摘要：煤矿井下胶带运输机是从事煤炭开采必不可少的机械设备，为了提高井下煤炭运输的效率，胶带运输机的自动化控制成为人们关注的 焦点。本文主要对煤矿井下胶带运输机自动化控制系统的工作原理，技术特点和要求进行分析研究，对胶带运输机自动化控制系统的具体应 用进行探讨。自动化控制系统在煤矿井下胶带运输机上的广泛应用，使管理人员可以在地面实时对井下胶带运输机运行情况进行控制和管理 ，管理人员的安全得到了保障，煤炭运输的效率也大大提高，从而推动了煤矿井下作业方式的创新发展，大大提高了生产的效率。
关键词：煤矿井下作业；胶带运输机；自动化控制系统
引言：煤矿井下开展开采作业离不开胶带运输机，井下开采的煤炭等物资需要快速的运输到地面，胶带运输机的使用很好的解决了过去依靠 人力和简单的机械设备运输工作强度大，安全系数低，效率低下的问题。随着社会科学技术的发展进步，自动化控制技术在机械制造的各个 领域广泛应用。为了进一步改善煤矿井下开采作业的工作环境和提高开采效率，就需要在煤矿开采使用的机械设备上引入自动化控制技术， 加强对机械设备管理和控制，保证井下胶带运输机的运行安全性和可靠性，提高工作效率，为企业带来更多的收益。
一、胶带运输机自动化控制系统的技术要求
结合煤矿井下开采工作的实际和当前胶带运输机的使用情况，自动化控制系统应主要包括自动控制和自动监控两大部分，具体的技术要求可 分为。
1.自动控制要求
胶带运输机引入自动化控制系统，在具体的系统控制功能实现上，需要同时具备自动控制与手动控制功能，还要具有远程操控功能。对胶带 运输机的皮带进行智能化的控制就一定要保证胶带运输机可以正常的启动和快速停止的功能。实现这一技术要求，可以通过控制抱闸电机和 给煤设备实现上下游胶带设备联合上锁控制功能。工作人员可以通过自动控开关，实现胶带运输机的自动运行功能。
2.系统信息控制要求
胶带运输机自动控制系统其功能涵盖了控制、温度、湿度、快慢等不同功能和故障报警功能。自动控制系统应该具备自检功能，能够对实时 对自身的整体运行情况进行检查，及时发现问题，及时故障报警。胶带运输机自动控制系统对自身运行状况、发生的问题、解决的方法需要 以信息形式进行记载，储存，并且可以查看历史信息。发生问题时可以通过系统将问题的具体情况和解决方法体现出来。因此，自动控制系 统需要集成信息信号系统，实现语音拓展播放、实时联系、沿线报警等功能。
3.监控要求
胶带运输机都是在矿井下面进行工作的，采用自动化控制系统控制后，应具有开采状况信息搜集、信息记载、查找、动态体现等功能。地面 监督控制管理中心需要及时掌握，语言信号状态、机械工作情况，能够快速确定胶带运输机在运行过程中，发生问题的点和事故种类等。技 术人员、管理人员可以在监督控制管理中心的屏幕上直观的看到自动控制胶带运输机的运行情况和维护信息。当发在运行的过程中发生故障 时，可以直接通过自动控制系统的功能键解决处理问题。还要能够针对实际的工作运行情况对控制系统的参数进行设计完善调整，实现更精 准的监控功能。如果出现较为严重，无法通过自动化控制系统自行解决的故障，那么系统会自动提示需检查维修，我们就可以通过人工操作 进行维修后恢复系统工作状态。
4.实时联通
井下胶带运输机自动控制系统在设计上要有连接的端口，能够实现井下设备和外界的智能化系统互联。在实现互联时，要特别注意加强对胶 带运输机自动化控制系统与矿井智能化系统设备的兼容性。上位监控主要设备应和工业以太网接口互连。通过地面用此方法与监控中心联络 。监控中心应加以整体调控，整体调度。
表 1胶带运输机自动化控制系统设计主要功能
二、自动化控制系统的主要工作原理
实现上述自动化控制的各项功能要求，应结合相适应的设备和模块进行设计。在实际的开发过程中，可借鉴或使用美国 RockWell 企业开发 的 PLC 设备，Modbus联络模块。利用MOLEX企业开发的模块（型号为SST-SR4-CLX-RLL），此模块有四个通讯模块，能够允许大量 Modbus 连 接到其中。整体运用模块能够保证系统安全性，和运行的稳定性，减少问题的发生[4]。井下胶带运输机实现自动控制后，系统自动把胶带运 输机运行的主要信息统计存储到系统上，通过工业环网传送到地面调度控制中心，整合相关信息后，全部呈现到显示屏幕上。显示的信息通 过相关逻辑构成，区分不同方式，不同层次最直观的呈现给技术管理人员。远程监测监控系统主要涵盖全程模拟信息体现，开启信息，有历 史信息趋势图。井下胶带运输机主要将变频设备作为主要控制部分。在变频设备呈现远程控制模式并传输相关指令。变频设备可以通过远程 遥控，地面技术管理人员够远距离开启或者关闭控制。在自动化控制系统显示屏幕上点击状态查询键则会有变频设备状况监控画面，在变频 设备出现问题时，及时解决，便于查找具体位置和相关信息。将历史图和窗体打开，还可以查询电机转动距离以及皮带维护情况。
三、自动控制系统在井下胶带运输机上的应用情况
1.自动控制系统应用范围
从当前井下胶带运输机自动控制技术应用的实际情况看，其主要的应用范围是：进行远程监测监控；自动化控制设备的全部功能；现场进行 智能控制；自动控制皮带开启、停止、复位、测试功能；监控设备运行状态；实时进行自身状态监测，实时进行故障报警；实现与煤矿智能 管理系统无缝连接功能等等。
2.自动控制系统的使用原则
在实际工作中使用该自动化控制系统一定要确保监控信息实时性，中央生产控制指挥中心平台可以随时进行远距离监督控制。由于自动化控 制系统功能强大，并且能够针对机械设备的具体情况自由的升级，确保设备实现最好的工作状态。自动控制系统最主要的使用原则是全面确 保安全性、及时性、拓展性、灵活性。
3.监控系统的实时运行
煤矿井下胶带运输机的自动化控制系统必须同时具有实时监控功能。监控系统位于井下开采作业中心 1 台PLC 防爆设备，1台就地分站，监 督控制管理中心位置的防爆设备利用光缆接入井下工业环网，把各种工业数据送到地面中央生产控制指挥中心平台，中央生产控制指挥中心 平台实时进行远程控制设备。监管设备把胶带运输机的启停、运行状态、故障信息、关键工作参数、维护信号等利用图片展现出来，传输到 监中央生产控制指挥中心平台。并且能够与调度指挥中心专业调度台控制运输机运行状态。自动化控制系统中的监控系统主要有以下功能：
3.1实时监督管理。实现胶带运输机的信息联络、信息搜集，且传递到地面监督控制管理中心，保证控制中心与调度工作能够全程跟踪监督井 下作业状况。
3.2及时远距离调控。地面调度室和监督控制管理中心能够对胶带运输机加以远距离操控，其主要操作是通过控制胶带运输机的变频设备、控 制设备的开关等。如对某一作业面的远程监控主要通过三种控制模式实现，就地控制、统一控制和远距离控制。三种控制方式都可以单独操 作，相互之间没有干扰。目前普遍使用的网络模式，主要线路联络速度已经达到 1000Mbps之多，其他线路联络也可以达到数百兆，信息送递 效率高且安全。监控系统打开时，其平面中会出现运输机工作画面，其是对矿井中设备情况进行监督的，打开的时候灯为绿色，关闭时灰色 。按键点下则会有画面出现，由此监督开关设备的参数。
4.故障处理
由于井下工作环境比较恶劣，井下胶带运输机作为煤矿运输工具，所处的运行环境比较差，煤矿为了提高产量，经常是人员倒班而机械设备 不停，因此胶带运输机日常运行时间长，工作强度大，容易发生机械故障。
应用自动控制系统后，胶带运输机运行情况的数据都会实时的传输到地面监督控制管理中心，控制命令也是通过数据传输由现场设备完成的 ，自动化监控系统实时监控设备的全部运行情况。当设备出现故障时，系统界面会及时弹出报警画面，显示是什么故障，出现在哪个位置， 技术人员就可以及时的进行故障处理。
结语
煤矿企业要提高生产经营的效益，就要提高煤炭开采的效率。提高煤炭开采的效率，就要不断的使用先进的开采技术工艺和机械设备，煤矿 井下开采作业中，胶带运输机是十分重要必不可少的机械设备。通过在井下胶带运输机上应用自动化控制系统，能够很好的改善井下开采作 业工人的工作环境，提高煤炭运输的效率，确保生产安全的情况下，提高煤矿企业的生产效率和收益。
参考文献：
[1]葛祥旭.基于嵌入式系统的煤矿综采自动化通信控制系统设计与实现方法研究[D].青岛：山东大学，2013.
[2]李文江，王红飞，侯玉峰，等.基于 S3C6410的嵌入式胶带运输机监控系统[J].仪表技术与传感器，2010，10（12）：274-276.
[3]董聚辉.矿井综合自动化系统在煤矿的建设与应用[J].科技创新导报，2012，8（31）：185-186.
论文作者:贺伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/20
标签：运输机论文; 胶带论文; 井下论文; 煤矿论文; 设备论文; 功能论文; 自动化控制系统论文; 《基层建设》2018年第18期论文;