基于云计算的带式输送机远程维护应用研究

刘 敏

（左权永兴煤化有限责任公司，山西 左权 032613）

引言

近年来，随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，云计算逐渐被应用到煤矿的安全生产管理中。云计算通过数据分析能够实时监控输送机的运行状态，针对各类故障进行原因分析，并提出相应的解决方案，大大降低了煤矿的运营成本。本文提出了一种基于云计算的带式输送机远程维护方案，通过建立数据库识别和分析故障原因，提高了带式输送机运行的安全性和稳定性[1-4]。

1 基于云计算的带式输送机远程维护系统设计

图1 所示为云计算模式下带式输送机的远程维护流程图，当矿井工作人员发现带式输送机发生故障时，首先根据生成的故障报告在云计算数据库中检索，判断是否属于数据库中的故障案例，若是能提供解决方案，则工作人员根据方案进行维护和故障解决；若无法匹配云计算数据库中的故障案例，则需要进一步确认带式输送机故障的真实性，若故障仍然存在，则启动专家远程诊断程序，该程序通过用户接口将在煤矿专家和普通用户之间实现通讯连接，用户通过用户接口输入故障数据和描述，专家经过分析，确认输送机故障的直接原因和间接原因，并制定相应的解决方案，再通过用户接口输入故障分析与解决方案，系统经过推理后将方案输出给用户。同时云计算对带式输送机的故障处理情况进行评估，追踪后续处理结果，然后将本次故障案例与解决方案补充和更新至云计算数据库中。

图1 带式输送机远程维护流程图

2 带式输送机日常故障分析与解决

本文选取带式输送机运行过程中最普遍的故障——胶带故障为实验对象，将胶带日常故障进行分类，并提出相应的解决方案。胶带故障可分为胶带跑偏、胶带打滑、胶带纵撕等，胶带跑偏是带式传输机运行中发生频次最高的故障，主要原因为设备安装不当，如滚筒或托辊安装不正，胶带接头不平直导致胶带承载面受力不均等。针对以上故障原因，给出以下具体的解决方案：

1）检查设备重要部位：从带式输送机传动部分开始，沿着胶带传输方向，依次检查驱动滚筒、拉紧滚筒、改向滚筒、支架、铰接和托辊等，对于偏离部件及时进行调整；

2）若胶带在驱动、拉紧、改向滚筒处跑偏，调整和校正滚筒轴承座，使得带式输送机中心线与滚筒轴心线处于垂直状态。校正结束后传输带运行一段时间，确保故障解决；

3）观察胶带跑偏的位置，若中部跑偏，则通过调整托辊位置进行校正，若胶带偏向左（右）侧，将托辊向左（右）前方移动，切勿两端同时移动；

4）观察是否存在重物料偏在胶带一侧的现象，若有，则检查给料装置的位置，调整给料口至胶带中心位置。

胶带打滑故障在带式输送机运行过程中也非常普遍，出现打滑的原因有超载运行、胶带与滚筒间的摩擦系数不合适、输送机淋水过多以及胶带张力不足等，可通过控制原煤运载量、调整张紧滚筒、增强设备防淋水措施、禁止超载运行等方式解决。

3 系统运行及测试

以石壕煤矿带式输送机为研究对象，选取南四区带式输送机为模型进行云计算系统搭建，表1 为石壕矿南四区带式输送机的参数。首先在矿井下中央变电所、区域变电所和地面调度室分别设置以太网环网交换机，在地面搭建生产服务器，通过环网交换机间将地面计算机和井下的控制主机相连，实现了对井下每条带式输送机运行状况的监视和远程控制。地面监控软件采用单控和流程控制两种方式，通过单控模式直接控制带式输送机的启动或停止，通过流程控制，可直接控制输送机的运转方向和速度。地面监控软件的主界面主要分为3 个区软件实现系统的逻辑处理和人机交互功能，左侧为信息显示区，进行带式输送机模拟量显示、数据统计和系统运行事件提示；右上侧为图形显示区，以图形、动画等方式实时显示输送机各部件的运行状态，其中绿色表示正常运行，红色表示系统故障；界面右下方为信息提示区，将各种报警、故障产生的时间和状态以文字形式分条列出。

表1 石壕矿南四区带式输送机参数规格

当系统检测到输送机出现跑偏、打滑、纵撕、洒水、堆煤等故障时，软件将及时显示和记录故障信息以及报警，当发生严重故障时，将执行自动停机命令，防止事故进一步扩大从而造成严重后果。在输送机发生胶带跑偏时的界面信息提示区直接出现跑偏信息，跑偏由正常状态下的灰色变为红色，同时报警框内提示跑偏报警；而胶带纵撕是带式输送机较严重的故障之一，在原煤采集和运输过程中由铁器或者大块煤矿对胶带撕裂，一般多发生在转角处，纵撕后的胶带无法继续使用，严重时影响煤矿的正常生产与运行。在胶带下方安装集煤装置，当胶带发生撕裂后，煤矿会落入集煤装置，当收集的煤矿重量达到一定值时，就会引发行程开关动作，使系统检测和识别出胶带撕裂故障。监控系统识别出后，会在界面上图形显示区纵撕模块显示红色，报警区记录胶带纵撕报警发生的时间，同时监控系统会紧急关停带式输送机，防止造成严重后果。

4 结语

本文提出了以云计算为基础的带式输送机远程维护方案，将计算机技术引入煤矿安全生产管理中，通过云计算数据库对矿井输送机的运行状态实时监控，对运行中出现的故障进行原因分析并提供相应的解决方案，极大地简化了带式输送机的管理，节约了维护成本，保障了煤矿的安全生产。