Onderzoek naar intelligent controlesysteem van kolenstroom van riemtransporteur

Met de voortdurende vooruitgang van Smart Mine Construction in mijn land, is mijnbouwtechniek opgewaardeerd van mechanisatie en automatisering naar intelligentie. Onder deze achtergrond heeft bijna 80% van de technische projecten van de kolenmijn in dit project intelligente upgrade en transformatie voltooid. In het proces van transformatie is het elektromechanische transportsysteem, naast het intelligente monitoring- en bewakingssysteem, transparant geologisch ondersteuningssysteem en mijndrukbewakingssysteem, ook een belangrijk transformatieobject. Vanwege het grote aantal elektromechanische apparatuur dat betrokken is bij het elektromechanische transportsysteem, de transportroute van de lange bandtransporteur, de grote vraag naar videomonitoring en de verspreide lay -out van apparatuur zoals transportbanden, kolenbunkers op de bodem van de put- en kolenbunkers in het mijngebied, het startup -werking vereist een hoge graad van coördinatie. De traditionele gedecentraliseerde managementmethode is moeilijk om zeer intensieve en geautomatiseerde planning te bereiken, wat resulteert in een slechte opstartverbinding van apparatuur en een onduidelijke divisie. Er zijn ook problemen zoals een hoog risico op het falen van apparatuur en een lage efficiëntie van verborgen gevaaronderzoek. Wanneer de riemtransporteur met een vooraf ingestelde specifieke snelheid werkt, kan deze geen frequentieconversiesnelheidsregeling uitvoeren volgens de werkelijke niet-lading of volledige ladingstatus, die de bedrijfsefficiëntie vermindert en het stroomverbruik verhoogt. Het zal ook onzichtbare consumptie van hulpfaciliteiten zoals transportbanden, rollers en drums veroorzaken en onderhoudskosten verhogen. Met de innovatie en toepassing van nieuwe technologieën hebben veel mijnen AI intelligente herkenningstechnologie geïntroduceerd in het belangrijkste kolenstroomtransportsysteem. De machinevisie -acquisitietechnologie die AI intelligente video -apparatuur combineert met herkenningstechnologie kan realiseren van externe monitoring van het belangrijkste kolenstroomsysteem, en kan snel de draagvermogen van de kolen gangue van de transportbeurt identificeren, de transportefficiëntie van de apparatuur verbeteren en het doel bereiken om personeel te verminderen en de efficiëntie en onbemandelijke intelligent management te verbeteren.

1 Huidige werkingsstatus van het belangrijkste kolenstroomsysteem

Het belangrijkste kolenstroomsysteem van de kolenmijn heeft in totaal 9 vervoerslijnen voor mijnbouwgebied, waaronder 5 transportlijnen in 11 mijngebieden, 1 transportlijn in de gewrichtstrook, 1 transportlijn in 12 mijngebieden en 2 transportlijnen in 14 mijngebieden. Aangezien de transportbanden van het belangrijkste kolenstroomsysteem mijnbouwgebieden 11, 12 en 14 omvatten, evenals de overdrachtsmachines en kolenbunkeroverdrachttransporteurs op elk werkend gezicht mijnbouwpunt, zijn er veel apparatuurlay -outs en lange transportroutes. Als de apparatuur handmatig wordt gecontroleerd en speciaal personeel wordt geregeld voor inspectie en onderhoud, is een grote hoeveelheid mankracht vereist en is de onderhoudsefficiëntie laag. De opslag van individuele locaties hanteert een werkmodus met één post. Zodra een bunkeraanvalongeluk optreedt, is het moeilijk om in de eerste keer te worden ontdekt, wat potentiële risico's met zich meebrengt. Daarom is het noodzakelijk om het belangrijkste planningssysteem van de kolenstroomtransport te optimaliseren, de onderhoudsefficiëntie te verbeteren en de veiligheidsrisico's van handmatige werking te verminderen.

2 Intelligent besturingssysteem voor het belangrijkste kolenstroomtransport

2.1 Planning gecentraliseerd besturingssysteem

Het gecentraliseerde besturingssysteem van de planning gebruikt PLC-systeem als de besturingskern, gebruikt optische vezel om het Mine Automation Control Platform te verbinden, realiseert gegevensoverdracht en delen via Ethernet, gebruikt de bovenste computer als interface voor interactie tussen mens en computer, een platform voor het verbinden van het hoofdbesturingssysteem en gegevens en gebruikt andere sensoren en transmissieapparatuur naar downstream-aanwijzingsapparatuur en collecteerde gegevens, en eindelijk voltooit het gecentraliseerde besturingssysteem. Het Ground Control Center heeft de functies van realtime gegevensverzameling, verzending, opdrachtfeedback, foutwaarschuwing, gegevensopslag en audio-grafische weergave en ondersteunt verschillende vormen van communicatieprotocolinterfaces. Na de perfecte werking van het verzendings- en gecentraliseerde besturingssysteem, onder de gecoördineerde communicatie van Ethernet, stuurt het PLC gecentraliseerde besturingssysteem instructies naar de transportbanden langs de 9 belangrijkste kolenstroomtransportlijnen tegelijkertijd. Het systeem combineert de bewakingsvideo's die op elk overdrachtspunt zijn geïnstalleerd om de werkingsstatus en belastingsomstandigheden van de transportband op elk gewenst moment vast te leggen. Volgens de overdrachtsstroom en bedieningssnelheid plant het automatisch de start- en stoptijd van elke verbindingstransportband om de apparatuurslijtage en het stroomverbruik veroorzaakt door de langdurige no-load werking van de transportband te verminderen en verlaagt effectief de kosten van apparatuur.

2.2 Intelligent variabele frequentiesnelheidsregulatiesysteem

Het intelligente variabele frequentiesnelheidsregulatiesysteem is voornamelijk samengesteld uit mijn explosieverdichte video-monitoring, PLC-schakelkast, intelligente start- en stopcontrolesoftware en gegevensensoren. Het maakt gebruik van het monitoringscherm dat door de camera is vastgelegd voor intelligente herkenning en algoritmedetectie en verzendt de gevormde video en afbeelding als de verzamelde gegevens terug naar het grondcontrolecentrum voor analyse, en schat de kolenbelasting van de riemtransporteur. Volgens de vooraf ingestelde indicatoren van de belasting van de transportband zijn de no-load- en full-load-toestanden ingesteld en wordt de snelheid aangepast. Volgens de werkelijke transportsituatie kan het snelheidsbereik worden aangepast aan hoge snelheid, gemiddelde snelheid, lage snelheid en stationaire snelheid. In de toestand van de no-load kan de transportband worden ingesteld om te stoppen of stationair toerental, enz., Om de slijtage en het stroomverbruik van het transportbandoppervlak te verminderen. Deze energiebesparende modus is geschikt voor schuine rijstroken met grote hoek en langeafstandstransports. Sensoren worden geïnstalleerd in de kolenbunker om de hoeveelheid steenkool in de bunker in realtime te controleren. Gecombineerd met de hoeveelheid steenkool die wordt vrijgegeven bij de bunkermond, kan de hoeveelheid steenkool op de transportband voorlopig worden bepaald. Op basis hiervan wordt de loopsnelheid van de riemtransporteur automatisch aangepast en wordt de zelf-controlefunctie op elk gewenst moment gebruikt om de lopende status te feedback om de veilige werking van de transportband te waarborgen. Wanneer het PLC -gecentraliseerde besturingssysteem een ​​abnormale foutfeedback van de sensor detecteert, kan het automatisch het specifieke fouttype naar het controlecentrum verzenden en een alarmsignaal sturen naar de patrouille -werknemers binnen het werkbereik van de transportband en de werknemers bij de nabijgelegen overdrachtspunten voor veiligheidsprompts. Wanneer het reset van het systeem zelfcontrole niet kan worden uitgevoerd, kan het onderhoudspersoneel handmatig controleren en opnieuw instellen om veiligheidsrisico's volledig te elimineren.

2.3 Intelligent platformconstructie

De gecentraliseerde software voor het besturingssysteem neemt Siemens WINCC -systeem aan, met servers en operatorstations van C/S -architectuur. Onder deze architectuur biedt de server de bedieningsomgeving. Het operatorstation kan de interface -afbeeldingen weergeven en verwerken en kan snel elimineren en herstellen wanneer een fout optreedt. De gegevens verzameld door verschillende sensoren en videobewaking in de mijn worden gepresenteerd op het projectiescherm van het grondcontrolecentrum in de vorm van gegevens en grafische afbeeldingen, en de productiestatus van de mijn en de transportstatus van het belangrijkste kolenstroomsysteem worden intuïtief weerspiegeld op verschillende manieren en vormen. Verzendende managers en leiders van mijnplicht kunnen vrijelijk beoordelen en afspelen, informatie bekijken zoals de status van de transportbeurzen, kolenstroom, gegevens van elektronische schaal en productieanalyse kolomvormige rapporten. Het gecentraliseerde bedieningscentrumplatform omvat een ringnetwerk van het monitoringsysteem, een schermscherm en een computerverwerkingscentrum, enz., En meerdere sets LED -displayschermen worden gebruikt om de bedrijfsstatus van elk apparaat te presenteren, wat handig is voor gelijktijdige monitoring en het omschakelen van meerdere scènes.

3 scenario -applicatie

3.1 Intelligente discriminatie- en identificatiefunctie

Video -bewakingsapparaten worden geïnstalleerd op de belangrijkste transportroutes en overdrachtspunten van het belangrijkste kolenstroomtransportsysteem om beeldopvang en gegevensverwerking te bereiken; Wanneer de abnormale werking wordt gevonden, kan de riemtransporteur op afstand worden gestopt en kan abnormale informatie op tijd worden afgehandeld om te voorkomen dat puin de kolenbunker blokkeert en een snelle foutafhandeling garanderen. De Surveillance Video Image Acquisition and Recognit -technologie wordt gecombineerd met het AI -algoritme. De verkregen afbeeldingen kunnen intuïtiever worden gepresenteerd in de vorm van gegevensmodellen nadat ze digitaal door het computersysteem zijn verwerkt. Door de sensor -uploadgegevens en het AI -algoritme te combineren, kunnen nauwkeuriger foutwaarden worden verkregen, waardoor de riemtransporteur een nauwkeurige aanpassing van de riem. Het werkelijke bewakingsschotscherm wordt weergegeven in figuur 1.

Figuur 1 weergave van abnormale informatie van video -acquisitie

In figuur 1 wordt het bewerkingsstatusscherm van de riemtransporteur die wordt vastgelegd door de intelligente bewakingscamera weergegeven, inclusief steenkool opgestapeld in de kolengoot, vreemde voorwerpen zoals houtblokken op de transportband, grote stukken kolen -gangue en transportbeveiliging. Wanneer het bovenstaande fenomeen optreedt, geeft het kolenstapelbeschermingsapparaat een vroege waarschuwing, en nadat het signaal is teruggevoerd, wordt de riemtransporteur automatisch begonnen het magazijn vrij te geven, waardoor de hoeveelheid steenkool in de kolengoot bin wordt verminderd; Wanneer vreemde voorwerpen en grote stukken gangue worden geïdentificeerd, wordt de riemtransporteur op tijd gestopt en gebruikt de verzendruimte het ondergrondse communicatiesysteem om de dichtstbijzijnde operator te bellen om de vreemde voorwerpen op te ruimen en de machine te hervatten; Wanneer de transportband afwijkt, worden de hoeveelheid steenkool op het overdrachtspunt en de positie van het kolenvalpunt aangepast door automatische frequentieconversiesnelheidsregulatie en na correctie door de hulprol met de hulp anti-deviatie, wordt deze opnieuw uitgevoerd en gereset.

3.2 Intelligente frequentie -conversiesnelheidsreguleringsfunctie

Het intelligente frequentieconversiesnelheidsregulatiesysteem bestaat voornamelijk uit AI -herkenning van intelligente camera's, videoservers en eindapparatuur voor afstandsbediening. Het is een all-weer, continu en langdurig monitoringsysteem. Volgens het niet -lineaire optimalisatieregulatiemodel van de fuzzy wiskunde -theorie, worden de vroege waarschuwingsindicatoren en statuskenmerken van fouten van abnormale transportbanden ingesteld. Wanneer de riemtransporteur een overmatige kolenstroom of overbelasting heeft, gebruikt de laserzender die op de looproute van de transportband is geïnstalleerd, met laser-variërende feedback, gecombineerd met de gegevens die zijn verzameld door de anti-deviatie-sensor voor uitgebreide analyse, om de relatieve loopsnelheid van de twee-developdracht te verminderen en het centrum te verminderen van de overdrachtsrol en het centrum van de overdracht van de overdracht, en het centrum van de overdrachtsrol en het centrum van de overdrachtsrol, en het centrum van de overdracht van de overdracht, en het centrum van de overdracht van de overdracht van de overdracht, en het centrum van de overdracht van de overdracht van de overdracht van de overdracht. bereik het antideviatiecontrole-effect van de transportband. Kolenstroomdetectiecontrole wordt getoond in figuur 2.

Figuur 2 Coal Flow Detection Control

3.3 Spraakbesturing en communicatiefunctie

De belangrijkste transportbanden in de mijn worden centraal bestuurd door KTC101. Een lijn wordt speciaal langs de lijn opgehangen onder het H-frame van de transportband en een groep spraakgestuurde noodstopapparaten van 150 m zijn respectievelijk verbonden, wat ook de handmatige noodstop kan helpen. Dit apparaat vermijdt effectief ongevallen veroorzaakt door managementfouten in lokale inspectie blinde vlekken langs de lijn vanwege overmatige transportbanden of gebrek aan postmedewerkers. Wanneer de videomonitoring vaststelt dat een bepaald apparaat een fout heeft en handmatige behandeling nodig heeft, kan het dichtstbijzijnde personeel via spraakuitzending worden opgeroepen om het te hanteren en kan de spraakbesturingsbox worden gebruikt om snel informatie naar de algemene verzendruimte te feedback. Nadat ze hebben bevestigd dat de fout is geëlimineerd, kan de apparatuur worden hersteld en opnieuw worden uitgevoerd. Dit verkort de tijd voor onderhoudspersoneel om vaste telefoons te vinden voor informatiefeedback en herstart van apparatuur en verbetert de efficiëntie van feedback van abnormale informatie. De structuur van het spraakcontrolecommunicatiesysteem wordt weergegeven in figuur 3.

Figuur 3 Schematisch diagram van de structuur van het spraakcontrolecommunicatiesysteem

4 Toepassingseffect

4.1 Veiligheidseffect

De toepassing van het afstandsbedieningssysteem heeft de vaste posities van meerdere overdrachtspunten geëlimineerd, verminderde persoonlijk letsel veroorzaakt door fouten van apparatuur, verminderde de veiligheidsrisico's van menselijke factoren en heeft de algehele verbindingsefficiëntie van de werking van apparatuur verbeterd. Onder de gezamenlijke werking van het monitoringsysteem en de feedback van de sensor, worden ongevallen veroorzaakt door abnormale riemtransporteurs of feederschakelaars effectief geëlimineerd en wordt de veiligheid van de werking verbeterd.

4.2 Economische effecten

Na de intelligente transformatie van het belangrijkste kolenstroomtransportsysteem van de mijn, nam het maandelijkse elektriciteitsbesparingspercentage van de 9 hoofdtransportlijnen met bijna 13,7%toe. Door de differentiële frequentieconversie van de transportband werd de elektriciteitsrekening bespaard met ongeveer 481.000 yuan/maand. De werking van de transportband werd goed onderhouden, waardoor slijtage werd verminderd en de levensduur van apparatuur zoals riemtransporteurs met bijna 3,5 maanden verlengde. De jaarlijkse inkoopkosten voor transportbanden kunnen worden bespaard met 1,67 miljoen yuan, met aanzienlijke economische voordelen. Na het gebruik van intelligente monitoring en identificatie- en frequentieconversiesnelheidsreguleringstechnologie, werd het bedrijfsdoel van het verminderen van personeel en het verbeteren van de efficiëntie effectief bereikt. Vergeleken met de managementmodus van het opzetten van werknemers en inspectie- en onderhoudsmedewerkers vaste positie op elk overdrachtspunt, na technische optimalisatie, kunnen de arbeidskosten worden verlaagd met ongeveer 144.000 yuan per maand.

5 conclusies

(1) Door de studie van de operatiemodus en de besturingsmethode van de riemtransporteur van de 9 belangrijkste kolenstroomtransportlijnen in de kolenmijn van dit project, wordt een intelligent variabele frequentiecontroleplatform voor het belangrijkste kolenstroomtransportsysteem gebouwd. Camera's met intelligente herkenning en beeldverwervingsfuncties worden geïnstalleerd op de transportroutes en overdrachtspunten. Na het verwerven van afbeeldingen en gegevensverwerking worden intuïtieve en visuele afbeeldingen en gegevens verkregen, wat handig is voor tijdige probleemoplossing en het afhandelen van verborgen gevaren. Tegelijkertijd wordt de transportsnelheid automatisch aangepast volgens de kolenstroom, om het energiebesparende effect van intelligente controle te bereiken.

(2) Na de transformatie en werking van het belangrijkste kolenstroomtransportsysteem vermindert het niet alleen het risico op fouten bij handmatige werking en onderhoud van meerdere posities, zorgt voor de persoonlijke veiligheid van werknemers, maar vermindert ook de slijtage van apparatuur zoals transportbanden en rollen en verlengt de levensduur. Volgens berekeningen bespaart het 481.000 yuan aan elektriciteitsrekeningen per maand, bespaart 1,67 miljoen yuan aan inkoopkosten van transportapparatuur per jaar en verlaagt de arbeidskosten met 144.000 yuan per maand, met aanzienlijke economische en veiligheidsvoordelen.