摘要：皮带机输送系统是焦化厂主要的原料煤及主要产品焦炭的输送设备，皮带机输送系统往往也是设备故障高发的设备，设备故障发生后对焦化厂生产系统影响较大；传统的皮带输送系统也是劳动生产率较低的生产作业单元。本文就酒钢集团宏兴股份公司焦化厂对皮带输送系统进行状态监控技术优化进行分析，对下一步对皮带控制系统实现无人值守进行论证。
关键词：皮带系统；设备状态采集系统；皮带监控保护系统，安全门禁系统；
酒钢焦化厂皮带系统主要输送炼焦用各种焦煤和主要产品焦炭，因设备单线运行，输送距离较远，设备距离较长，故障状态下对生产影响较大，处理故障占用的人工、机具较多，对企业生产经营造成的经济损失较大。多年来，为确保生产的稳定运行，每条皮带机均设置单个岗位操作人员进行值守，以便及时发现设备异常情况，及时排查解决，避免更大的事故发生。导致人员劳动生产率较低，且存在安全风险及职业健康问题。在此背景下，提出设备状态检测优化，以求实现减少岗位的设立和人员的流动，将偏远、环境差的操作岗位取消，用远程智能设备状态监测代替人工现场巡检，实现皮带系统无人值守和提高劳动生产率的目标。依照钢铁行业近年来的发展趋势，实现皮带设备状态监测，对设备进行多角度的数据采集，通过远程查看的方式即能了解到现场设备的运行状况以及设备运行的趋势，通过振动、温度、电流、跑偏、堵料等必要手段来监测设备是否运行正常。在现有控制系统的基础上进一步优化技术改造，目的是全面、系统性的解决设备运行无人值守的瓶颈问题。对于提高焦化厂劳动生产率，有利于进一步确保人员安全及职业健康。
1设备状态采集系统：
在备煤作业区输煤皮带系统的每条皮带、一炼焦作业区输送焦炭的每条皮带转动设备、二炼焦作业区输送焦炭的每条皮带转动设备、三炼焦作业区皮带系统每条皮带所属转动设备各部位安装振动、无线温度传感器以及通讯采集站；电机和减速机监测为振动监测、温度监测和设备用电情况监测，电机振动及温度传感器直接安装到皮带电机、粉碎机电机等各类电机及其配套减速机等本体及轴承座上，监测振动及各部位温度变化状态，其中新老系统1—6#振筛电机及减速机只安装温度监测，采用无线数据采集；用电情况监测设备安装在配电系统中，实时监控电机等设备运行期间的电流、电压等供电情况，同时在备煤电磁站、风选电磁站、三个筛焦电磁站安装电能计量设备，以便于每班核算当班用电量，对于供电系统的变压器以及母线安装温度监测，电磁站内部所有断路器、接触器、继电器、隔离开关、软启动器等动静触电部位、接线端子部位实现温度自动时时采集，所有数据实时上传管理平台。现场安装的每个传感器都具有唯一的ID，安装过程中记录每台设备的物理位置编号，并与所对应安装的传感器ID绑定，通过有线和无线基站的传输，将实时的监测数据写入本地服务器的数据库中，并可根据实际需求将部分重要节点的重点监测数据录入云端服务器数据库中。硬件增加和线缆铺设，采取与供出电源相符合，不新建厂房、不占用空地、与原电源走向相同、与已规划桥架相符、不破坏设备本身结构。将新增接受模块放置在电磁站机柜内，与本地办公网相连，通讯至焦化厂机房服务器，利用已有资源进行新架构的搭建，不产生网络冗余、资源占用和系统公用。仪表及控制系统安全可靠、技术先进，满足工艺过程的技术要求。所有的工艺装置和大部分公用工程、辅助设施等，均采用传感器进行检测，通过数据采集上传公司网络系统，进行组态分析及分站显示。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由传感器、数据采集站、网络通信系统、电源及相关辅助设备等构成。系统通过 modbus 协议与第三方控制系统进行数据通信，将重要参数经过防火墙隔离后，通过以太网通信至工厂信息管理系统。并且每路信号预留 4-20mA 备用信号一路，以供其他系统使用。
2皮带监测保护系统：
在备煤作业区、一炼焦作业区、二炼焦作业区、三炼焦作业区皮带系统每条皮带安装皮带打滑检测装置、跑偏检测装置、事故拉绳开关、堵料检测装置，这些检测装置都是已有成熟技术，对于各装置信号的采集采用一点一信号的点对点采集，采集的信号全部进入DCS控制系统，为了防止信号干扰，提高信号的真实性，全部采用屏蔽电缆传输缆。每条皮带根据皮带长度设置1-3组皮带电动校正装置，若发生皮带跑偏，皮带边缘碰触到检测器的滚轮，检测器内置的电位计与倾斜角度比例回装，微动开关动作确定校正方向，电动驱动机构根据电位计的阻值驱动电动校正装置旋转纠正皮带跑偏。反方向时反方向旋转驱动电动校正装置纠正皮带跑偏。皮带电动校正装置，可以实现皮带跑偏的电动纠偏，实现实时校正。对皮带系统原有摄像管理系统安装位置进行调整，对于部分皮带无摄像监控，新安装部分监控摄像机，便于观察料流及皮带运行情况，摄像机采用高清红外摄像机，时时采集图像信号，在控制室、工程师站均可调阅图像数据，在控制室安装硬盘刻录机对图像数据进行存储，可以进行时时图像数据的采集、监控、录像回放等功能。现场安装的每个检测开关都具有唯一的ID，安装过程中记录每个检测开关的物理位置编号，并与所对应安装的检测开关ID绑定，通过有线和无线基站的传输，将实时的监测数据写入本地服务器的数据库中，并可根据实际需求将部分重要节点的重点监测数据录入云端服务器数据库中。
3安全门禁保护系统：
皮带通廊出入口安装门控、磁力锁及人员监控系统，要求门开皮带停止运转，进入人员安装人脸识别，杜绝无关人员闯入，主要是保证在皮带系统运转情况下人员进入皮带，保证人员的生命安全健康不受到伤害，对于进入人员进行时时监控，人员进入皮带系统皮带自动停止运转，进入人员的信息、时间等全部实现自动监控和记录。现场安装的每个门控开关都具有唯一的ID，安装过程中记录每个门控开关的物理位置编号，并与所对应安装的检测开关ID绑定，通过有线和无线基站的传输，将实时的监测数据写入本地服务器的数据库中，并可根据实际需求将部分重要节点的重点监测数据录入云端服务器数据库中。
4应用系统：
结合公司工控专网构建基础服务平台，并安装应用软件及系统软件接口，实现设备运行状态存储，可视化管理，报警连锁保护及手机APP等功能，焦化厂内不单独建立服务器，所有监测画面体现在各系统集中控制室电脑操作屏上。
通过以上设备改进，即可实现酒钢焦化厂备煤作业区的所有输煤皮带，三个炼焦作业区所有焦炭输送皮带的设备状态检测管理，通过监控采集的各种数字量信号、模拟量信号、图像信号，在主控室即可实现所有设备的在线检测，将原每条皮带设置的岗位工人撤离，实现皮带系统无人值守，提高劳动生产率，进一步确保人员安全及职业健康。
参考文献：
[1]宋伟刚，通用式输送机设计{M}.北京：机械工业出版社，2006（05）
论文作者:郝会军
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：皮带论文; 设备论文; 作业区论文; 系统论文; 焦化厂论文; 炼焦论文; 人员论文; 《电力设备》2019年第7期论文;