安全性能，进一步提高系统的可靠和高效性。胶带自动化控制研究的主要目的是为了解决生产过程中遇到的技术难题，并且还需要能够对潜在的隐患做出预判，这样有助于及时发现问题并解决问题，对于提高整个胶带系统的安全性、有效性和可靠性具有重要的导向作用。

1 煤矿井下胶带运输系统的组成

一般情况下，煤矿井下胶带主要是通过控制器进行就地控制，胶带运输机配有高效的监测监控和保护系统，这样能够很好地提高系统的利用率，例如常见的压力调节系统、温度调节系统、自动报警系统、防滑保护系统、洒水系统、灭火系统等等。为了进一步提高系统内部的连锁作用，胶带系统的每个胶带也应该形成统一的调节作用，这样就能够实现各个胶带系统之间的连接和互通，便于实现在事故工况时进行统一的控制和调节。胶带运输系统主要是以矿井工业环网作为整个系统的控制平台，从而和系统内的各个子系统相连接，这样就能够实现数据在各个系统之间的传递，便于将数据信息集中传送至自动化控制系统，大大地减少了现场工作劳动力和胶带的空载运行时间，能够实现良好的社会效益和经济效益。

2 胶带自动化控制系统的研究与应用

煤矿井胶带自动化控制系统的控制模式主要是PLC和自动化控制操作台组成的，自动化控制系统主要包括控制集散中心、传输系统和控制器，自动化集中控制系统本质上是在传统控制系统上加入了信息传输网关，这样就能够实现系统之间信息的实时传播，从而对胶带运输系统形成保护作用。随着现代化技术的发展，胶带自动化控制系统还加入了视频电话对讲系统，这样就可以在胶带的卸煤点、驱动装置处、连接部分等关键部位进行实时监控，能够保证胶带输送系统安全稳定地运行。

2.1 胶带自动化控制系统的控制中心

胶带自动化控制系统的控制中心本质上是集中控制调度中心，主要是利用工作站和工业电视系统对整个胶带系统进行实地监控，这样就能够实时地了解各个子系统的运行情况，一旦发现异常工况，就能够及时地发现并采取有效的措施保证整个胶带系统的稳定运行，最大程度地降低经济损失。

2.2 胶带自动化控制系统的网络控制结构

胶带自动化控制系统的PLC监控系统主要是对胶带系统进行实时的信号采集和控制，通常会和各个子系统的主机相连接，这样就能够保证各个子系统的信号能够传送到集中控制室，从而实现和调度中心的工作站相连接，有助于进行远程集中控制。

2.3 胶带自动化控制系统的网络连接部分

煤矿井胶带自动化控制系统主要是通过通信接口和控制器双向通信接口实现控制网络的连接，为了增强网络连接结构的自动化程度，还会在胶带系统中设置电机温度控制子系统、速度控制子系统、油位控制系统和油压控制子系统。胶带网络连接是由通信电缆接入整个工业网络中，进而与煤矿胶带编程控制器保持实时畅通，从而形成胶带自动化控制系统的核心部分，从而能够实现对整个胶带输送系统的综合自动化控制。

2.4 胶带自动化控制系统的扩播电话结构

在胶带系统中增加扩播电话，通常是通过以太网接入煤矿井控制系统的网络中，实现音频和扩播电话的有效整合，不仅具有单线实时对讲通话的功能，而且增加了扩播电话的拨号功能，这样就能够通过按钮操作实现和胶带子系统的双向通话，进而实现整个胶带自动化控制系统的语音报警和事故工况预警。

2.5 胶带自动化控制系统的视频监控结构

为了保证胶带输送系统工作的可靠性和稳定性，通常都会在胶带卸煤处、驱动装置处和转接点等核心部分设置视频监控系统，这样就能够将局部画面导入集中控制系统中去，本质上是增加了视频通过网络连接进行胶带控制系统的网关，最后将控制信号集中输送到工业环网中。值得注意的是，视频监控系统应该根据胶带输送系统的实际需要进行设置，能够将局部画面智能调用并进行放大至监控系统中，这样就能够实现对整个胶带输送系统进行全过程的监测监控作用。

2.6 胶带自动化控制系统的控制器

胶带自动化系统中的主斜井口处的监控站是胶带输送自动化控制中心的关键组成部分，在实现各个子系统监控信息和地面控制中心信息互相传播的同时，还能够通过集中控制显示屏为工作人员展现整个胶带系统的运行情况，如果运行需要的话，还可以直接通过主控制中心在煤矿井下实现对胶带输送系统的集中控制。

3 胶带自动化控制系统的优势

3.1 采用先进的结构系统和控制模式

胶带自动化控制系统采用了PLC主控制系统和就地控制系统的集成控制模式，实现了地面主控制、井下辅助控制的功能，这样就能够对胶带各个子系统进行远程操作，能够灵活地实现多种运行工况模式，从而建立长距离的安全管控控制系统，能够实现煤产量平衡化控制、自动调节煤仓的煤位高度，在集中控制中心实现对整个胶带输送系统的智能化控制。

3.2 采用先进的音频和视频相结合的控制模式

胶带自动化控制系统采用了视频、音频和数据信息联合控制的模式，通过在胶带机、给煤机等主要子设备处安装监控测头对各个子系统进行实时监控，这样就减少了人工巡逻的缺点，大大地节省了人力资源并实现了智能化的管理和控制模式。此外，胶带控制系统的所有保护子系统都是可以用语音进行报警的，并且在启车和停车时系统还能够自动进行预警，及时地提醒工作人员注意潜在的危险性，这样就有助于利用已有的智能化控制资源实现语音的联动控制。视频和音频的综合使用还能够建立胶带自动化控制系统的故障诊断模式，控制系统能够对历史运行数据进行综合分析，提出维护的最佳周期，及时对各个子系统进行检修维护，提高了胶带输送系统的可用率，直接提高了煤矿井的生产效率。

3.3 显著提高胶带系统的运行效率

胶带自动化控制系统能够对煤矿井下的胶带控制数据信息进行调用和综合分析，记录各个子系统每天运行发生最大值、最小值、平均值发生的时间等具体信息，这样有助于实现对整个胶带系统进行能源利用率的分析，并可以对每条胶带在不同时间段的耗电量进行统计和对比，这样就能够找到节省电能的最佳途径，从而实现良好的经济效益。

4 结语

综上所述，胶带自动化控制系统主要是利用现进的控制技术对各个子系统进行实时的监控和控制，极大地提高了胶带输送系统运行的可靠性和安全性，显著地降低了煤矿企业的生产投资成本，提高了胶带输送系统的工作效率，实现了良好的社会效益和经济效益，值得在各个领域进行大力的推广和使用。