矿用带式输送机综合保护及视频监控装置的应用

陈 涛

（大同煤矿集团挖金湾虎龙沟煤业有限公司， 山西 大同 037003）

1 项目概况

为保障煤矿带式输送机的安全稳定运行，选用综合保护装置与矿用视频监控系统是非常有必要的。KHP328 矿用带式输送机综合保护装备主要应用于带式输送机原煤运输系统，可实现对工作面、顺槽带式输送机、固定带式输送机等设备的控制、保护、故障检测等功能。矿用视频监控系统可以把煤矿井上、井下工作现场图像实时传输到地面控制中心，以使工作人员有效掌握工作现场的情况，及时做出决策，保障井下开采的顺利进行。KHP328 矿用带式输送机综合保护装置与矿用视频监控系统进行应用系统的集中，能加强对带式输送机运行情况的监测，进一步提高煤矿生产的安全[1]。

2 矿用带式输送机综合保护装置结构组成

KHP328 型矿用带式输送机综合保护置由计算机、接口、闭锁开关、扩音电话、各种传感器、通信信号装置、电缆和组态软件等组成，该系统可与变频器、调速型液压耦合器、电软启动等配合实现电机空载分时启动、软启动，并形成多机驱动电机功率自动平衡闭环调速系统[2]。

2.1 KDJ127 型矿用隔爆兼本质安全型计算机

计算机与KJ12 型矿用本质安全型接口、KHJ0.5/36 型矿用本质安全型急停闭锁开关、KTK121C 型矿用本质安全型双向急停扩音电话以及各种保护传感器组成KHP328 型矿用带输式送机综合保护装置，运用于有沼气爆炸性混合物和有煤的煤矿井下，用于控制带式输送机的启停。对输送机发生的跑偏、撕裂、堆煤、打滑、烟雾等故障进行保护性停车，并具有急停保护、声音语音播报等功能[3]。

计算机为隔爆兼本质安全型结构，正面隔爆腔布置有观察窗，紧贴计算机显示屏幕，打开门盖后可进行主要器件的更换与维护；正面右下方为本安控，安装有一块操作键盘，背后有喇叭嘴可额外连接本安键盘等设备和BH 口与扩音电话连接；右侧上方为接线腔，打开门盖后可进行接线操作。

计算机是系统的核心，不仅完成对扩音电话与开关的控制，同时负责与接口交换报警信号，共同完成报警保护。计算机的核心器件选用工业计算机和保扩主机，重要功能如下：过以太网接口与以太网设备连接，传递交换各种数据，形成联网功能；通过485接口与矿用本安型485 设备连接，直接获得传感器信号；通过BH 接口与沿线扩音电话进行连接，获待闭锁和电话信号并进行保护；通过USB 接口与矿用本安键盘连接，进行现场操作。

2.2 KJJ12 矿用本质安全型接口

接口为本安全型，防爆标志ExibI Mb，12 路无源开关量输入，1 路频率信号输入，8 号继电器无源输出，1 路485 通信。接口为长方形箱式本质安全型防水结构，两侧有挂壁孔板，上方有把手，下方有底牌和防水接头，传感器电缆和信号电缆可从防水接头穿过并锁紧，正面箱盖可用专用钥匙打开，方便接线与维护。接口的主要功能是从输入口连接温度传感器、烟雾传感器、转速传感器、堆煤传感器，获得监测信号，处理后从输出口传到计算机。

2.3 KHJ0.5/36 型矿用本质安全型急停闭锁开关

闭锁开关与计算机和扩音电话配合使用，用于带式输送机沿线的闭锁保护。闭锁开关为本质安全型防水结构，正面盖板上有一个闭锁按钮，按下后起到闭锁保护的作用，盖板打开后可对主要元器件进行维护或更换，两侧为专用电缆锁紧接口，使用专用电缆与计算机和扩音电话连接，并且锁紧后可进行拉线动作，起到闭锁保护的作用。闭锁开关的主要功能是通过按下闭锁按钮或拉动沿线电缆向带式输送机沿线发出闭锁保护信号，必须在人工复位后方可解锁。

2.4 KTK121C 型矿用本质安全型双向急停扩音电话

扩音电话与计算机和闭锁开关配合使用用于带式输送机沿线的闭锁保护、语音对讲通话和声音语音播报的功能。扩音电话为本质安全型防水结构，电话面板上布置有麦克风孔和打点送话两个按钮，打点按钮按下后可向沿线播报打点声，送话按钮按下后可向沿线送话，电话面板打开后可对电话部分进行维护或更换。

扩音电话的主要功能是按下“通讯”按钮，可与连接的同型号扩音电话进行单工扩音通话。按下“打点”，往线路上发射1 kHz 语音信号的载波信号，触发其他电话发出打点信号。拨下闭锁按钮或拉动沿线电缆向带式输送机沿线发出闭锁保护信号，必须在人工复位后方可解锁。

2.5 KFZ18A 型矿用本质安全型通信终端

终端为圆柱体本质安全型防水结构，一侧为电缆头，可与闭锁开关和扩音电话的电缆接口锁紧连接，另一侧为盖板，旋转拧开后可更换和维护内部元器件。终端的主要功能是过通过CAN 总线发出数据，与沿线的闭锁开关、扩音电话和计算机连接起来形成回路。

2.6 传感器

1）GEJ20（A）型矿用跑偏传感器。该跑偏传感器为板式安装结构，右侧为触杆，使用弹簧与本体连接，左侧为传感器本体。跑偏传感器安装在带式输送机两侧，当输送带跑偏推动触杆动作后，传感器向系统发出跑偏信号。跑偏传感器的主要功能是触杆受动作力作用，探杆转动至动作角度时应用立即动作，动作力撤除，触杆自动返回原点，经过复位角度时应立即恢复。

2）GSC3000 型本安型速度传感器。用于检测输送机的速度，提供打滑、超速停车信号和低速抱闸信号，通过操作台显示带速；用于打滑检测保护，当到达设定值后，装置可以断开带式输送机电源使其紧急停车。

3）GVD200 型矿用本安全型撕裂传感器。安装在带式输送机运转方向距受料点5 m 处，带式输送机纵向撕裂时自动停车。

4）GWD100 型矿用温度传感器。安装在驱动滚筒内部或滚筒与输送带分离处，输出模拟量信号，带式输送机主滚筒超温时自动停车。

5）GQQ5 型烟雾传感器。安装在驱动装置上方5 m 内的下风口，距驱动滚筒1 m 内距处，带式输送机产生烟雾时自动停车。

6）GUJ125 型堆煤传感器。安装在距机头0.2 m下的溜槽内，带式输送机堆煤时自动停车。

3 矿用视频监控系统的应用

矿用视频监控系统由KJ127 型矿用隔爆型以太网交换机、KHA127-A/B/C 三种型号矿用隔爆型摄像仪、视频存储服务器、PC 等组成。

3.1 KJ127 型矿用隔爆型以太网交换机

交换机额定工作电压AC127 V，工作电流不大于200 mA，具有以太网电信号、光信号以及光电信号之间的数据交换功能。交换机为立式隔爆箱体结构，两侧有挂壁把手和喇叭嘴，下方有底脚，电缆可从防水接头穿过并锁紧，正面箱盖可打开，方便接线和维护。交换机的主要功能是将所有摄像仪组成网络，然后将视频信号传输到视频存储服务器和监控PC 上。

3.2 KBA127A/B/C 型矿用隔爆型摄像仪

摄像仪接口为本质安全型，额定工作电压AC127 V，分为A、B 和C 三种型号。其中A 型号采用黑白CCD 固体成像器件，视频电信信号输出；B采用数码摄像机成像，转换成以太网光信号输出；C型采用低照度数码摄像机，主要用于低照度环境，也可采用数码像机成像，转换成以太网光信号输出，对外提供两路以太网光口。在本系统中，主要是选用C型，该摄像仪可在无破坏绝缘的魔蚀性气体的环境中使用。摄像仪为圆柱状防爆简式结构，下方有实装架，前面是中间带观察窗的盖板，前盖板可打开，方便对观察窗玻璃进行维护；后面是带喇叭嘴的盖板，电缆可从喇叭嘴穿过并锁紧，后盖板也可打开，方便接线与对内部元器件的维护。

4 实践应用分析

KHP328 型矿用带式输送机综合保护装置及配套的矿用视频监控系统已在同煤集团各煤矿带式输送机上得到了广泛的应用。当前共累计推广应用8套，配套的带式输送机项目有挖金湾虎龙沟煤业公司 DTL120/180/4 ×800 型 带 式 输 送 机 和DSJ140/300/3×630 型顺槽可伸缩带式输送机、马脊梁矿DTL120/180/4×800 型主斜并带式输送机等。KHP328 型保护装置和矿用视频监控系统应用在上述带式输送机运行过程中，各类保护传感器均工作正常，动作灵敏、可靠，为保障煤矿高产高效安全开采起到了积极的作用。