摘要：本文将以某煤矿为例，从其人员结构、实现地面输送系统自动化运行的硬件条件以及运输系统自动化试运行情况等方面进行分析研究，最终确定该煤矿地面输送系统自动化技术改造中所需要的主要分析进行阐述说明，以期能够为业内人士提供理论参考。
关键词：煤炭地面输送系统；自动化技术改造；可行性
前言
随着社会经济的不断发展，如今社会对于煤炭的实际需求量也在持续上升，传统的煤炭地面输送系统很难满足当今的需求情况。在此情况下，实现煤炭地面输送系统自动化技术改造，已经是当今煤炭企业所必须要考虑的一个重要问题。在实际自动化改造以前，还需要对煤矿现有的煤炭地面输送系统能否进行自动化改造进行考察。据此，本文将对煤炭地面输送系统自动化技术改造可行性进行研究分析。
1 某煤矿地面输送系统现状分析
1.1 煤矿机运队人员构成
本文所研究的煤矿其煤炭地面输送主要是通过机运队中的员工负责的，在煤矿实际运行过程中，机运队的人员不仅要负责煤炭的地面输送工作，还需要对煤矿的主通风房、中央变电所、采区变电所、中央水泵房、矿灯房等一系类井下设施的监控和管理工作[1]。
某煤矿机运队中运输系统的人数占据了人员总数的40%左右，若是该煤矿能够实现自动化，那么结合该煤矿的实际情况，最多可能是该煤矿减少机运队人员最多可达45%以上。据可靠资料知，本文所研究的煤矿在去年为机运队之处员工工资总额为650万元。因此，若是能够实现煤炭地面输送系统自动化技术改造，那么每年最少可节省员工工资292.5万元。
1.2 某煤矿地面输送系统硬件条件现状分析
在进行煤炭地面输送系统自动化改造过程中，本文所研究的煤炭计划将使用北京大华启天的全矿井综合自动化系统。整个系统系统将会设计中一套调度中控室监控系统、一个PLC冗余主站以及10个远程I/O分站。其中调度中控室监控系统将会通过iFix软件来实现整个体系的数据采集和实时监控工作[2]。PLC系统则会采用AB公司的LOGIX5000 1756系列控制器，并以此为基础构建PLC冗余主站，该主站在设计中将会采用双CPU冗余结构，并且在实际运行过程中，主站将会采用ControINet双总线形式通信网络，通过双光纤链路与各分站达成相互连接。各分站的分站控制器具有通讯处理、模拟量信号输入输出、数字量信号输入输出、回路控制等功能，并且为能够适应煤矿矿井的实际环境情况，都将会进行井下防爆处理[3]。
然后本文所研究的煤矿媒体地面输送系统主站仅具有监测和联锁控制功能，不能够满足自动化改造计划系统主站硬件条件的实际需求，而分站则仅具有远程监测、远程通信以及实时报警灯功能，也同样不满足计划的实际硬件需求条件。因此，还需要结合系统可实现功能进行进一步的改进工作。
具体可实现功能如下：
（1）胶带机启、停控制，有胶带机启、停状态显示。
（2）显示输送系统中各设备的运行参数，如主电机电气参数、主机与油泵运行参数等等。
（3）对高压配电柜运行状态进行监控，如高压配电柜分合闸状态、电压、电流等等。
（4）对主电机定子及轴承温度进行实时监控。
（5）对胶带机保护系统进行实时检测，该检测可以确定胶带机速度、打滑、跑偏、纵撕、堆煤、急停、超温洒水等内容。
（6）确定张紧装置的运行状态，并控制张紧装置启、停。
（7）拥有遥控、就地、检修三种控制模式，三种控制模式之间同时只能够启动一种模式，当一种模式启动时，另两种模式将会自动关闭。
1.3 现有煤炭地面输送系统运行情况分析
本文所研究的煤矿在2010年初便已经进行了煤炭地面输送系统的初步改造，但初步改造完成以后，在试运行之初便暴露出诸多运行问题，例如系统胶带机启、停控制有延迟，并且延迟时间不稳定、系统检测反馈参考不正常、系统误动作频发等情况。在经过了长达近三个月的试运行和不断的维护检修后，该系统在2010年夏季时分正式投入使用，在实际使用过程中，虽然仍旧会经常故障频发，但相比较传统运输模式来说，仍旧有着诸多优势，这也使得该系统直到如今也仍旧在使用。
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虽然该煤炭地面输送系统仍旧能够运行，但由于其会经常发生故障问题，所以在实际生产过程中，还是会对生产效率造成影响，再加上该系统未能够是我国国内所使用的其他系统进行相互通信连接，所以即便在专业人员以及其他企业的系统运行经验的帮助下，仍旧存在着诸多系统问题尚未解决。根据该种现状，作者认为虽然该煤炭地面输送系统尚能够正常使用，但由于其存在的故障问题较多，所以该煤矿企业可以结合该系统的实际运行情况以及煤矿的产量情况进行综合分析，在保证煤矿正式生产和系统的稳定运行情况下，适当的削减机运队。中的运输人员、站岗人员以及巡检人员的数量。不过鉴于系统的运行稳定性不足，所以该煤矿仍旧未能够实现完全的自动化改造工作，但由于煤炭地面输送系统所打下的基础，所以仍旧有自动化技术改造的可能性，但改造过程中可能会面临着诸多的难题亟待解决。
2 某煤矿地面输送系统自动化技术改造方案
2.1 系统自动化技术改造目标
2.1.1 手动控制
通过手动控制，操作者将可以实现启动、停止、系统参数实时报备等通过
2.1.2 自动控制
操作者在启动自动化控制功能以后，系统将可以自行控制地面输送系统实现启动、停止、监控等功能。
2.2 改造方法
由二级分站和控制主站共同构成地面输送自动化控制系统，并实现上述的自动控制功能。控制主站设置于地面控制中心，由人机交互界面、主站服务器等硬件设备共同组成。二级分站会处理控制主站所传递的控制指令，从而对地面输送系统进行实时控制，并在控制过程中，对地面输送系统的运行数据与控制主站进行交互，确保控制主站可以实时接收和确认地面输送系统各部分的运行情况。控制主站和二级分站之间将会通过1000M的工业以太网进行连接，其不仅可以确保数据交互的即时性，还可以加强控制主站对地面输送系统的控制效果。除了数据监控以外，为能够进一步确保系统的运行状态，还会对系统实行视频监控，两种监控方法结合，确保能够第一时间发现运行故障。
2.3 自动化控制系统的功能
2.3 1 保护功能
具有烟雾、断带、跑偏、纵裂、超温等保护功能
2.3.2 显示功能
控制主站的人机交互界面可以实时显示地面输送系统的运行状态，若是发现若是发现有故障数据，则会第一时间在人机交互界面进行显示，提升检修人员进行故障检修工作。
2.3.3 联网功能
通过以太网，控制主站可以实现外网连接，实现通过终端设备进行实时控制与数据监控。
2.3.4 扩展功能
系统应有着强大的扩展功能，确保诸多新型设备使用后能够有效融入到地面输送系统中。
2.3.5 实时监测功能
控制主站会对二级分站所反馈的数据进行实时监测处理，若是在数据中发现有故障数据，将会通过语音、人机交互界面显示等方式通知检修人员。另外，为能够加强监控效果，还会在系统中加设多台防爆摄像机，并且摄像机的视频内容会实时传递给控制主站，供相关人员进行监控管理。
3 结论
综上所述，基于某煤矿的实际硬件情况来看，该煤矿的煤炭地面输送系统虽然有着自动化技术改造的可行性，但由于现有系统经常会出现相应的故障问题，所以不建议以现有的系统为基础进行自动化技术改造。除此之外，在进行自动化技术改造过程中，需要结合本企业的实际情况逐步实施，逐步完善，不能够一蹴而就，并且在完善过程中还需要逐步将本企业的薪酬体系进行提升改进，这样才能够保障自动化系统的稳定、有效运行，促使企业实现进一步发展。
参考文献：
[1]张铃铃.煤矿井下输送带运输系统自动化过程分析[J].内 蒙古煤炭经济，2017（08）：41+51.
[2]杨鲁振，王猛，王登科.煤矿自动化控制技术在皮带运输中的应用 [J].山东工业技术，2018（15）：31-33.
[3]黄光辉.PLC技术在煤炭输送系统中的应用研究及展望[J].煤炭技术，2013（9）：39-40.
论文作者:李翔
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：地面论文; 煤矿论文; 系统论文; 煤炭论文; 输送系统论文; 机运论文; 主站论文; 《基层建设》2020年第1期论文;