Forskning om intelligent kontrollsystem för kolflöde av remtransportör

Med det kontinuerliga utvecklingen av smart gruvkonstruktion i mitt land har gruvteknik uppgraderats från mekanisering och automatisering till intelligens. Under denna bakgrund har nästan 80% av de tekniska projekten i kolgruvan i detta projekt slutfört intelligent uppgradering och omvandling. I processen för omvandling, förutom det intelligenta övervaknings- och övervakningssystemet, transparent geologiska stödsystem och gruvtrycksövervakningssystem, är det elektromekaniska transportsystemet också ett viktigt transformationsobjekt. På grund av det stora antalet elektromekaniska utrustning som är involverade i det elektromekaniska transportsystemet, den långa bältestransporttransportvägen, den stora efterfrågan på videorövervakning och den spridda utformningen av utrustning som transportörer, kolmatare, kolbunkrar längst ner i brunnen och kolbunkare i gruvområdet, kräver startoperationen en hög grad av koordination. Den traditionella decentraliserade hanteringsmetoden är svår att uppnå mycket intensiv och automatiserad schemaläggning, vilket resulterar i dålig utrustningstartanslutning och oklar jobbavdelning. Det finns också problem som hög risk för utrustningsfel och låg effektivitet vid dold faraundersökning. När remtransportören körs med en förinställd specifik hastighet kan den inte utföra frekvensomvandlingshastighetsreglering enligt det faktiska no-load eller fullbelastningstillståndet, vilket minskar driftseffektiviteten och ökar kraftförbrukningen. Det kommer också att orsaka osynlig konsumtion av hjälpanläggningar som transportband, rullar och trummor och öka underhållskostnaderna. Med innovation och tillämpning av ny teknik har många gruvor introducerat AI Intelligent Recognition Technology i det huvudsakliga kolflödestransportsystemet. Maskinvisionens förvärvsteknik som kombinerar AI Intelligent videoutrustning med igenkänningsteknik kan realisera fjärrövervakning av huvudkolflödessystemet och kan snabbt identifiera kolgangens kapacitet för transportören, förbättra transporteffektiviteten för utrustningen och uppnå målet att minska personalen och förbättra effektiviteten och obemannad intelligent hantering.

1 Aktuell driftsstatus för huvudkolflödessystemet

Det huvudsakliga kolflödessystemet för kolgruvan har totalt 9 gruvområdes transportlinjer, inklusive 5 transportlinjer i 11 gruvområden, 1 transportlinje i den gemensamma körfältet, 1 transportlinje i 12 gruvområden och 2 transportlinjer i 14 gruvområden. Eftersom transportörerna av det huvudsakliga kolflödesystemet involverar gruvområden 11, 12 och 14, såväl som överföringsmaskiner och kolbunkeröverföringstransportörer vid varje arbetsansiktningspunkt finns det många utrustningslayouter och långa transportvägar. Om utrustningen manuellt kontrolleras och specialpersonal ordnas för inspektion och underhåll krävs en stor mängd arbetskraft och underhållseffektiviteten är låg. Lagring av enskilda platser antar ett driftsläge för en post. När en bunkers kollapsolycka inträffar är det svårt att upptäckas under första gången, vilket utgör potentiella risker. Därför är det nödvändigt att optimera det huvudsakliga systemet för kolflödestransport, förbättra underhållseffektiviteten och minska säkerhetsriskerna för manuell drift.

2 Intelligent kontrollsystem för huvudkolflödestransport

2.1 Schemaläggning av centraliserat kontrollsystem

The scheduling centralized control system uses PLC system as the control core, uses optical fiber to connect the mine automation control platform, realizes data transmission and sharing through Ethernet, uses the upper computer as the interface for human-computer interaction, builds a platform for connecting the main control system and data, and uses other sensors and transmission equipment to network downstream terminal equipment and collected data, and finally completes the overall construction of the centralized control system. Markkontrollcentret har funktionerna i realtidsdatainsamling, överföring, kommandoåterkoppling, felvarning, datalagring och ljudgrafisk visning och stöder olika former av kommunikationsprotokollgränssnitt. Efter den perfekta driften av skickandet och det centrala kontrollsystemet, under den samordnade kommunikationen av Ethernet, skickar PLC -centraliserade kontrollsystem instruktionerna till transportörerna längs de 9 huvudsakliga kolflödestransportlinjerna samtidigt. Systemet kombinerar övervakningsfilmerna installerade vid varje överföringspunkt för att fånga driftsstatus och belastningsförhållanden för transportbandet när som helst. Enligt överföringsflödet och driftshastigheten planerar den automatiskt start- och stopptiden för varje anslutande transportband för att minska utrustningsslitage och strömförbrukning orsakad av den långsiktiga driften utan belastning av transportbandet och minskar effektivt utrustningskostnaden.

2.2 Intelligent variabel frekvenshastighetsregleringssystem

Det intelligenta variabla frekvenshastighetsregleringssystemet består huvudsakligen av gruvexplosionssäker videoövervakning, PLC-kontrollbox, intelligent start- och stoppkontrollprogramvara och datasensorer. Den använder övervakningsskärmen som fångas av kameran för intelligent igenkänning och algoritmdetektering och skickar den bildade videon och bilden som insamlade data tillbaka till markkontrollcentret för analys och uppskattar kolbelastningen för bältestransportören. Enligt de förinställda indikatorerna för transportbältesbelastningen ställs no-load och fullbelastningstillstånd inställda och hastigheten justeras. Enligt den faktiska transportsituationen kan hastighetsområdet justeras till hög hastighet, medelhastighet, låg hastighet och tomgångshastighet. I tillståndet utan belastning kan transportbandet ställas in för att stoppa eller tomgångshastighet etc. för att minska slitens slitage och kraftförbrukning på transportbältesytan. Detta energibesparande läge är lämpligt för storvinklade körfält och långvägstransportörer. Sensorer installeras i kolbunkeren för att övervaka mängden kol i bunkeren i realtid. Kombinerat med mängden kol som frigörs vid bunkermunnen kan mängden kol på transportbandet bestämmas i preliminärt. Baserat på detta justeras bältestransportören automatiskt, och självkontrollfunktionen används för att när som helst återställa löpstatusen för att säkerställa en säker drift av transportören. När PLC -centraliserat styrsystem upptäcker en onormal felåterkoppling från sensorn kan den automatiskt överföra den specifika feltypen till kontrollcentret och skicka en larmsignal till patrullarbetarna inom transportbältets driftsområde och arbetarna vid de närliggande överföringspunkterna för säkerhetsuppdrag. När systemet självkontroll inte kan utföras kan underhållspersonalen manuellt kontrollera och återställa den för att helt eliminera säkerhetsrisker.

2.3 Intelligent plattformskonstruktion

Den centraliserade kontrollsystemprogramvaran antar Siemens WinCC -system, med servrar och operatörsstationer av C/S -arkitektur. Under denna arkitektur tillhandahåller servern driftsmiljön. Operatörsstationen kan visa och bearbeta gränssnittsbilderna och kan snabbt eliminera och återställa när ett fel uppstår. Uppgifterna som samlats in av olika sensorer och videoövervakning i gruvan presenteras på projektionsskärmen för markkontrollcentret i form av data och grafik, och produktionsstatusen för gruvan och transportstatusen för huvudkolflödesystemet återspeglas intuitivt på olika sätt och former. Att skicka chefer och gruvledare kan fritt granska och uppspelning, se information som transportörsoperationsstatus, kolflöde, elektroniska skala data och produktionsanalys Rapporter. Den centraliserade kontrollcenterplattformen innehåller ett övervakningssystemringsnätverk, en skärmskärm för övervakning och ett datorbehandlingscenter etc. och flera uppsättningar av LED -skärmar används för att presentera driftsstatusen för varje enhet, vilket är bekvämt för samtidig övervakning och växling av flera scener.

3 Scenarioapplikation

3.1 Intelligent diskriminering och identifieringsfunktion

Videoövervakningsenheter är installerade på de viktigaste transportvägarna och överföringspunkterna för det huvudsakliga kolflödestransportsystemet för att uppnå bildfångst och databehandling; När onormal drift hittas kan bältestransportören fjärrstoppas och onormal information kan hanteras i tid för att undvika skräp som blockerar kolbunkeren och säkerställer snabb felhantering. Övervakningsvideobilden för förvärv och igenkänningsteknik kombineras med AI -algoritmen. De förvärvade bilderna kan presenteras mer intuitivt i form av datamodeller efter att du har behandlats digitalt av datorsystemet. Genom att kombinera sensoruppladdningsdata och AI -algoritmen kan mer exakta felvärden erhållas och därigenom uppnå exakt justering av bältestransportören. Den faktiska övervakningsskärmen visas i figur 1.

Figur 1 Visa av onormal information om videoförvärv

I figur 1 visas operationsstatusskärmen för bältestransportören som fångas av den intelligenta övervakningskameran, inklusive kol som staplas i kolrutan, främmande föremål som stockar på transportbandet, stora bitar av kolgangu och transportavvikelse. När ovanstående fenomen inträffar utfärdar kolhögskyddsanordningen en tidig varning, och efter att signalen matas tillbaka börjar bältestransportören automatiskt frigöra lagret, vilket minskar mängden kol i kolrännan; När främmande föremål och stora bitar av gangue identifieras stoppas bälttransportören i tid, och avsändningsrummet använder det underjordiska kommunikationssystemet för att ringa den närmaste operatören för att rensa upp de utländska föremålen och återuppta maskinen; När transportbältet avviker justeras mängden kol på överföringspunkten och positionen för koldroppspunkten genom automatisk frekvensomvandlingshastighetsreglering, och efter korrigering av den hjälpande anti-avvikelsesrullen opereras den igen och återställs.

3.2 Intelligent frekvensomvandlingshastighetsregleringsfunktion

Det intelligenta frekvensomvandlingshastighetsregleringssystemet består huvudsakligen av AI -erkännande av intelligenta kameror, videoservrar och fjärrkontrollterminalutrustning. Det är ett alla väder, kontinuerligt och långsiktigt övervakningssystem. Enligt den icke -linjära optimeringshastighetsregleringsmodellen för fuzzy matematik teori fastställs de tidiga varningsindikatorerna och statusegenskaperna för onormala transportbältesfel. When the belt conveyor has excessive coal flow or overload, the laser transmitter installed on the conveyor running route will use laser ranging feedback, combined with the data collected by the anti-deviation sensor for comprehensive analysis, to adjust the relative running speed of the two adjacent conveyors, reduce the amount of coal dropped at the transfer point, and reduce the running load, so as to adjust the distance between the anti-deviation roller and the center of the conveyor to achieve the Anti-avvikelsekontrolleffekten av transportören. Kolflödesdetekteringskontroll visas i figur 2.

Figur 2 Kolflödesdetekteringskontroll

3.3 Röstkontroll och kommunikationsfunktion

Huvudtransportörerna i gruvan styrs centralt av KTC101. En linje hängs speciellt längs linjen under H-transportbältets H-ram, och en grupp röstkontrollerade nödstoppsanordningar på 150 m är anslutna respektive, vilket också kan hjälpa manuellt nödstopp. Denna enhet undviker effektivt olyckor orsakade av hanteringsfel i lokala inspektionsblinda fläckar längs linjen på grund av överdrivna transportband eller brist på postarbetare. När videoövervakningen finner att en viss enhet har ett fel och behöver manuell behandling, kan den närmaste personalen kallas genom röstsändning för att hantera den, och röstkontrollrutan kan användas för att snabbt återkoppla information till det allmänna avsändningsrummet. Efter att ha bekräftat att felet har eliminerats kan utrustningen återställas och opereras igen. Detta förkortar tiden för underhållspersonal att hitta fasta telefoner för information om information och omstart av utrustningen och förbättrar effektiviteten för onormal informationshantering. Strukturen för röstkontrollkommunikationssystemet visas i figur 3.

Figur 3 Schematiskt diagram över strukturen i röstkontrollkommunikationssystemet

4 Application Effect

4.1 Säkerhetseffekt

Tillämpningen av fjärrkontrollsystemet har eliminerat de fasta positionerna för flera överföringspunkter, minskat personskador orsakade av brister i utrustningen, minskat säkerhetsriskerna för mänskliga faktorer och förbättrat den totala anslutningseffektiviteten för utrustningens drift. Under den gemensamma åtgärden för övervakningssystemet och sensoråterkopplingen elimineras olyckor orsakade av onormala bälttransportörer eller mataromkopplare effektivt och säkerheten för driften förbättras.

4.2 Ekonomiska effekter

Efter den intelligenta omvandlingen av det huvudsakliga kolflödestransportsystemet för gruvan ökade den månatliga elbesparingsgraden för de 9 huvudtransportledarna med nästan 13,7%. Genom den differentiella frekvensomvandlingskontrollen av transportbandet sparades elräkningen med cirka 481 000 yuan/månad. Transportbältesoperationen var väl underhållen, vilket minskade slitage och tårar och förlängde livslängden för utrustning som remtransportörer med nästan 3,5 månader. Den årliga upphandlingskostnaden för transportband kan sparas med 1,67 miljoner yuan, med betydande ekonomiska fördelar. Efter användningen av intelligent övervakning och identifierings- och frekvensomvandlingshastighetsregleringsteknik uppnåddes affärsmålet för att minska personalen och förbättra effektiviteten effektivt. Jämfört med hanteringssättet för att inrätta arbetare med fast position och inspektions- och underhållsarbetare vid varje överföringspunkt, efter teknisk optimering, kan arbetskostnaden sänkas med cirka 144 000 yuan per månad.

5 slutsatser

(1) Genom studien av driftsläget och kontrollmetoden för bältet transportören för de 9 huvudsakliga kolflödestransportlinjerna i kolgruvan i detta projekt konstrueras en intelligent variabel frekvensstyrningsplattform för det huvudsakliga kolflödestransportsystemet. Kameror med intelligenta erkännande och bildförvärvsfunktioner installeras på transportvägarna och överföringspunkter. Efter bildförvärv och databehandling erhålls intuitiv och visuell grafik och data, vilket är bekvämt för snabb felsökning och hantering av dolda faror. Samtidigt justeras transporthastigheten automatiskt enligt kolflödet för att uppnå den energibesparande effekten av intelligent kontroll.

(2) Efter omvandlingen och driften av det huvudsakliga kolflödestransportsystemet minskar det inte bara risken för fel i manuell drift och underhåll av flera positioner, säkerställer arbetstagarnas personliga säkerhet, utan minskar också slitage på utrustning som transportband och rullar och förlänger livslängden. Enligt beräkningar sparar det 481 000 yuan i elräkningar per månad, sparar 1,67 miljoner yuan i upphandlingskostnader för transportband per år och minskar arbetskraftskostnaderna med 144 000 yuan per månad, med betydande ekonomiska och säkerhetsfördelar.