掘進(jìn)機(jī)專業(yè)技術(shù)論文(2)
掘進(jìn)機(jī)專業(yè)技術(shù)論文
掘進(jìn)機(jī)專業(yè)技術(shù)論文篇二
掘進(jìn)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用
摘要：掘進(jìn)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過井下多合一基站對井下掘進(jìn)機(jī)工況信息進(jìn)行采集，經(jīng)井下環(huán)網(wǎng)傳輸至地面工控機(jī)，通過系統(tǒng)軟件及時掌握掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行狀況，并可對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計、查詢，具有報警與遠(yuǎn)程控制功能。掘進(jìn)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在杜兒坪礦的應(yīng)用有利于及時掌握掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行狀況和安全狀況，提高了工作效率，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。
關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī);數(shù)據(jù)采集;監(jiān)測;監(jiān)控
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044(2013)26-6023-02
21世紀(jì)是信息化的時代，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)和信息化管理需要我們在生產(chǎn)方式上進(jìn)行不斷地革新。杜兒坪礦是一座老礦井，作為杜兒坪礦的主要掘進(jìn)設(shè)備――掘進(jìn)機(jī)，應(yīng)緊跟時代步伐，加強(qiáng)自動化管理，以適應(yīng)礦井信息化建設(shè)要求。此前，杜兒坪礦掘進(jìn)機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)依靠人工采集，人工采集不能及時監(jiān)測監(jiān)控掘進(jìn)機(jī)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，難以及時掌握掘進(jìn)機(jī)各項(xiàng)安全技術(shù)指標(biāo)等缺點(diǎn)都在影響掘進(jìn)機(jī)的安全生產(chǎn)和管理水平，再者杜兒坪礦是高瓦斯礦井，惡劣的工作環(huán)境也增加了設(shè)備的安全管理難度。掘進(jìn)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了掘進(jìn)機(jī)的自動化管理，保證了操作者按照要求準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行操作和維護(hù)，更使得管理部門能夠及時掌握機(jī)器的全程操作、運(yùn)行狀況以及故障情況，進(jìn)而加強(qiáng)對設(shè)備的管理工作。
1 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)依托杜兒坪礦井下環(huán)網(wǎng)建立，主要由地面工控機(jī)，井下多合一基站，礦用本安型手機(jī)，隔爆兼本安電源及傳輸接口等組成。
1.1系統(tǒng)示意圖
1.2主要設(shè)備
1.2.1地面工控機(jī)
地面工控機(jī)通過交換機(jī)與井下環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，為井下環(huán)網(wǎng)終端，采用網(wǎng)絡(luò)IP，通過井上傳輸接口直接連接井下多合一基站。操作者通過工控機(jī)既要將井下基站傳回的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)實(shí)時反映到監(jiān)控界面上又要把控制指令迅速傳遞給掘進(jìn)機(jī)，而且還可對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行必要分析與顯示。以上這些都是以工控機(jī)實(shí)時數(shù)據(jù)庫為中界環(huán)節(jié)。
1.2.2多合一基站
該設(shè)備為礦用本質(zhì)安全型設(shè)備，多合一基站安裝在掘進(jìn)機(jī)上面，用來接收設(shè)備的工況信息，并將接收到的信息傳送至上一個基站或傳輸接口，也將來自上一個基站/傳輸接口的信息發(fā)送至無線終端設(shè)備，或傳輸給下一個基站。該設(shè)備安裝簡單，便于維護(hù)，采用無線通信方式，可根據(jù)工作地點(diǎn)的變化與作業(yè)要求隨意移動， 一旦某一區(qū)域不再需要使用，如巷道掘進(jìn)完成，可把該區(qū)域內(nèi)的基站移到其他需要的地方或者回收上來備用。該設(shè)備具有無線通信和數(shù)據(jù)交換等功能，也適用于人員定位等系統(tǒng)。
1.2.3礦用本安型手機(jī)
礦用本安型手機(jī)通俗的說是可以在井下使用的手機(jī)。該設(shè)備具有抗干擾性，通話清晰，通訊距離遠(yuǎn)，直線距離達(dá)250米;功耗低，一次充電可持續(xù)通話6小時;輕巧，容易攜帶，并具有防水、防塵設(shè)計;無輻射傷害，可實(shí)現(xiàn)井下與井下，井上與井下的通信。
1.2.4 KDW-12/127 隔爆兼本安電源
電源安裝在巷道或工作面，獨(dú)立給基站供電，斷電情況下可以保證至少工作兩小時。
1.2.5 傳輸接口
傳輸接口負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的通訊，與電纜/光纜相互連接，安裝于井下或地面，可對通過線纜傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，傳送至地面服務(wù)器。
2 系統(tǒng)安裝
2.1井下部分
與掘進(jìn)機(jī)相連的多合一基站執(zhí)行數(shù)據(jù)采集與發(fā)射任務(wù)，將采集到的數(shù)據(jù)用無線方式發(fā)送到第二級多合一基站，第二級多合一基站將接收到的數(shù)據(jù)通過485礦用4芯通信電纜發(fā)送到下一級多合一基站。此多合一基站再通過光纖直接連接到井上傳輸接口。
2.2井上部分
井上傳輸接口用光纖與井下多合一基站直接相連，將接收到的數(shù)據(jù)通過普通以太網(wǎng)寫入到工控機(jī)數(shù)據(jù)庫中。語音網(wǎng)關(guān)連接以太網(wǎng)和電話交換機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)井下礦用手機(jī)與礦上辦公電話和PSTN以及移動手機(jī)的互通。
2.3電源部分
井下基站用本安電源供電，交流127V輸入，備用電池供電時間不少于2小時。井上傳輸接口和語音網(wǎng)關(guān)直接用12V適配器供電。
3 系統(tǒng)具備功能
1)系統(tǒng)軟件基于COM/DCOM組件技術(shù)，采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，兼容性能與開放性能好，軟件充分利用多進(jìn)程和多線程技術(shù)實(shí)時并發(fā)處理多任務(wù);
2)系統(tǒng)擴(kuò)展性好，可以與標(biāo)準(zhǔn)接口的監(jiān)控設(shè)備無縫連接，非標(biāo)準(zhǔn)接口的監(jiān)控設(shè)備可先轉(zhuǎn)換協(xié)議，再接于系統(tǒng)中;
3)可根據(jù)工作需要對監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行修改、設(shè)置，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，打印報表。當(dāng)操作者輸入錯誤時系統(tǒng)可自動檢測并提示錯誤。在進(jìn)行以上各種操作時，系統(tǒng)不中斷正常的監(jiān)測監(jiān)控，不影響正常的數(shù)據(jù)傳輸，保證監(jiān)測的實(shí)時性;
4)對掘進(jìn)機(jī)的開停和運(yùn)行狀態(tài)、各多合一基站的工作狀態(tài)等監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時統(tǒng)計，每隔2分鐘形成數(shù)據(jù)分析，可對各站的工作狀態(tài)進(jìn)行自診斷并有一定的錯誤統(tǒng)計功能;
5)在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)測點(diǎn)修改的同步功能。只要服務(wù)器(地面工控機(jī))修改測點(diǎn)屬性，其他與之相連的終端均同時被修改;
6)將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)保存于服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，對不同類型的監(jiān)測值，可按不同的時間間隔進(jìn)行分類存儲，合理安排數(shù)據(jù)在硬盤中的保存期，操作者也可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定數(shù)據(jù)保存期限，一般情況下實(shí)時數(shù)據(jù)保存一周，運(yùn)行數(shù)據(jù)保存三個月，趨勢數(shù)據(jù)保存一年，數(shù)據(jù)的安全保存為掘進(jìn)機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)督檢查提供了有力保障;
7)獨(dú)立的報表打印和數(shù)據(jù)整理系統(tǒng)。打印報表的格式、內(nèi)容可由用戶自由編制并修改，能隨時召喚打印;
8)操作者可隨時瀏覽掘進(jìn)機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)，支持多屏多畫面顯示。查詢功能包括數(shù)據(jù)查詢和曲線查詢，其中曲線可任意縮放或局部放大;
9)報警與控制功能。出現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行故障、供電故障、傳輸故障或系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)具有故障自診斷功能和報警功能。可實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)開停運(yùn)行的遠(yuǎn)程控制和手動控制，可對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。
4 結(jié)束語
掘進(jìn)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，使掘進(jìn)機(jī)平均無故障工作時間可提高兩倍以上，便于掘進(jìn)機(jī)維護(hù)人員檢修和維護(hù)，無形之中減少勞動力成本，節(jié)約了勞動力資源;遠(yuǎn)程控制與手動控制相結(jié)合的操作方式，也改善了工人的操作難度。該系統(tǒng)的應(yīng)用，便于礦機(jī)電部門與管理者及時掌握掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行狀況與生產(chǎn)設(shè)備的安全狀況，為掘進(jìn)機(jī)的長時間安全運(yùn)行，為井下一線的安全生產(chǎn)提供了有力保障。隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高性能的煤礦監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)在我國有著廣闊的前景。掘進(jìn)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)適應(yīng)了掘進(jìn)機(jī)械發(fā)展的要求，進(jìn)一步提高了掘進(jìn)機(jī)安全監(jiān)測技術(shù)自動化，監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時性，可以使管理層快速、及時、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，提高決策的科學(xué)性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產(chǎn)損失。 (下轉(zhuǎn)第6030頁)
(上接第6024頁)
參考文獻(xiàn)：
[1] 王海波，史友仁.煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].工礦自動化，2009(7)：130-133.
[2] 徐楠，童敏明，薛夫振.基于組態(tài)王的掘進(jìn)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤礦機(jī)械，2010(11)：167-168.
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