隨機噴霧ZPD說明書（無線）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書

1  1  ZPD（ A）型綜采工作面  智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng)             使用說明書                                                   專利產(chǎn)品   仿冒必究                          割煤噴霧：自動跟蹤采煤機運行，在風(fēng)流下方自動打開 1-5道全斷面噴霧實施高效除塵  移架噴霧：自動跟蹤移架作業(yè)，在移架的風(fēng)流下方自動打開 1-3道全斷面噴霧高效除塵  放煤噴霧：自動跟蹤放煤作業(yè)，在放煤支架前后方自動打開 1-3道全斷面噴霧高效除塵   割煤噴霧：自 動跟蹤采煤機運行，在風(fēng)流下方自動打開 1-5道全斷面噴霧實施高效除塵  移架噴霧：自動跟蹤移架作業(yè)，在移架的風(fēng)流下方自動打開 1-3道全斷面噴霧實施高效除塵  放煤噴霧：自動跟蹤放煤作業(yè)，在放煤支架前后方自動打開 1-3道全斷面噴霧實施高效除塵  智能照明：具有工作面智能照明功能，可全開或跟蹤采煤機運行，改善工作面作業(yè)條件  生產(chǎn)調(diào)度：將采煤機及移架作業(yè)等信息傳送地面調(diào)度室，實時掌控監(jiān)管工作面作業(yè)情況  無線傳輸 ：無線傳感器內(nèi)置鋰電池，無線射頻傳輸技術(shù)，無需任何電纜敷設(shè)，降低安全隱患   - 1 -  - 1 -    概  述  ZPD（ A）型綜采工作 面智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的實用新型專利產(chǎn)品。  ZPD（ A）型綜采工作面智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng)適用于煤礦井下綜采工作面， 通過在采煤機、液壓支架等處安裝無線傳感器 ，實時監(jiān)測采煤機割煤、移架作業(yè)和放煤作業(yè)的運行位置，將采煤機割煤、移架作業(yè)和放煤作業(yè)信息實時傳送至工作面電控站及地面進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，供生產(chǎn)調(diào)度中心和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)指揮決策。系統(tǒng)將架間自動噴霧、移架自動噴霧、放煤自動噴霧合為一體，在采煤機、移架、放煤作業(yè)的風(fēng)流下方自動順序開啟 /關(guān)閉數(shù)道扇形強霧進行高效降塵，無需人員干預(yù)即可實現(xiàn)全自動運行，解決 了采煤機原噴霧裝置降塵范圍小、效果不理想、工作面粉塵濃度高的技術(shù)難題，降低了工人勞動強度，有效防止塵肺病危害。系統(tǒng)具有照明自動跟蹤功能，提供全工作面高亮度照明，極大改善工作面作業(yè)條件。  與 ZPD（ A）型綜采工作面智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng)配套的 ZP-5C/B型礦用無線（移架 /放煤）觸控傳感器，采用當(dāng)今最先進的無線射頻技術(shù)進行無線數(shù)據(jù)傳輸， 具有非接觸、閱讀速度快、無磨損等特點，內(nèi)置鋰電池，無需敷設(shè)任何線纜，安全可靠，實用方便。     2  技術(shù)指標(biāo)  2.1   額定電壓： AC127V（ +15% -20%）， 50HZ 2.2   功率消耗：每道裝置 60W（總功率 =60W總道數(shù)）  2.3   定位精度： 3米  2.4   定位形式：紅外線傳感  2.5   紅外發(fā)射：額定功率 3W，發(fā)射距離 6 米，垂直發(fā)射角 15，水平發(fā)射角 8  2.6   操作功能：噴霧水幕總道數(shù)設(shè)定，噴霧道數(shù)選擇，噴霧延時選擇與                    采煤機相隔選擇，點噴、啟動、停止功能  2.7   面板顯示： TFT-100/60 高等級彩色液晶屏  2.8   顯示內(nèi)容：采煤機運行方向、采煤機當(dāng)前位置、架間噴霧點道數(shù)、當(dāng)前移 架及移架噴霧道數(shù)、照明控制  2.9   噴霧形式：萬向扇形噴頭，可任意調(diào)節(jié)覆蓋巷道全斷面    2.10  割煤噴霧區(qū)域：采煤機的風(fēng)流下方，相隔距離可設(shè)定 0-3道  - 2 -  - 2 -                       （ 3-18米）  2.11  割煤噴霧量設(shè)定：可設(shè)定風(fēng)流下方 1-5道同時打開噴霧  2.12  割煤噴霧延時： 5-300秒可設(shè)定  2.13  移架噴霧區(qū)域：移架點風(fēng)流下方 1-3道噴霧  2.14  移架噴霧延時： 5-90S 2.15  移架噴霧量設(shè)定：可設(shè)定風(fēng)流下方 1-3道同時打開噴霧  2.16  放煤噴霧區(qū)域： 放煤支架前后方 1-3道噴霧  2.17  放煤噴霧延時： 5-240S 2.18  放煤噴霧量設(shè)定：可設(shè)定放煤支架前后方 1-3道同時打開噴霧  2.19  放煤 /移架傳感器：液壓觸控式，無線射頻信號傳輸，中心載波頻率 433MHz，最大傳輸距離 6米，功耗 72mW，傳感器內(nèi)置 3.6V 鋰電池，正常工作時間 6 個月  2.20  電動球閥：工作壓力 10MPa，額定轉(zhuǎn)角 90，微動開關(guān)限位，正向通電開閥，反向通電關(guān)閥，到位自動斷電  2.21  系統(tǒng)最大噴霧道數(shù)： 99道（最大 400組液壓支架）  2.23  工作面照明燈： 1200Lm/道，內(nèi)嵌燈功率 21W，外置燈功率 13W 2.24  工作面照明方式： A - 照明全開； B - 2亮 1，照明跟蹤；   C - 3亮 1，照明跟蹤  2.25  系統(tǒng)通訊接口： RS485+光纖快速連接器，方便數(shù)據(jù)、作業(yè)信息上傳  2.26  環(huán)境溫度： -20 +55  2.27  安裝地點：無劇烈碰撞、異物砸落和淋水  2.28  供水水壓：各支路動態(tài)進水壓力不低于 4MPa 3  系統(tǒng)組成、工作原理與實現(xiàn)功能   3 1  系統(tǒng)組成  ZPD（ A）型綜采工作面智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng)由一臺 HFB127 型 紅外線定位發(fā)射器、一臺 KXJ127 型工作面定位噴霧顯示控制箱、多臺 KXB127型紅外線定位接收控制箱、 ZP-5C 型移架 /放煤觸控傳感器（無線射頻傳感器）、 PT-ZC4型萬向扇形噴霧組件、 GL型主過濾器、主供水管路、主閥門、支供水管路、支管路閥門及快接三通等部件組成。   3 2  系統(tǒng)工作原理 與實現(xiàn)功能  - 3 -  - 3 -  3.2.1  割煤作業(yè)時的自動噴霧除塵  ( 架間自動噴霧  ) 采煤機割煤作業(yè)時，安裝于采煤機內(nèi)側(cè)的紅外線定位發(fā)射器將采煤機位置信號 無線發(fā)送 至固定在液壓支架上的紅外線定位接收控制箱上的紅外線接收頭，接收控制箱將 收到的采煤機位置信息通過通訊電纜傳送至工作面定位噴霧顯示控制箱，顯示控制箱按預(yù)先設(shè)定的參數(shù)和功能進行計算與程序控制，根據(jù)采煤機的運行位置，在其風(fēng)流下方自動順序開啟 /關(guān)閉多道扇形強霧，并自動追蹤采煤機的運行位置，對割煤作業(yè)產(chǎn)生的大量粉塵進行有效阻隔和高效除塵，實現(xiàn)采煤機架間噴霧智能化，使綜采工作面防降塵達到高效、智能、合理的目的。  參閱附圖一：綜采工作面智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng)示意圖   3.2.2  移架作業(yè)時的自動噴霧除塵  ( 移架自動噴霧  )      工作面移架作業(yè)時， 串接在移架作業(yè)操作片閥處的無線液壓 觸控傳感器將降架作業(yè)信號 無線發(fā)送 至紅外線定位接收控制箱， 由紅外線定位接收控制箱通過通訊電纜將降架信息傳送至工作面定位噴霧顯示控制箱，控制箱根據(jù)所移支架的位置，在其風(fēng)流下方自動開啟 /關(guān)閉扇形強霧進行噴霧降塵，經(jīng)延時后關(guān)閉當(dāng)前移架除塵噴霧，實現(xiàn)工作面移架智能噴霧除塵。  參閱附圖五：無線傳感器安裝示意圖  3.2.3  放煤作業(yè)時的自動噴霧除塵  ( 放煤自動噴霧  )     工作面放煤作業(yè)時， 串接在放煤作業(yè)操作片閥處的無線液壓觸控傳感器將放煤作業(yè)信號 無線發(fā)送 至紅外線定位接收控制箱， 由紅外線定位接收控制箱通過通訊電纜 將放煤信息傳送至工作面定位噴霧顯示控制箱，控制箱根據(jù)放煤支架的位置，在其支架的前后方自動開啟 /關(guān)閉扇形強霧進行噴霧降塵，經(jīng)延時后關(guān)閉當(dāng)前噴霧，實現(xiàn)工作面放煤智能噴霧除塵。  參閱附圖五：無線傳感器安裝示意圖   3.2.4  工作面智能照明      KXB127型紅外線定位接收控制箱具有照明功能，并可省去原有工作面照明裝置，其內(nèi)置的 2U 和外置的螺旋式高亮度節(jié)能燈提供工作面高亮度智能照明功能，并可追蹤采煤機和移架 /放煤作業(yè)運行，也可根據(jù)需要對照明角度進行調(diào)節(jié)，極大地改善工作面作業(yè)條件。   3.2.5  具備 工作面 生產(chǎn)監(jiān)管與作業(yè)信息系統(tǒng)擴展功能  ZPD（ A）型綜采工作面智能定位噴霧除塵控制系統(tǒng) 通過擴展，能 實時監(jiān)測采煤機和移架 /放煤作業(yè)的運行位置，將采煤機運行和移架 /放煤作業(yè)信息- 4 -  - 4 -  通過通訊總線或光纖以太網(wǎng)傳送至工作至面電控站及地面調(diào)度室，供生產(chǎn)調(diào)度中心和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)指揮決策，對于進一步提高煤礦井下精細(xì)化管理水平，優(yōu)化現(xiàn)役綜采工作面生產(chǎn)工藝和管理模式，確保煤礦安全高效生產(chǎn)將起到十分重要的作用。  4 設(shè)備安裝數(shù)量及方法  4.1  確定系統(tǒng)主設(shè)備安裝數(shù)量    通常，根據(jù)工作面液壓支架和作業(yè)產(chǎn)塵情況確定系統(tǒng)主設(shè)備安裝數(shù)量，在條件允許的情 況下，建議適當(dāng)放有余量以備系統(tǒng)檢修與維護。  4.1.1  紅外線定位接收控制箱數(shù)量：根據(jù)規(guī)程要求，每隔 3-5 組液壓支架安裝一道架間噴霧裝置。本控制系統(tǒng)中：采煤工作面液壓支架的總數(shù)除以組數(shù)（ 3-5組），即為工作面所需安裝紅外線定位接收控制箱的數(shù)量（即噴霧道數(shù)）。  4.1.2  全斷面扇形噴霧組件數(shù)量：每噴霧道安裝一個全斷面扇形噴霧組件，如需進一步提高噴霧除塵效果，可每架安裝一個全斷面扇形噴霧組件。  4.1.3  工作面定位噴霧顯示控制箱數(shù)量： 1臺  4.1.4  紅外線定位發(fā)射器數(shù)量： 1臺  4.1.5  礦用隔 爆電動球閥數(shù)量：和紅外線定位接收控制箱數(shù)量相同  4.1.6  礦用防爆電源箱數(shù)量： 2臺（選配，將信息傳到地面工作站）  4.1.7  移架傳感器（礦用觸控傳感器）數(shù)量：主移架傳感器數(shù)量和工作面液壓支架的總數(shù)相同  4.1.8  放煤傳感器（礦用觸控傳感器）數(shù)量：主放煤傳感器數(shù)量和工作面液壓支架的總數(shù)相同  4.2  確定紅外線定位接收控制箱、礦用隔爆電動球制閥、全斷面扇形噴霧頭、移架傳感器、放煤傳感器等設(shè)備的安裝位置和固定方法。  在工作面現(xiàn)場確定紅外線定位接收控制箱、全斷面扇形噴霧頭、主從移架傳感器、放煤傳感器、 支路過濾器、支路水閥及三通快速接頭在液壓支架上的安裝位置和固定方法。  通常，紅外線定位接收控制箱通過固定支架安裝在液壓支架下方，照明燈面向前方，控制箱稍向正前下方傾斜，有利于對紅外線定位發(fā)射器信號的接收；全斷面扇形噴霧頭安裝在采煤機道的上方支架下，調(diào)節(jié)噴頭方向使噴霧封堵巷道；移架傳感器和放煤傳感器在液壓支架操作片閥處通過高壓管串入液壓支架回路中；支路過濾器、支路水閥等按管路走向分布，避免擠壓碰撞。  4.3  確定支路通訊電纜、支路供電電纜及支路水管等的長度  確定支路通訊電纜及支路供電電纜、支路水管 1 （支路過濾器至紅外線- 5 -  - 5 -  定位接收控制箱）、支路水管 2（四通快速接頭至全斷面扇型噴霧頭）、支路水管 2-A（四通快速接頭至上一組支架的全斷面扇型噴霧頭）、支路水管 2-B（四通快速接頭至下一組支架的全斷面扇型噴霧頭）、短接 1（三通快速接頭至支路水閥）及短接 2（支路水閥至支路過濾器）的長度，上述電纜及管路均應(yīng)留有足夠裕度。  4.4  確定每道噴霧裝置間的線纜和管路長度  現(xiàn)場確定每道噴霧裝置間連接用分路通訊電纜、分路供電電纜、分供水管（本道三通快速接頭至另一道三通快速接頭）的長 度，均應(yīng)留有足夠裕度，防止長度過短而扯斷。  4.5  確定工作面定位噴霧顯示控制箱安裝固定位置、 AC127V 供電電源及水源  在工作面現(xiàn)場確定工作面定位噴霧顯示控制箱、主水閥及主過濾器的安裝固定位置，工作面定位噴霧顯示控制箱應(yīng)安裝在便于操作、無撞擊、震動及淋水等安全場所。  通常情況下建議工作面定位噴霧顯示控制箱安裝在機尾，并注意系統(tǒng)AC127V供電電壓應(yīng)穩(wěn)定可靠且功率充裕（不低于 4KVA），供水水源的水壓及供水量符合工作面噴霧降塵要求。  4.6  確定紅外線定位發(fā)射器安裝固定位置及其供電電源  現(xiàn)場確定紅外線定 位發(fā)射器安裝固定位置，應(yīng)選擇無撞擊及淋水等的安全區(qū)域。固定時，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整定位信號發(fā)射器上仰角度，以利于紅外線定位接收控制箱的紅外線接收頭對定位信號的接收，采煤機提供定位信號發(fā)射器的供電電源（ AC36V或 127V）應(yīng)穩(wěn)定可靠。   5  系統(tǒng)所需設(shè)備、部件及輔材  以工作面支架共 N組為例，參閱附圖二：系統(tǒng)通訊、控制電纜及水管、水閥、過濾器等裝置連接示意圖，所需安裝設(shè)備、部件及輔材明細(xì)如下：     工作面安裝道數(shù) M 計算方法  ：   M = (N-1)/3或 5，其中 N為工作面支架數(shù)量  （說明： /3 或 5 是指每隔 3個或 5個支架設(shè)一道噴霧，根據(jù)工作面支架及除塵效果要求確定）  系統(tǒng)安裝設(shè)備、部件及輔材明細(xì)    序號   設(shè)備及零部件名稱  型  號  單  位  數(shù)  量  備       注  1 工作面定位噴霧顯示控制箱   KXJ127 臺  1 廠方提供  2 紅外線定位發(fā)射器  HFB127 臺  1 廠方提供  3 紅外線定位接收控制箱  KXB127/B 只  M 廠方提供  4 礦用防爆電源箱  KTK103-DY 只  2 廠方提供  - 6 -  - 6 -  序號   設(shè)備及零部件名稱  型  號  單  位  數(shù)  量  備       注  5 礦用隔爆電動球閥  DFB-20/8Q 只  M 廠方提供  6 移架傳感器  ZP-5C/B 只  N 廠方提 供  7 放煤傳感器  ZP-5C/B 只  N 廠方提供  8 全斷面扇型噴霧頭  KCP-4 套  N 廠方提供  9  通訊電纜  主通訊電纜   根  1  建議用戶自配  長度根據(jù)現(xiàn)場要求確定  10 分路通訊電纜   根  M 11 支路通訊電纜   根  M 12  供電電纜  主供電電纜   根  1  建議用戶自備  長度根據(jù)現(xiàn)場要求確定  13 分路供電電纜   根  M 14 支路供電電纜   根  M 16 三通快速接頭   只  M 建議用戶自備  17 四通快速接頭   只  M 建議用戶自備  18 水閥  主管路水閥   只  1 建議用戶自備  19 支管路水閥   只  M 20 過濾器  主管路過濾器   只  1 廠方提供  21 支管路過濾器   只  M 廠方提供  22 水管  主供水管   根  1     建議用戶自備  長度根據(jù)現(xiàn)場要求確定  23 分供水管   根  M 24 支路水管 1  根  M 25 支路水管 2  根  M 26 支路水管 2-A  根  M 27 支路水管 2-B  根  M 28 短接  短接管 1  根  M 廠方提供  29 短接管 2  根  M 廠方提供  30 輔材  鉛絲、尼龍扎條、生料帶等  建議用戶自備   6  系統(tǒng)人機界面顯示            - 7 -  - 7 -   圖 1  系統(tǒng)上電后 LCD顯示屏初始畫面   7   系統(tǒng)功能及參數(shù)設(shè)置                      7.1  風(fēng)流噴霧方向設(shè)置    風(fēng)流方向 ：    /    噴霧跟蹤方向 ：    /  /    7.2  架間噴霧參數(shù)設(shè)置    同噴道數(shù) ：  2-5 道    噴霧延時 ：  5-300 秒    與采煤機間隔 ：  1-3 道    噴霧點總道數(shù) ：   8-99 道   7. 3  移架噴霧參數(shù)設(shè)置    移架噴霧 ：  開啟  / 關(guān)閉    間隔道數(shù) ：  0-2 道    噴霧延時 ：  5-90 秒    同噴道數(shù) ：  1-3 道   7.4  放煤噴霧參數(shù)設(shè)置    放煤噴霧 ：  開啟  / 關(guān)閉    噴霧延時 ：  5-240 秒    同噴道數(shù) ：  1-3 道   8  無線傳感器參數(shù)設(shè)置  - 8 -  - 8 -  無線傳感器內(nèi)置參數(shù)設(shè)置開關(guān) SM1、 SM2，功能分別如下：  8.1 參數(shù)設(shè)置開關(guān) SM1 開關(guān) SM1為“兩位”撥碼開關(guān)，“個位”用于傳感器號設(shè)置，“十位”用于放煤傳感器 /移架傳感器的類別設(shè)置 “ 0”代表移架傳感器，“ 2”代表放煤傳感器。  傳感器號根據(jù)現(xiàn) 場安裝的情況進行設(shè)置。 同一道噴霧分站內(nèi)，傳感器號碼設(shè)置不得重復(fù)。     例如：一個分站負(fù)責(zé)采集 5個移架傳感器，則移架傳感器號分別設(shè)置為01-05。如安裝 6個放煤傳感器，則放煤傳感器號分別設(shè)置為 21-26；  具體設(shè)置見下表：  傳感器號  SM1參數(shù)設(shè)置  移架傳感器  放煤傳感器  1# 01 21 2# 02 22 3# 03 23 4# 04 24 5# 05 25 6# 06 26 7# 07 27 8# 08 28 9# 09 29    注：  1 個分站可以采集最多 9 個傳感器（ 9 個移架 傳感器、 9 個放煤傳感器）  8.2 參數(shù)設(shè)置開關(guān) SM2 開關(guān) SM2為“兩位”撥碼開關(guān)，用于分站號設(shè)置。 分站號碼設(shè)置與噴霧分站號一致，即與對應(yīng)的紅外線接收控制箱內(nèi)的分站號設(shè)置一致。  9  無線采集器參數(shù)設(shè)置 （無線采集器位于接收控制箱內(nèi)）  無線采集器的參數(shù)設(shè)置包括：無線移架 傳感器采集數(shù)量設(shè)置、無線 放煤傳感器采集數(shù)量設(shè)置、分站號設(shè)置。  9.1 無線 傳感器采集數(shù)量設(shè)置  分站傳感器的采集數(shù)量由 DIP 開關(guān)設(shè)置， DIP 開關(guān)為 4321 碼。  1、 S1-YJ -用于設(shè)置現(xiàn)場安裝的移架傳感器數(shù)量，最多采集 15臺；   - 9 -  - 9 -  2、 S1-FM-用于設(shè)置現(xiàn)場安裝的放煤傳感器數(shù)量，最多采集 15臺；   DIP 開關(guān)配置表  序號  DIP 開關(guān)  LED 顯示內(nèi)容  采集傳感器數(shù)量 （臺）  備注  4 3 2 1 1 ON ON ON ON 無顯示  0 “ 0”：表示未按傳感器  2 ON ON ON OF 1 1  3 ON ON OF ON 2 2  4 ON ON OF OF 3 3  5 ON OF ON ON 4 4  6 ON OF ON OF 5 5  7 ON OF OF ON 6 6  8 ON OF OF OF 7 7  注： (1)、移架傳感器與放煤傳感器設(shè)置方法相同；           (2)、 DIP 開關(guān)全設(shè)為“ ON”，表示此類傳感器未安裝。  (3)、 DIP 開關(guān)設(shè)置的傳感器數(shù)量必須大于等于實際安裝數(shù)量，否則傳感器動作信號會丟失！  9.2 分站號設(shè)置  SW1-設(shè)置分站號碼  （與分站電路板號碼設(shè)為一樣），舉例：  數(shù)字“ 8”  -第 8 號分站；數(shù)字“ 12”  -第 12 號分站；數(shù)字“ 20” &