掘进机专业技术论文(2)
掘进机专业技术论文
掘进机专业技术论文篇二
掘进机在线监测监控技术及应用
摘要：掘进机在线监测监控系统通过井下多合一基站对井下掘进机工况信息进行采集，经井下环网传输至地面工控机，通过系统软件及时掌握掘进机运行状况，并可对数据进行分析、统计、查询，具有报警与远程控制功能。掘进机在线监测监控系统在杜儿坪矿的应用有利于及时掌握掘进机运行状况和安全状况，提高了工作效率，提高了煤矿生产的安全性。
关键词：掘进机;数据采集;监测;监控
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2013)26-6023-02
21世纪是信息化的时代，实现现代化生产和信息化管理需要我们在生产方式上进行不断地革新。杜儿坪矿是一座老矿井，作为杜儿坪矿的主要掘进设备――掘进机，应紧跟时代步伐，加强自动化管理，以适应矿井信息化建设要求。此前，杜儿坪矿掘进机监测数据依靠人工采集，人工采集不能及时监测监控掘进机各项技术参数，难以及时掌握掘进机各项安全技术指标等缺点都在影响掘进机的安全生产和管理水平，再者杜儿坪矿是高瓦斯矿井，恶劣的工作环境也增加了设备的安全管理难度。掘进机在线监测监控技术的应用，不仅提高了掘进机的自动化管理，保证了操作者按照要求准确无误的进行操作和维护，更使得管理部门能够及时掌握机器的全程操作、运行状况以及故障情况，进而加强对设备的管理工作。
1 系统组成
系统依托杜儿坪矿井下环网建立，主要由地面工控机，井下多合一基站，矿用本安型手机，隔爆兼本安电源及传输接口等组成。
1.1系统示意图
1.2主要设备
1.2.1地面工控机
地面工控机通过交换机与井下环网联网，为井下环网终端，采用网络IP，通过井上传输接口直接连接井下多合一基站。操作者通过工控机既要将井下基站传回的工作状态和数据实时反映到监控界面上又要把控制指令迅速传递给掘进机，而且还可对采集数据进行必要分析与显示。以上这些都是以工控机实时数据库为中界环节。
1.2.2多合一基站
该设备为矿用本质安全型设备，多合一基站安装在掘进机上面，用来接收设备的工况信息，并将接收到的信息传送至上一个基站或传输接口，也将来自上一个基站/传输接口的信息发送至无线终端设备，或传输给下一个基站。该设备安装简单，便于维护，采用无线通信方式，可根据工作地点的变化与作业要求随意移动， 一旦某一区域不再需要使用，如巷道掘进完成，可把该区域内的基站移到其他需要的地方或者回收上来备用。该设备具有无线通信和数据交换等功能，也适用于人员定位等系统。
1.2.3矿用本安型手机
矿用本安型手机通俗的说是可以在井下使用的手机。该设备具有抗干扰性，通话清晰，通讯距离远，直线距离达250米;功耗低，一次充电可持续通话6小时;轻巧，容易携带，并具有防水、防尘设计;无辐射伤害，可实现井下与井下，井上与井下的通信。
1.2.4 KDW-12/127 隔爆兼本安电源
电源安装在巷道或工作面，独立给基站供电，断电情况下可以保证至少工作两小时。
1.2.5 传输接口
传输接口负责整个系统的通讯，与电缆/光缆相互连接，安装于井下或地面，可对通过线缆传输过来的数据进行处理，传送至地面服务器。
2 系统安装
2.1井下部分
与掘进机相连的多合一基站执行数据采集与发射任务，将采集到的数据用无线方式发送到第二级多合一基站，第二级多合一基站将接收到的数据通过485矿用4芯通信电缆发送到下一级多合一基站。此多合一基站再通过光纤直接连接到井上传输接口。
2.2井上部分
井上传输接口用光纤与井下多合一基站直接相连，将接收到的数据通过普通以太网写入到工控机数据库中。语音网关连接以太网和电话交换机，可以实现井下矿用手机与矿上办公电话和PSTN以及移动手机的互通。
2.3电源部分
井下基站用本安电源供电，交流127V输入，备用电池供电时间不少于2小时。井上传输接口和语音网关直接用12V适配器供电。
3 系统具备功能
1)系统软件基于COM/DCOM组件技术，采用客户/服务器体系结构，兼容性能与开放性能好，软件充分利用多进程和多线程技术实时并发处理多任务;
2)系统扩展性好，可以与标准接口的监控设备无缝连接，非标准接口的监控设备可先转换协议，再接于系统中;
3)可根据工作需要对监测参数进行修改、设置，对监测数据进行分析，打印报表。当操作者输入错误时系统可自动检测并提示错误。在进行以上各种操作时，系统不中断正常的监测监控，不影响正常的数据传输，保证监测的实时性;
4)对掘进机的开停和运行状态、各多合一基站的工作状态等监测数据进行实时统计，每隔2分钟形成数据分析，可对各站的工作状态进行自诊断并有一定的错误统计功能;
5)在同一网络内实现测点修改的同步功能。只要服务器(地面工控机)修改测点属性，其他与之相连的终端均同时被修改;
6)将所有监测数据保存于服务器的数据库中，对不同类型的监测值，可按不同的时间间隔进行分类存储，合理安排数据在硬盘中的保存期，操作者也可根据实际需要设定数据保存期限，一般情况下实时数据保存一周，运行数据保存三个月，趋势数据保存一年，数据的安全保存为掘进机工作状态的监督检查提供了有力保障;
7)独立的报表打印和数据整理系统。打印报表的格式、内容可由用户自由编制并修改，能随时召唤打印;
8)操作者可随时浏览掘进机监测数据，支持多屏多画面显示。查询功能包括数据查询和曲线查询，其中曲线可任意缩放或局部放大;
9)报警与控制功能。出现掘进机运行故障、供电故障、传输故障或系统故障时，系统具有故障自诊断功能和报警功能。可实现掘进机开停运行的远程控制和手动控制，可对设备进行远程维护。
4 结束语
掘进机在线监测监控技术的应用，使掘进机平均无故障工作时间可提高两倍以上，便于掘进机维护人员检修和维护，无形之中减少劳动力成本，节约了劳动力资源;远程控制与手动控制相结合的操作方式，也改善了工人的操作难度。该系统的应用，便于矿机电部门与管理者及时掌握掘进机的运行状况与生产设备的安全状况，为掘进机的长时间安全运行，为井下一线的安全生产提供了有力保障。随着现代通讯技术和计算机技术的发展，高性能的煤矿监测监控技术在我国有着广阔的前景。掘进机在线监测监控技术适应了掘进机械发展的要求，进一步提高了掘进机安全监测技术自动化，监测系统的实时性，可以使管理层快速、及时、准确地获取生产相关数据，提高决策的科学性，从而避免或减少因决策失误而造成的安全事故和财产损失。 (下转第6030页)
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参考文献：
[1] 王海波，史友仁.煤矿电力监控系统的研究与应用[J].工矿自动化，2009(7)：130-133.
[2] 徐楠，童敏明，薛夫振.基于组态王的掘进机远程监控系统[J].煤矿机械，2010(11)：167-168.
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