系统概述

       工作面及皮带运输自动化系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益，为提高系统的可靠性和安全性，实施集中监控，实现系统的综合保护与远程控制，是十分必要的。工作面“三机”系统及带式输送机的安全高效运行，不仅要有工作面“三机”各设备及单部皮带输送机的独立控制分系统，更需要能够控制和协调指挥各分系统的主控机，对主煤流集中控制、地面调度监测监控、视频监视等环节进行联网控制，这是工作面“三机”系统集中控制发展的重要方向，也是煤矿自动化生产，实现无人值守的基础。

       高产、优质、安全、节能、省力，减少岗位人员，最终达到降低成本，提高劳动生产率以获取最大利润是今后煤炭企业在竞争中生存的基础，通过自动化建设实现减员增效、降低成本，提高劳动生产率，而工作面设备的自动化控制是煤矿智能化建设的重要组成部分。为此我公司自主研发了工作面及皮带运输自动化系统。

       该系统综合了德国西门子S7系列可编程控制器和嵌入式系统技术，实现煤矿工作面“三机”及胶带运输自动化控制。加入了数字式扩音电话功能，通过CAN总线进行语音传输，全线采用“快插式”连接方式，安装方便、灵活。

系统组成

        1．工业计算机及上位机软件：远程控制、远程数据显示、远程运行状态监控及视频监视，支持Web浏览，可与矿山自动化系统平台对接；

        2．TH18矿用本安型操作台：现场集中控制、监控、数据显示、状态监视中心；也可集成视频监视为一体；

        3．KXJ127(A)矿用隔爆兼本安型可编程控制箱：集中控制、监控、数据处理、系统计算中心；

        4．KTK18-D矿用本安型数字扩音电话：系统打点、通话、起车预警、故障报警核心；

        5．KTK18-Z矿用本安型就地控制扩音电话：实现工作面“三机”就地控制，和沿线语音通话，故障预警；

        6．DXJ127/24矿用隔爆兼本安型电源箱：沿线扩音电话供电(沿线扩播电话多于15台以上使用)；

        7．KHJ24A矿用本安型双向急停闭锁开关：实现皮带机沿线急停闭锁；

        8．温度、振动、速度、烟雾、堆煤、跑偏、撕裂、张力等传感器：用于皮带机保护动作停机；

        9．DFB20/7矿用隔爆型电动球阀：配合电控主机即可实现手动洒水，也可以实现超温、冒烟自动洒水；

       10．矿用拉力通信电缆：带有护套、屏蔽和两个快速不锈钢插头。

系统功能

  1.控制功能

       系统具有集中控制、就地控制、检修控制等多种控制方式，各种控制方式间有可靠联锁功能。

 （1）集中控制方式

       工作面控制主站操作面板上有“总启”、“总停”按钮，实现顺槽皮带、破碎机，转载机、刮板机顺序起停控制。

皮带运输机、破碎机、转载机、刮板机的起动延时和停止延时，时间均可以在参数设置画面中设置。

 （2）就地控制方式

       操作人员通过控制主站和控制分站就地单独启停各设备，且具有闭锁功能，前级设备不起动，后级设备无法起动。前级设备停止，后级设备立即停止。

工作面中的破碎机、转载机、刮板机、皮带运输机有可靠的闭锁关系。

 （3）检修控制方式

       操作人员通过控制主站和控制分站就地任意单独启停各设备，无闭锁功能。

本系统也可控制乳化液泵、喷雾泵控制，预留控制接口为开关量无源常开接口，泵控制不受工作模式限制，为单独控制，单独动作，方便、安全。

2.起车预警功能

       皮带运输机、破碎机、转载机、前后刮板机起车均有起车预警，预警时间可调。

3.语音扩播系统

       该系统主机与扩音电话配套使用，实现皮带运输机及工作面沿线打点、通话、语音报警等功能，声音清晰洪亮。皮带运输机巡检人员可随时与沿线人员通话，便于皮带检修、联络。

       皮带运输机沿线可按100米配置1台扩音电话。综采面每15米安装一台扩音电话，工作面矿用通信拉力电缆按25米一根配置。且工作面扩音电话具有急停闭锁功能。转载机和刮板机机头各安装一台就地控制扩音电话，不仅具有急停闭锁功能，还具有就地启停功能。

       如地面监控中新配有语音对讲控制软件可以与工作面实现语音通话。

       通信方式：地面监控中心与工作面之间采用以太网通信。

4.显示功能

       控制主站配有10寸彩色液晶显示器、分站配有7寸彩色液晶显示器，能以图形、动画及汉字显示的形式显示工作面各设备和皮带机的运行状态，并且能够显示皮带的每种保护报警信息等，且具有历史报警查询功能。

5.皮带机保护功能

当保护报警时，具有详细的报警提示功能。

      ●皮带机有速度实时检测功能。

      ●皮带配有堆煤、跑偏、急停、烟雾、温度、振动、撕裂、速度等传感器。可对其进行检测和保护，并实现报警停车。

        在控制主站上可以根据实际情况通过键盘单独屏蔽顺槽皮带的每个保护。当保护屏蔽后，保护发生报警时，只报警不停机。

      ●皮带沿线配置拉线急停闭锁开关，且具有地址编码功能，保护动作后在显示器直接显示急停传感器的故障位置，并报出故障位置的语音报警信息，方便排除故障。

      ●跑偏传感器、撕裂传感器可就近接入扩音电话中，且具有地址编码功能，保护动作后在显示器直接显示跑偏传感器、撕裂传感器的故障位置，并报出故障位置的语音报警信息，方便排除故障。

6.密码保护功能

      在控制主站进行参数设定前，必须先用户登录，才可以进行修改参数，有效的防止非专业人员进行参数设定。

7.历史数据查询功能

      系统监控上位机和PLC电控主机均支持历史故障记录、设备操作记录、设备运行记录、设备运行时间等数据报表查询功能，上位机系统支持一键导出、打印功能。系统数据至少可存储1年以上。

8.通讯功能

       PLC系统预留有RS485通信模块、标准TCP/IP协议的以太网接口便于和智能供电设备或现场其它智能设备建立连接，达到数据读写功能。

       PLC系统通过光纤传输与地面上位机之间实现通讯。

       整个网络采用工业自动化领域开放式的以太网标准技术。设备可从现场级一直连接到管理级。实现系统范围内的通讯，并支持矿山范围内的工程与组态，直到现场级均支持IT 标准。提高产品的易用性及系统的可维护性。采用实时以太网通讯，通道数据响应小于150毫秒。

9.视频监视系统

       通过视频摄像仪，采集现场图像信息，采用光纤通讯介质，上传到地面监控中心，可以直观方便对工作面现场情况及皮带运输机运行情况进行远程监视，进一步提高了系统的可靠性、安全性。摄像仪采用光纤级联方式接入矿山的环网交换机直接上传至地面监控中心。

主要功能

     （1）信息采集：摄像机采集到的图像信号实时传输到显示屏；

     （2）视频分控管理：实现同时监视多路不同的图像信号，实现远程监控、远程访问、报警联动等功能；

     （3）监视功能：通过显示屏可以监视到任何一路视频信号；

     （4）回放功能：可以实时查询和回放硬盘录像机所保存的图像；

     （5）录像功能：硬盘录像机实时和定时录像存储；

     （6）切换功能：对设定的图像按时间周期扫描自动轮巡；

     （7）预览功能：用户通过IE预览器可以直接访问IP摄像机或视频服务器；

     （8）录像文件查询功能：所有摄像机的录像文件可以依据时间、报警记录等查询。

10.上位机远程监控系统

       工作面及带式输送机无人值守远程监控站设置在调度中心，配置高性能工控机及显示器、上位机软件、组态软件、音响、千兆交换机等设备，工控机安装上位机组态软件，可实现实时显示工作面及带式输送机系统的工况参数，如温度、烟雾、堆煤、速度、急停、跑偏、撕裂、电机温度、振动等参数和设备运行状态、故障信息、视频联动，并可在上位机上进行显示、存储、远程操作以及和井下设备打点、通话、音乐播放等。

系统主要设备

1.控制设备

     （1）TH18矿用本安型操作台：具备集中控制功能和视频显示存储功能，具有双屏显示功能，采用不锈钢壳体。TH12矿用本安型操作台配有15寸控制液晶显示屏，能以图形、动画、文字等显示本系统中所有皮带的运行状态和保护信息等。配有硬盘录像机、光端机和21寸显示器用于视频信息的存储和实时显示。配有2个金属鼠标，操作简单，方便。控制主站具有打点、通话、语音报警等功能。

      （2）KXJ127（A）矿用隔爆兼本安型可编程控制箱：采用先进的德国西门子S7系列PLC技术、嵌入式技术、语音广播技术、网络通信技术和计算机技术等相结合高科技综合保护自动化集控主机，具有以太网、RS485现场总线、CAN现场总线等数据传输接口，与操作台配套使用。

（3）KXJ127矿用隔爆兼本安型可编程控制箱：由西门子S7-1200系列PLC增加I/O扩展模块、模拟量采集模块及标准通讯处理模组等组成。实现对工作面或皮带机的全面监控和保护。控制箱配有嵌入式液晶显示屏，可以以图文方式形象直观展现各设备的运行状态和保护故障信息，增加工作面生产效率；并且此控制箱还具有以太网、RS485和CAN总线等多种通讯手段可无缝对接工作面或皮带机控制系统中其他执行机构的数据交互问题；与矿井环网无缝连接后，可以实现数据上传和计算机控制功能等。 

（4）KTC169.1矿用隔爆兼本安型通信控制器:由西门子新型S7-200Smart系列PLC、数字量扩展模块、通信模块等组成。配有7寸液晶显示屏，能够显示设备的运行状态、保护信息等。具有打点、通话、语音报警等功能。 

2.  关联设备

（1）KTK18-D矿用本安型扩音电话：为煤矿井下、露天煤矿、选煤厂专用通讯产品。主要适用与有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿斜井、巷道、皮带面、综采面等场所。扩音电话可实现沿线的打点、通话功能可发出声光报警信号；并且接收外部信号远程播放音频；在与控制主机配接使用时，可实现沿线的急停闭锁。

（2）KTK18-Z矿用本安型扩音电话：为煤矿井下、露天煤矿、选煤厂专用通讯产品。主要适用与有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿斜井、巷道、皮带面、综采面等场所。主要实现沿线的打点、通话功能可发出声光报警信号；可接收外部信号远程播放音频；与控制主机配接使用时，可实现沿线的急停闭锁，并且可以就地控制设备的启动与停止。 

（3）DXJ127/24矿用隔爆兼本安型电源箱：是矿用隔爆兼本质安全型设备。本电源体积小、重量轻、装拆移位使用方便。主要用于煤矿井下含有爆炸性气体的场所，为矿用本质安全型电气设备提供电源。本电源线由交流输入电压经降压，由整流桥整流，电容滤波，再经稳压环节得到稳定的电源输出。

（4）MHYPBV-8-X□□□矿用钢丝编织通信拉力电缆：采用国内知名品牌屏蔽通讯电缆，力学性能优越，耐化学腐蚀，不延燃，耐候性好，电绝缘性能好，航空插头由我公司自行制作，保证品质及时效。