二一三〇煤礦架空乘人裝置智能電控改造探究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

二一三〇煤礦架空乘人裝置智能電控改造探究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告關(guān)鍵詞：智能電控;控制;功能;效益

1.前言

在礦山生產(chǎn)領(lǐng)域，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的高效性、實(shí)時(shí)性、安全性直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益和成本控制。作為礦山的生產(chǎn)主力軍——運(yùn)輸系統(tǒng)也必須適應(yīng)這一變化趨勢(shì)的要求。

為配合煤礦井下安全生產(chǎn)，煤礦架空乘人裝置（俗稱：猴車）在運(yùn)輸人力和可隨身攜帶的井下用品過(guò)程中，起到了舉足輕重的作用。但猴車在使用過(guò)程中，一方面在某些長(zhǎng)距離大角度的猴車系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程中，由于直接起動(dòng)造成沖擊過(guò)大，產(chǎn)生掉繩，造成事故等現(xiàn)象仍然存在，甚至造成傷亡事故。而架空乘人裝置智能電控系統(tǒng)正是解決上述問(wèn)題最理想最可靠的設(shè)備。

2.現(xiàn)狀

二一三〇煤礦二采區(qū)猴車道現(xiàn)使用的RJY45-35/1700（A）型架空乘人裝置為人工操縱的傳統(tǒng)控制方式，傾角25°，固定抱索器，運(yùn)輸長(zhǎng)度500米，保護(hù)裝置配置齊全。

3.目標(biāo)

對(duì)架空乘人裝置進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)PLC集中調(diào)度、自動(dòng)開(kāi)停及遠(yuǎn)傳云診斷系統(tǒng)，從而達(dá)到減人提效、減少無(wú)效運(yùn)行時(shí)間、保證人身設(shè)備安全、減少機(jī)械磨損、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的目的。

4.系統(tǒng)構(gòu)架

系統(tǒng)主要由啟動(dòng)器、PLC控制箱、操作臺(tái)、越位傳感器、語(yǔ)音報(bào)警器、拉線急停和其他檢測(cè)、控制、安全保護(hù)傳感器組成，采集點(diǎn)安裝在上、下人員的上、下口及甩道處。智能電控系統(tǒng)改造在現(xiàn)有保護(hù)傳感器的基礎(chǔ)上，利用好已有的保護(hù)傳感器，需要新增加生命探測(cè)傳感器、本安型網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)音電話、攝像頭、控制箱、操作臺(tái)等設(shè)備。

5.改造后系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

5.1控制功能：

斷續(xù)運(yùn)行方式：將以程序內(nèi)部設(shè)定的時(shí)間限時(shí)運(yùn)行。啟動(dòng)后計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)有上人檢測(cè)信號(hào)時(shí)，時(shí)間將返回到原來(lái)的數(shù)值并重新計(jì)時(shí)，即時(shí)間記憶刷新，當(dāng)剩余時(shí)間為0時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)停機(jī)。

遠(yuǎn)程控制方式：通過(guò)地面集控計(jì)算機(jī)控制井下乘人裝置的啟停。

檢修方式：當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到檢修檔時(shí)，顯示窗口顯示“檢修方式”，此時(shí)“啟動(dòng)”變?yōu)辄c(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)，即按下“啟動(dòng)”不松開(kāi)，乘人裝置電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)且窗口系統(tǒng)運(yùn)行指示燈閃爍，松開(kāi)“啟動(dòng)”后系統(tǒng)將馬上停止運(yùn)行。

就地手動(dòng)方式：通過(guò)就地箱上的操作鍵控制乘人裝置的開(kāi)停。

停止：在系統(tǒng)運(yùn)行的任何狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，制動(dòng)電機(jī)自動(dòng)停機(jī)制動(dòng)抱閘，乘人裝置電機(jī)自動(dòng)停止。

急停、禁啟：具有電控閉鎖功能，在系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)，按下此按鈕后，按鈕自鎖，此時(shí)不管是機(jī)頭還是機(jī)尾的啟動(dòng)按鈕都將不能啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，即系統(tǒng)處于“禁啟”狀態(tài)，同時(shí)窗口顯示“急停、禁啟”，按下一次“故障復(fù)位”按鈕后，“禁啟”消除。

強(qiáng)制解鎖：當(dāng)速度檢測(cè)部分出現(xiàn)故障而暫時(shí)無(wú)法修復(fù)時(shí)，可按下此按鈕強(qiáng)制解鎖，作為拋開(kāi)因速度保護(hù)的故障而停機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行。

5.2顯示功能：

能夠通過(guò)地面計(jì)算機(jī)及井下就地箱上的觸摸屏顯示：架空乘人裝置的運(yùn)行狀態(tài);能夠顯示電動(dòng)機(jī)或整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的主要參數(shù)。

5.3語(yǔ)音及報(bào)警功能：

沿途設(shè)置語(yǔ)言報(bào)警裝置，開(kāi)車前有預(yù)警;下人點(diǎn)設(shè)置警示信號(hào);通話裝置能夠與地面集控室通話。

5.4保護(hù)功能：

設(shè)置脫繩保護(hù);在上人地點(diǎn)設(shè)置人員上車確認(rèn)開(kāi)關(guān)，使系統(tǒng)重新計(jì)算行程;下人地點(diǎn)設(shè)乘員越位報(bào)警，其后設(shè)置緊急越位開(kāi)關(guān)，越位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后系統(tǒng)能自動(dòng)停車，復(fù)位后才能重新進(jìn)入啟動(dòng)程序;設(shè)置減速機(jī)變速箱或液壓站溫度監(jiān)測(cè)功能;設(shè)置鋼絲繩過(guò)速和欠速保護(hù);設(shè)置電機(jī)失壓、短路和過(guò)載保護(hù);設(shè)置液壓制動(dòng)系統(tǒng)欠壓保護(hù);設(shè)置尾輪張緊裝置限位（包括上、下限位）保護(hù);沿線每隔50米設(shè)置拉線急停保護(hù);機(jī)頭主驅(qū)動(dòng)輪異常時(shí)緊急制動(dòng)保護(hù)（盤形制動(dòng)器）。

5.5系統(tǒng)閉鎖功能：

啟動(dòng)程序：按下初始啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)預(yù)報(bào)警信號(hào)，報(bào)警完畢才能啟動(dòng)制動(dòng)油泵，解除安全制動(dòng)后，乘人裝置投入運(yùn)行。

系統(tǒng)只需進(jìn)行一次初始啟動(dòng)，只有在系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，才依靠人員上車確認(rèn)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)重新計(jì)時(shí)，每次經(jīng)確認(rèn)后的延時(shí)時(shí)間應(yīng)能保證架空乘人裝置運(yùn)行達(dá)到1.5倍的單程運(yùn)輸距離或時(shí)間設(shè)定，直到所有人員全部運(yùn)輸完成后自動(dòng)停車。

斜巷上、下口，中部甩道車場(chǎng)，設(shè)置的初始啟動(dòng)按鈕間必須實(shí)現(xiàn)具備閉鎖功能。

任何一處的安全保護(hù)裝置動(dòng)作后，必須可靠復(fù)位才能使系統(tǒng)重新進(jìn)入啟動(dòng)程序。

5.6速度檢測(cè)：

實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速和鋼絲繩的運(yùn)行速度，把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)直接反饋到控制器中的PLC系統(tǒng)中，PLC通過(guò)數(shù)據(jù)分析判斷架空乘人裝置系統(tǒng)是否打滑等速度故障。

5.7控制方式：

系統(tǒng)有多種控制方式，主要有遠(yuǎn)控、就地、檢修、自動(dòng)。

5.8故障記憶、斷電記憶、工況監(jiān)視：

控制箱中PLC系統(tǒng)具有故障記憶、斷電記憶功能，我們可以把一些重要的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在PLC斷電數(shù)據(jù)保持區(qū)里邊，當(dāng)發(fā)生故障或斷電時(shí)把這些儲(chǔ)存起來(lái)，為未來(lái)分析故障提供依據(jù)，要想刪除儲(chǔ)存數(shù)據(jù)可以通過(guò)輸入密碼清除。工作狀態(tài)全部顯示在顯示屏上可以實(shí)時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行情況。

5.9急停車功能：

沿線安裝沿線拉繩開(kāi)關(guān)和掉繩傳感器，乘坐人員可以在任何位置緊急的把架空乘人裝置停下來(lái);在下車位置的前方安裝兩套紅外線傳感器，當(dāng)乘坐人員錯(cuò)過(guò)下車位置時(shí)，紅外線傳感器檢測(cè)到會(huì)立即發(fā)出停車指令，系統(tǒng)會(huì)緊急停車。

5.10無(wú)人值守（自動(dòng)啟停）功能：

在上下人的地點(diǎn)各安裝1臺(tái)生命探測(cè)傳感器，有人經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)是系統(tǒng)自動(dòng)起車，系統(tǒng)依據(jù)最后一個(gè)人經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)自動(dòng)計(jì)時(shí)直到運(yùn)行剩余時(shí)間為0時(shí)系統(tǒng)就自動(dòng)停車。

6.實(shí)施效益分析

6.1改造后的架空乘人裝置具有技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、維護(hù)工作量小的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

6.2改造后的架空乘人裝置具有完善