Tutkimus hihnikuljettimen kivihiilen virtausjärjestelmästä

Smart -kaivoksen rakentamisen jatkuvan edistymisen myötä kaivostekniikka on päivitetty mekanisoinnista ja automaatiosta älykkyyteen. Tällä taustalla lähes 80% tämän projektin hiilikaivoksen tekniikan hankkeista on suorittanut älykkään päivityksen ja muutoksen. Älykäs seuranta- ja valvontajärjestelmän, läpinäkyvän geologisen tukijärjestelmän ja kaivoksen paineenvalvontajärjestelmän lisäksi sähkömekaaninen kuljetusjärjestelmä on myös avainmuutosobjekti. Sähkömekaaniseen kuljetusjärjestelmään osallistuvien suuren määrän sähkömekaanisia laitteita, pitkän hihnan kuljettimen kuljetusreittiä, videonvalvonnan suurta kysyntää ja laitteiden, kuten kuljettimien, kivihiilen syöttölaitteiden, kaivosalueen alareunassa, hajallaan olevaa asettelua vaativat korkean koordinoinnin korkean asteen. Perinteistä hajautettua hallintamenetelmää on vaikea saavuttaa erittäin intensiivistä ja automaattista aikataulua, mikä johtaa huonojen laitteiden käynnistysyhteyteen ja epäselvään työosastoon. On myös ongelmia, kuten korkea laitteiden vikaantumisriski ja piilotetun vaaran tutkimuksen alhainen hyötysuhde. Kun hihnakuljetin toimii esiserämällä nopeudella, se ei voi suorittaa taajuuden muuntamisen nopeuden säätelyä todellisen ilman kuormitus- tai täyden kuormitustilan mukaan, joka vähentää käyttötehokkuutta ja lisää virrankulutusta. Se aiheuttaa myös apuvälineiden, kuten kuljettimen vyöt, rullien ja rumpujen, näkymättömän kulutuksen ja lisää ylläpitokustannuksia. Uuden tekniikan innovaatioiden ja soveltamisen myötä monet kaivokset ovat tuoneet AI -älykkään tunnistustekniikan hiilen virtausjärjestelmään. Koneen visioiden hankintatekniikka, jossa yhdistyvät AI -älykkäitä videolaitteita tunnistustekniikkaan, voi toteuttaa pääkiiven virtausjärjestelmän etävalvontaa ja pystyy nopeasti tunnistamaan kuljettimen hiilirengien kantokyky, parantaa laitteiden kuljetustehokkuutta ja saavuttaa tavoite vähentää henkilöstöä ja parantaa tehokkuutta ja miehittämätöntä älykkyyttä.

1 Hiilen päävirtajärjestelmän nykyinen toimintatila

Hiilikaivoksen tärkeimmässä hiilivirtajärjestelmässä on yhteensä 9 kaivospinta -alan kuljetuslinjaa, mukaan lukien 5 kuljetuslinjaa 11 kaivosalueella, 1 kuljetuslinja yhteiskaistalla, 1 kuljetuslinja 12 kaivosalueella ja 2 kuljetuslinjaa 14 kaivosalueella. Koska pääkiiven virtausjärjestelmän kuljettimet sisältävät kaivosalueet 11, 12 ja 14, samoin kuin siirtokoneet ja hiilbunkkerinsiirtokuljettimet kussakin työpinnan kaivospisteessä, laitteiden asettelut ja pitkät kuljetusreitit ovat monia. Jos laitteita hallitaan manuaalisesti ja erityishenkilöstö on järjestetty tarkastusta ja huoltoa varten, vaaditaan suuri määrä työvoimaa ja huoltotehokkuus on pieni. Yksittäisten sijaintien varastointi hyväksyy yhden postin toimintatavan. Kun bunkkerin romahtaminen onnettomuus tapahtuu, on vaikea löytää ensimmäistä kertaa, mikä aiheuttaa mahdollisia riskejä. Siksi on välttämätöntä optimoida hiilen virtauskuljetusjärjestelmä, parantaa ylläpitotehokkuutta ja vähentää manuaalisen toiminnan turvallisuusriskiä.

2 Älykäs ohjausjärjestelmä hiilen virtauskuljetukselle

2.1 Keskitetyn ohjausjärjestelmän aikataulu

Aikataulu keskitetty ohjausjärjestelmä käyttää PLC-järjestelmää ohjausydinnä, käyttää optista kuitua miinan automaatioohjausalustan kytkemiseen, tiedonsiirron ja jakamiseen Ethernet-tietokoneen avulla, käyttää ylempää tietokonetta ihmisen ja tietokoneen vuorovaikutuksen rajapintana, rakentaa alustan pääohjausjärjestelmän ja tietojen kytkemiseen ja käyttää muita antureja ja siirtolaitteita verkkoon alavirtajärjestelmään ja keräämään tietoja ja lopulta suoritaan keskitetyn ohjausjärjestelmän. Maanohjauskeskuksessa on reaaliaikaisen tiedonkeruun, lähetyksen, komentopalautteen, vikavaroituksen, tietojen tallennus- ja äänigraafisen näytön toiminnot, ja se tukee erilaisia ​​viestintäprotokollarajapintojen muotoja. Lähetys- ja keskitetyn ohjausjärjestelmän täydellisen toiminnan jälkeen PLC: n keskitetty ohjausjärjestelmä lähettää Ethernetin koordinoidun viestinnän puitteissa kuljettimille kuljettimille 9 tärkeimmän hiilen virtauskuljetuslinjan varrella samanaikaisesti. Järjestelmä yhdistää jokaiseen siirtopisteeseen asennetut valvontavideot kuljetinhihnan toiminnan tilan ja kuormitusolosuhteiden kaappaamiseksi milloin tahansa. Siirtovirtauksen ja toiminnan nopeuden mukaan se ajoittaa automaattisesti kunkin kytkentähihnan käynnistys- ja pysäytysajan vähentääksesi kuljetinhihnan pitkän aikavälin ei-kuormittamattoman toiminnan aiheuttamista laitteiden kulumista ja virrankulutusta ja vähentää laitteiden käyttökustannuksia tehokkaasti.

2.2 Älykäs muuttujan taajuuden nopeuden säätelyjärjestelmä

Älykäs muuttuvan taajuuden nopeuden säätelyjärjestelmä koostuu pääasiassa kaivoksen räjähdyksenkestävästä videonvalvonta, PLC-ohjausruudusta, älykkäästä käynnistys- ja stop-ohjausohjelmistosta ja data-anturista. Se käyttää kameran kaappaamaa valvontanäyttöä älykkään tunnistamisen ja algoritmien havaitsemiseksi ja lähettää muodostetun videon ja kuvan kerättyinä tietoina takaisin maanohjauskeskukseen analysoitavaksi ja arvioi hihnikuljetin hiilikuorman. Kuljetinhihnakuorman esiasetettujen indikaattorien mukaan lataa ja täyden kuormitustilat asetetaan ja nopeus säädetään. Todellisen kuljetustilanteen mukaan nopeusalue voidaan säätää nopeaan, keskitason nopeuteen, alhaiseen nopeuteen ja tyhjäkäynnillä. Kuljetustilassa kuljetinhihna voidaan asettaa pysähtymään tai tyhjäkäynnille jne. Kuljetinhihnan pinnan kulumisen ja voimankulutuksen vähentämiseksi. Tämä energiansäästötila soveltuu suurten kulmien kalteisiin kaistoihin ja pitkän matkan kuljettimiin. Hiilen bunkkeriin asennetaan anturit seuraamaan bunkkerin hiilen määrää reaaliajassa. Yhdistettynä bunkkerin suussa vapautuvan hiilen määrään kuljetinhihnan hiilen määrä voidaan määrittää alustavasti. Tämän perusteella hihnikuljettimen käynnissä olevaa nopeutta säädetään automaattisesti, ja itsetarkastustoimintoa käytetään ajon tilaksi milloin tahansa kuljettimen turvallisen toiminnan varmistamiseksi. Kun PLC: n keskitetty ohjausjärjestelmä havaitsee epänormaalin vikapalautteen anturilta, se voi automaattisesti siirtää tiettyyn vikatyypin ohjauskeskukseen ja lähettää hälytyssignaalin partiotyöntekijöille kuljetinhihnan ja läheisten siirtopisteiden työntekijöiden työntekijöille turvallisuuskehotteiden varalta. Kun järjestelmän itsetarkastuksen nollausta ei voida suorittaa, huoltohenkilöstö voi tarkistaa ja palauttaa sen turvallisuusriskien kokonaan poistamiseksi.

2.3 Älykäs alustarakennus

Keskitetty ohjausjärjestelmäohjelmisto hyväksyy Siemens WinCC -järjestelmän, jossa on C/S -arkkitehtuurin palvelimia ja operaattori -asemia. Tämän arkkitehtuurin mukaan palvelin tarjoaa toimintaympäristön. Käyttöasema voi näyttää ja käsitellä käyttöliittymäkuvat ja voi nopeasti eliminoida ja palauttaa, kun vika tapahtuu. Eri anturien ja videovalvonnan keräämät tiedot kaivoksessa esitetään maanohjauskeskuksen projektionäytöllä datan ja grafiikan muodossa, ja kaivoksen tuotantotila ja pääkiiven virtausjärjestelmän kuljetustila heijastuvat intuitiivisesti eri tavoin ja muodoissa. Johtajien ja kaivoksen johtajien lähettäminen voi vapaasti tarkistaa ja toistaa, katsella tietoja, kuten kuljettimen toiminnan tila, hiilen virtaus, elektronisen mittakaavan tiedot ja tuotantoanalyysipylväsraportit. Keskitetty ohjauskeskuksen alusta sisältää valvontajärjestelmän rengasverkon, valvontanäytön ja tietokoneen prosessointikeskuksen jne., Ja kunkin laitteen käyttötilan esittämiseen käytetään useita LED -näyttöruutuja, mikä on kätevä useiden kohtausten samanaikaiseen seurantaan ja vaihtamiseen.

3 Skenaariosovellus

3.1 Älykäs syrjintä- ja tunnistustoiminto

Videovalvontalaitteet on asennettu tärkeimmän hiilen virtausjärjestelmän pääkuljetusreitteihin ja siirtopisteisiin kuvan sieppauksen ja tietojenkäsittelyn saavuttamiseksi; Kun epänormaalia toimintaa löytyy, hihnikuljetin voidaan pysähtyä etäyhteyteen ja epänormaalia tietoa voidaan hoitaa ajoissa kivihiilen bunkkerin estämisen välttämiseksi ja nopean viankäsittelyn varmistamiseksi. Valvontavideokuvan hankinta- ja tunnistustekniikka yhdistetään AI -algoritmiin. Hankitut kuvat voidaan esittää intuitiivisemmin tietomallien muodossa sen jälkeen, kun tietokonejärjestelmä on digitaalisesti käsitellyt. Yhdistämällä anturin lähetystiedot ja AI -algoritmi, voidaan saada tarkempia vika -arvoja, mikä saavuttaa hihnikuljettimen tarkan säädön. Varsinainen valvontakuvaus on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1 Videon hankkimisen epänormaalien tietojen näyttö

Kuvassa 1 on esitetty vyöhihnakuljettimen operaation tila -näyttö hihnikuljettimesta, mukaan lukien hiilikoruihin kasattu hiili, vieraat esineet, kuten kuljetinhihnan tukit, suuret kivihiiliruokapalat ja kuljetinpoikkeama. Kun yllä oleva ilmiö esiintyy, hiilen kasansuojauslaite antaa varhaisvaroituksen ja kun signaali on syötetty takaisin, vyökuljetin aloitetaan automaattisesti varastossa, vähentäen hiilen määrää hiilikoru -astiassa; Kun vieraita esineitä ja suuria gangue -kappaleita tunnistetaan, hihnikuljetin pysäytetään ajoissa, ja lähetyshuone käyttää maanalaista viestintäjärjestelmää soittamaan lähimmälle operaattorille vieraiden esineiden puhdistamiseen ja koneen jatkamiseen; Kun kuljetinhihna poikkeaa, hiilen määrää siirtopisteessä ja hiilen pudotuspisteen sijainti säädetään automaattisen taajuuden muuntamisen nopeuden säätelyllä ja apuvälineen anti-devition-telan korjaamisen jälkeen se on uudelleen toiminut ja nollataan.

3.2 Älykäs taajuuden muuntamisen nopeuden säätelytoiminto

Älykäs taajuuden muuntamisnopeuden säätelyjärjestelmä koostuu pääasiassa älykkäiden kameroiden, videopalvelimien ja kaukosäätimen päätelaitteiden AI -tunnistamisesta. Se on täysin sää, jatkuva ja pitkäaikainen valvontajärjestelmä. Epälineaarisen fuzzy -matematiikan teorian optimoinnanopeuden säätelmamallin mukaan asetetaan epänormaalien kuljetinhihnan viat varhaisvaroitusindikaattorit ja tilaominaisuudet. Kun hihnikuljettimella on liiallinen hiilen virtaus tai ylikuormitus, kuljettimen juoksemiseen asennettu laserlähetin käyttää laser, joka vaihtelee palautuksen vastaisen anturin keräämien tietojen kanssa kattavan analyysin säätämiseksi kahden vierekkäisen kuljettimen suhteellisen ajonopeuden säätämiseksi, vähennä siirtopisteessä ja vähennä ajonkuorman välistä hiilen välistä määrää, niin kuin säädä etäisyyden välistä. Kuljetin kuljetin saavuttamiseksi kuljettimen anti-anti-kontrollivaikutus. Hiilen virtauksen havaitsemisohjaus on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2 hiilen virtauksen havaitsemisohjaus

3.3 Ääniohjaus- ja viestintätoiminto

Kaivoksen pääasiallisia kuljettimia hallitsee keskitetysti KTC101. Linja ripustetaan erityisesti kuljetinhihnan H-rungon alle ja ryhmä ääniohjattuja hätäpysäytyslaitteita, jotka ovat 150 metriä, on kytketty vastaavasti, mikä voi myös auttaa manuaalista hätäpysäystä. Tämä laite välttää tehokkaasti onnettomuuksia, jotka johtuvat linjan hallintavirheistä paikallisissa tarkastuskohteissa liiallisten kuljetinhihnojen tai työntekijöiden puuttumisen vuoksi. Kun videonvalvonta toteaa, että tietyllä laitteella on vika ja se tarvitsee manuaalista kohtelua, lähimpään henkilöstöä voidaan kutsua äänilähetyksen kautta sen käsittelemiseksi, ja ääniohjausruutua voidaan käyttää palautetta koskeviin tietoihin nopeasti lähetyshuoneeseen. Kun vika on varmistettu, laitteet voidaan palauttaa ja käyttää uudelleen. Tämä lyhentää huoltohenkilöstön aikaa löytää kiinteitä puhelimia tietojen palautteen ja laitteiden uudelleenkäynnistykseen ja parantaa epänormaalin tiedonkäsittelypalautuksen tehokkuutta. Ääniohjausviestintäjärjestelmän rakenne on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3 Kaavio ääniohjausviestintäjärjestelmän rakenteesta

4 Sovellusvaikutus

4.1 Turvallisuusvaikutus

Kaukosäätöjärjestelmän soveltaminen on eliminoinut useiden siirtopisteiden kiinteät sijainnit, vähentäneet laitteiden vikojen aiheuttamat henkilökohtaiset vammat, vähentäneet inhimillisten tekijöiden turvallisuusriskejä ja parantaneet laitteiden toiminnan yleistä yhteystehokkuutta. Valvontajärjestelmän ja anturipalautteen yhteisvaikutuksessa epänormaalien hihnakuljettimien tai syöttölaitteiden kytkimien aiheuttamat onnettomuudet eliminoidaan tehokkaasti ja toiminnan turvallisuutta paranee.

4.2 Taloudelliset vaikutukset

Kaivoksen tärkeimmän hiilivirtakuljetusjärjestelmän älykkään muutoksen jälkeen 9 pääkuljettimen kuukausittainen sähkön säästöaste kasvoi lähes 13,7%. Kuljetinhihnan differentiaalitaajuuden muuntamisohjauksen avulla sähkölasku säästettiin noin 481 000 yuanilla/kuukausi. Kuljetinhihnan käyttö oli hyvässä kunnossa, mikä vähensi kulumista ja pidensi laitteiden, kuten hihnakuljettimien käyttöä, lähes 3,5 kuukautta. Vuotuiset kuljetinhihnakustannukset voidaan säästää 1,67 miljoonalla yuanilla, joilla on merkittäviä taloudellisia etuja. Älykäs seurannan ja tunnistamisen sekä taajuuden muuntamisen nopeuden säätelytekniikan käytön jälkeen henkilöstön vähentäminen ja tehokkuuden parantaminen saavutettiin tehokkaasti. Verrattuna kiinteiden asemien työntekijöiden perustamismuotoon sekä tarkastus- ja ylläpitotyöntekijöihin jokaisessa siirtopisteessä teknisen optimoinnin jälkeen työvoimakustannukset voidaan vähentää noin 144 000 yuanilla kuukaudessa.

5 PÄÄTELMÄT

(1) Tutkimalla tämän hankkeen hiilivirtauslinjan 9 tärkeimmän hiilivirtakuljetuslinjan hihnikuljettimen toimintatapaa ja ohjausmenetelmää, rakennetaan älykäs muuttuvan taajuuden ohjausalusta pääkiivenvirtausjärjestelmälle. Kamerat, joissa on älykäs tunnistus- ja kuvan hankintatoiminnot, on asennettu kuljetusreitteihin ja siirtopisteisiin. Kuvan hankkimisen ja tietojenkäsittelyn jälkeen saadaan intuitiivinen ja visuaalinen grafiikka ja data, mikä on kätevää piilotettujen vaarojen oikea -aikaisen vianmäärityksen ja käsittelyn. Samanaikaisesti kuljettimen nopeutta säädetään automaattisesti kivihiilen virtauksen mukaan, jotta älykkään hallinnan energiansäästövaikutus saavutetaan.

(2) Hiilen päävirtausjärjestelmän muuttamisen ja käytön jälkeen se ei vain vähennä virheiden riskiä manuaalisessa käytössä ja useiden asemien ylläpitämisessä, varmistaa työntekijöiden henkilökohtaisen turvallisuuden, vaan myös vähentää laitteiden kulumista, kuten kuljetinhihnat ja rullat, ja pidentää käyttöikäistä käyttöikää. Laskelmien mukaan se säästää 481 000 yuania sähkölaskuissa kuukaudessa, säästää 1,67 miljoonaa yuania kuljetinhihnavarusteiden hankintakustannuksissa vuodessa ja vähentää työvoimakustannuksia 144 000 yuanilla kuukaudessa, ja merkittävät turvallisuusetuudet.