煤矿带式输送机在线实时监测系统设计

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煤矿基于AI智能视频的带式输送机监测保护系统

煤矿基于AI智能视频的带式输送机监测保护系统

煤矿基于AI智能视频的带式输送机监测保护系统摘要:带式输送机运行中,输送带是其中的重要组成部分,其成本在整体带式输送机中所占比重较高,几乎占据了一半。

从国内目前矿井工作条件来看,其相对复杂低劣,在这种环境下,带式输送机长期运行,难免会发生各类问题,如跑偏和打滑等,给矿井安全、稳定生产带来一定程度的负面影响,给煤矿生产企业带来巨大的经济损失。

尤其是对于运输距离长或者多级输送带组合运输系统,一旦出现运行故障,工作人员将无法在短时间内排查出具体的原因,更不能进行及时的修理,所以,对系统故障系统加以改机和优化极为必要,以此可以快速准确的获取运输系统故障位置,提高工作效率,降低系统维护时间。

现阶段,在煤矿带式输送机保护中,主要采取加强检修措施,但是无法做到实时在线跟踪监控,若于运输系统故障发生初始,就做好预警控制,那么将可促进运输效率的有效提升。

关键词:主煤流运输;图像识别;智能调速;节能运输前言:所谓视频图像识别技术,即通过处理分析数字图像来确定视频画面内容,实现视频画面当中重要信息的自动分析与抽取。

该技术利用计算机系统数据处理功能,对视频图像当中的数据信息进行快速的分析,为监控工作人员筛选出有用的数据信息。

视频图像识别是一种基于数字化和网络化视频监控的运用,视频图像识别监控系统具体应用过程中,可以实现不同物体的准确识别,及时的发现监控画面异常状况,同时以便捷快速方式,发出警报,为相关人员提供有效的信息,从而辅以安全人员进行危机处理,最大程度减小误报、漏报发生率。

1输送带故障显示系统研究现状及存在问题大部分煤矿企业生产中,会将高效高产矿井带式输送机作为原煤运输工具,带式输送机运行安全性和稳定性对于煤矿生产重要性不言而喻。

但是,在煤矿大量生产中,输送带故障显示系统会存在以下问题:第一,很多煤矿生产企业通常选择故障保护期,作为节点输出,不带有具体位置的识别功能,若出现故障时,故障节点不能做出有效的分辨,无法及时的修复。

长距离多带式输送机监控系统设计

长距离多带式输送机监控系统设计

个从站到另一个从站的通信路径 。
m d m.T e c nr l c e sp ee t . oe h o t h me i rs n e os d Ke wo d : ln —ds n e b l c n e o ; n t o k mo tr y rs o g i t c t o v y r ew r ; a e i n oi g n
图 2 H一45网络拓扑 D 8 图 1 矿石送料 系统结 构
络上其他节点的运行。
D1 F 通信 基于 R 一22接 口 ,支持 全双 工 和半 S 3
《 重运输机械》 2O ( ) 起 06 7
双工 2 种协议。全双工协议实现点 一 点通信 ,该协 议支持 2 个设备在 2 个方向上同时进行传送。进行
公司生产的小型可编程逻辑控制器 SC0 L 50系列产 品作为控制器。该系列提供 D 1 D 4 5 种通 F 和 H一 8 2 信协议。
2 长带式输送机各采 用 5 条 台绕线 型电机双端驱 动 ,头部 3 ,尾部 2 , 台 台 都采用转子串水 电阻起 动方式。C D段带式输送机只用 1 台鼠笼型电机 ,Y △起 动 方 式 。A、B C 、 、D点 各 有 1台收 尘 器 。
维普资讯
长距 离 多带 式 输 送机 监 控 系 统设 计
合 肥 工业 大学 电 气与 自动化 学院

储 昭碧
冯小 英
要 :介绍 了 D 1 D F 和 H一45通信 协议 ,应用调制解 调器 ,实现 了基 于 2 协议 l k 长 的多带式 输送 8 种 1r n

1 一 1
维普资讯
信息交换的 2 个数据终端设备 ( T )都作 为 “ DE 终 点设备” ,即所接 收 的信息不 会再传送 到其 他站 ,

基于Web的煤矿带式输送机远程智能监控系统

基于Web的煤矿带式输送机远程智能监控系统
组 态王是必 须安 装在 widw N / O 0上 的一 种 组 n 0 s T 20
态 软件 。利用组 态 王软件 , 户可 以方便 地搭 建 实 用
图 2 P C程 序 流 程 图 L
时趋 势监视功 能 、 史数 据 管理 功能 和报 表 管理 等 历
王是快 速构 造 和生成 上位机 监控 程序 的组 态软 件 , 能够 完成现 场数 据采 集 、 据处 理 、 数 流程控 制 、 画 动 显 示 等功 能 。 同时 利 用 组 态 王 的 We b发 布 功 能 , 可 以将 现场 的带 式输 送机 运行 画面 、 他 机 电设 备 其 运行 画面直 接 发布到 网上 , 与远 程客 户端 实现数 据 的共 享 。系统 在地 面 监 控 中心 主 要 设 备 为监 控 维
6 7
输 出逻辑… ’ 1状态时 , 输出电压降不大于15 从信号 .V(
输入正端灌入正 向直流 2 A) 输 出逻辑 “ ” m ; 0 状态时 , 输 出端之间电阻应 ≥9 k 施加直流 IV 。 0 Q( O )
2 监 控 软 件 设 计
2 1 上 位 机 监 控 软 件 设 计 . 本系 统采用 了组态王 6 5 .3软件进行 二次 开发 。
得 实时数据 , 大提 高了工作效率 。 大 利 用 组 态 王 的 图库 和控 件对 人 机 界 面进 行 组 态 , 带式 输送 机 的生 产 过 程 和参 数 形 象 化 , 时 将 实 地 再 现 , 得 用 户 对 带式 输 送 机 的生 产 过 程 一 使
护工 控 机 ( I2 8 H / O HD 5 2 A , 算 PV . G Z 8 G / lMR M) 计
任 意一 个传 感 器 超 过 预 先 设 定 值 时 , 行 停 车 检 进 修 。带 式输送 机 P C程 序流 程 图如 图 2所示 。 L

皮带输送设备在线监测系统的设计及应用

皮带输送设备在线监测系统的设计及应用

皮带输送设备在线监测系统的设计及应用摘要:在采煤过程中,井下输送设备是非常关键的设备。

通过使用带运输设备,就可以完成的工作表面挖掘地面,这进一步降低了人工操作的力,并确保煤炭开采的原煤运输业务。

自动化工作水平进一步提高。

关键词:输送带设备;在线监测;设计;应用一、输送带设备在线监测系统主要功能分析1、它可以实时监控设备的运行状态在传送带的检查过程中的设备,它主要是基于手动装置去地铁系统的站点以验证实际的操作状态,这往往使所述计算机在时间来控制,并产生设备故障的传送带。

概率显着增加,停机时间也增加,这将对煤矿的安全生产和矿山的经济效益产生非常不利的影响。

因此,有必要建立一个系统函数远程在线监测,以确保运输设备监控频段时,维修人员在网上获取相关信息,而不必去到现场。

在线监测的相关参数包括振动参数,温度参数,速度参数,偏差参数和撕裂参数。

2、可以实现预警和故障报警的异常问题如果运输设备的波段操作过程中处于异常状态,则可能设备故障运输的问题,前带注意到这个问题,并提醒相关操作人员运输设备的频段是不正常的,以便操作员能够准确,及时地进行检查。

工作如果存在与输送带的设备出现问题,系统必须提醒操作者声音和光,运输设备的频段必须立即停止,以保证维护人员可以进行检查,及时维护。

3、自动收集和记录带式运输设备的相关参数在该输送机系统的初始操作,各种参数的数据的收集和记录必须手动在现场,以获得信息相关的参数执行,并且监测系统引入线可以用于设备传送带。

自动收集和注册参数信息。

时间间隔值的文件数据信息被设置为20秒,以确保检测到的相关信息可以在时间被输入到数据库中,并且可以自动生成的每日报告和每周报告。

月度报告和年度报告为团队维护人员提供了更加真实可靠的设备性能历史记录。

4、具有智能信息检索功能在煤矿的地下控制站之间,建立的在线监测系统具有报告信息查询按钮,历史曲线查询按钮,报警按钮的主界面按钮,等,当操作这些按钮时,可以在井底实时查询相关信息。

基于PLC煤矿带式输送机控制系统设计

基于PLC煤矿带式输送机控制系统设计


图 2 自动/ 手 动切 换 图
2 . 2 软 件设 计
2 . 2 . 1 利用 S T E P 7 V 5 . 4进 行 模块 化 线 性 组 态 , 在 HW— C o n i f g中硬 件 组 态 , 在 C P 3 4 3 — 1中 网络 配
置, I P地址 配 置 1 9 2 . 1 6 8 . 1 . 1 0和 1 9 2 . 1 6 8 . 1 . 1 5,

Q B 6 9发送给变频和 E T 2 0 0 M.
系 统采 用西 门子 具有 MP I 和P R O F I B U S两 个
首先 进行 初 始 化 ( O B 1 0 0 ) , 把 输 煤 带 运 输 及
接 口的 C P U 3 1 5 - 2 D P作为主控制器 , 配有 以太 网 卡C P 3 4 3 . 1与 M I S主 网通讯 , 供 调度 监控 . 根据 I / , O点数 配置 开入 模块 ( 3 2点 , 2 4 V D C) 6个 , 开 出模 块( 3 2点 , 2 4 V D C ) 3个 , 模 拟量输 入 模 块 ( 8路 , 多 种 信号 ) 1个 , 模 拟 量输 出 模 块 1个 , I 1 / O模 件 到 现场 2 8 8 点均有指示灯 , 当现场输入触点闭合或 输 出接 通时 , 该 指示灯 亮 , 所有 输 出模 件都 有熔 断 器, 还安 装一 个熔 丝熔 断 指示 器 . 所有开关量 I / O 通道有隔离装置 , 它能在该 O模件对现场接线 和对其它 I / 0 模件之 间提供 1 5 0 0 V以上 的有效 隔离值 , 现场与控制室 间传输信号应采用 2 2 0 V 继 电器 隔离 . 当负 荷 电 流 的需 要 量 高 于 输 出模 件 里 的输 出触 点 的 额 定 电 流 时 , 设 置 中 间 继 电 器 ( O MR O N, 2 2 0 V I O A) 来处 理 高负 荷要 求值 . 输送 带 控制 采 用 大 倾 角 、 长 距 离 输 送 原 煤 的 新 型带式 输 送机 , 运用 动 态分 析技 术 、 中 间驱动 与 智 能化 控 制 等 技 术 , 实 现用 变 频 、 软启动 、 制 动 装 置及 以 P L C为核 心 的可 编 程 电控 装 置 . 电机 根 据 系统的要求选择 Y系列三相异步电动机. 电动机 的定子 饶 阻 为 △ 接 法 , 采 用 B级 绝 缘 , 采 用 全 压 启 动. 主要参 数如 表 1 、 2 .

基于MCGS的带式输送机综合监测与保护系统设计

基于MCGS的带式输送机综合监测与保护系统设计

基于MCGS的带式输送机综合监测与保护系统设计作者:李明来源:《科技创新与应用》2015年第23期摘要:煤矿广泛应用的带式输送机易发生各输送带断裂、纵向撕裂、火灾、跑偏、滚筒打滑、托辊失效等故障,给煤矿生产带来巨大的直接或间接经济损失,甚至会危及人身安全。

为了保证带式输送机可靠与安全地工作,需要对其工作状态进行监测与保护,一旦发生故障即采取相应的措施,以免扩大故障,防患于未然,避免恶性事故的发生。

关键词:带式输送机;MCGS组态软件;监测1 基于MCGS的带式输送机综合监测与保护系统总体方案文章采用北京昆仑MCGS组态软件和研华数据采集卡PCI-1710,同时借助计算机外设接口,对已建立的钢丝绳芯带式输送机试验台进行带式输送机变频器控制(RS485)、钢丝绳芯断丝弱磁检测(网络接口)、运行过程综合保护吸引及断带抓捕保护(IO模块模拟)等系统模块的集成,实现对皮带输送机健康状况检查和运行状态实时监控,并根据监控结果实现断带抓捕保护系统的管理。

2 基于MCGS的带式输送机综合监测与保护系统2.1 系统工作原理(图1)2.2 系统组成如图2所示,基于MCGS的带式输送机综合监测与保护系统由综合保护、变频器控制、断带抓捕保护装置、钢丝绳心弱磁检测系统组成。

2.3 综合保护系统综合保护系统装置:带式输送机的保护信号:即沿线急停、跑偏、纵撕、堆煤、烟雾、超温、打滑、灭火洒水、防尘洒水、煤仓煤位等;带式输送机的状态信号;主电机开停,制动闸的状态、给煤机状态等。

本实验台是矿井式输送机的比例的缩小,可以正确、真实的模拟矿井带式输送机的特性。

研究的是基于MCGS带式输送机的监测与保护系统。

重点在MCGS组态软件的学习和运用,通过组态软件系统来对带式输送机监测与保护控制,从而对变频器、各传感器、输送带进行实时的监控和在线的检测保护。

3 带式输送机综合监测与保护系统演示仿真图设计在MCGS软件的用户窗口创建的带式输送机的监测与保护系统的仿真图如图3所示。

煤矿带式输送机电气控制系统设计

煤矿带式输送机电气控制系统设计

煤矿带式输送机电气控制系统设计
张国鸣
【期刊名称】《煤炭技术》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】为有效控制带式输送机功率平衡并实时监控其工作状态,设计煤矿带式输送机电气控制系统。

系统将S7-300系列PLC组件作为控制核心,PLC控制器以速度偏差和2个逆变器速度补偿量为输入,通过速度补偿完成功率平衡控制,使2个电机转速以及转矩同步,利用STEP编程软件完成堵塞与超速、跑偏等基本保护程序以及后台的调速控制和功率控制程序设计,采用随机森林监测煤矿带式输送机状态;工控操作台呈现控制及监测结果。

实验结果表明:该系统可有效控制带式输送机功率平衡,增强其输送稳定性能,并有效监控其工作状态,确保其安全稳定运行。

【总页数】4页(P252-255)
【作者】张国鸣
【作者单位】内蒙古工业大学;国能北电胜利能源有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD528
【相关文献】
1.煤矿井下带式输送机的防爆电气控制
2.小龙潭露天煤矿带式输送机系统的电气控制
3.带式输送机的电气控制(二):移置式带式运输机的电气控制设计
4.煤矿用
带式输送机电气控制系统的功能及系统保护功能的实现问题研究5.煤矿井下带式输送机的防爆电气控制
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浅析带式输送机智能控制系统设计

浅析带式输送机智能控制系统设计

浅析带式输送机智能控制系统设计带式输送机是一种常用的物料输送设备,广泛应用于矿山、建材、化工等行业。

其传统的控制方式比较简单,通常采用PLC或者接触器控制系统。

随着工业自动化水平的不断提高,带式输送机的智能控制系统设计成为了一个研究热点。

本文将浅析带式输送机智能控制系统设计的相关内容。

一、带式输送机智能控制系统的需求现代工业生产对于带式输送机的控制要求越来越高,需要实现以下功能:1. 自动化控制:带式输送机需要能够实现自动启停、转速控制、方向控制等功能,提高生产效率,减少人工干预。

2. 安全保护:在输送过程中,需要对带式输送机进行各种安全保护,如过载保护、断裂保护、防火防爆等,确保设备和人员的安全。

3. 故障诊断:及时发现和诊断故障,减少停机时间,提高设备利用率。

二、带式输送机智能控制系统设计的关键技术1. 传感器技术:传感器是带式输送机智能控制系统的基础,可以用于监测带式输送机的运行状态、物料流量、温度、湿度等参数信息,为控制系统提供实时数据。

2. PLC控制技术:PLC作为带式输送机控制的核心部件,可以实现多种控制功能,如逻辑控制、运动控制、数据处理等,具有良好的稳定性和可靠性。

3. 变频调速技术:利用变频器可以实现对带式输送机的转速精确控制,实现节能减排的目的,同时可以减小对设备的损耗,延长设备寿命。

4. 无线通信技术:利用无线通信技术可以实现远程监控和数据传输,对于大型生产线的带式输送机控制非常有用。

三、带式输送机智能控制系统设计的关键步骤1. 确定控制策略:根据带式输送机的工作特点和生产需求,确定控制策略,包括启停控制、转速控制、方向控制等。

2. 选择合适的传感器和执行器:根据控制策略选择合适的传感器和执行器,包括速度传感器、温度传感器、湿度传感器、电机等。

3. 设计控制逻辑:利用PLC等控制器设计控制逻辑,实现对带式输送机的自动化控制和安全保护。

4. 实现远程监控和故障诊断:通过无线通信技术实现对带式输送机的远程监控和故障诊断,及时发现和处理问题。

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煤矿带式输送机在线实时监测系统设计
带式输送机是目前被广泛应用于煤矿产业中的工程设备,论文主要以可编程逻辑控制器为中心,通过其与传感技术的有效结合,分别从系统检测方案、可编程逻辑控制器、通信系统以及软件方面针对煤矿带式输送机的在线实时监测系统进行了设计。

【Abstract】Belt conveyor is the engineering equipment that widely used in the coal mine industry at present. The paper mainly takes the programmable logic controller as the center,through its effective combination with the sensing technology,the on-line real-time monitoring system for coal mine belt conveyor is designed in the aspects of system detection scheme,programmable logic controller,communication system and software.
标签:煤矿;带式输送机;实时监测;系统设计
1 引言
煤矿产业作为我国的基础产业,随着近年来煤矿工程安全事故的频繁发生,如何通过对现代化工业技术的有效利用,提高我国煤矿产业的施工安全性引起了社会各界的广泛关注。

带式输送机作为煤矿工程中的主要施工设备,由于其在使用的过程较易出现跑偏、打滑以及撕裂的故障,严重时还将引发安全事故。

因此,有必要加强对煤矿带式输送机的在线实时监测,才能在其出现异常时及时发出警报,降低安全事故的发生率。

2 带式输送机的工作原理及特点
2.1 工作原理
带式输送机也被称为胶带输送机,其作为一种以摩擦驱动为基本原理的物料运输器械,其主要由输送带、机架、滚筒、张紧装置以及传动装置等组成[1]。

从工作原理来看,带式输送机是由两个端点的滚筒以及套在滚筒上的闭合输送带所组成,其中负责带动传动带的滚筒为传动滚筒,而另一个滚筒则主要负责实现对传动带运动方向的改变。

被称为改向滚筒,在传动滚筒的驱动作用下,使传动带可以利用传动滚轮与传送带之间的摩擦力而进行移动[2]。

2.2 特点
通过对带式输送机的特点进行分析,发现其作为煤矿工程中效率最高的运输设备,相较于其他运输设备,具有输送距离长、输送货量大以及连续运输稳定性等主要特点,同时,带式输送机具有运行可靠的特点,可以有效实现自动化和集中化的控制,尤其是在高效的矿井工程当中,带式输送机已经成为煤炭开采机电一体化技术和装备中的关键设备。

实践经验表明,不同于其他的輸送机类型,带
式输送机的最大特点就是伸缩性,且设有储带仓,尾部可以随着采煤工作面的推进而适当的伸长或缩短,且具有结构紧凑的特点,可以在不设置基础的同时直接于巷道底板上铺设,架构轻巧,拆装也十分简便。

3 煤矿带式输送机的在线实时监测系统设计
3.1 系统检测方案设计
本次研究主要以湖北省某矿井工程为例,该工程所使用的带式输送机型号为DTL120/150/3×200,其在使用的过程中经常于驱动部分出现故障,而振动信号作为一个较为敏感的参数,当系统即将出现或已经出现信号时,设备的振动信号参数也将发生异常改变。

因此,本研究将振动信号作为评估输送机是否出现异常的主要观察指标,使用电视传感器对其进行信号采集。

同时,转子的磨损以及非平衡运转也将导致设备的温度出现异常,因此本研究将温度作为另一个评估参数,并在程序上将其设计为一旦所设置的参考量超过了极限值,则立即采取停机的方式保护系统设备。

如图1所示,本研究共设置了6个测量点,针对测量点的选择通常选取距离承载部分最近的点作为测量点,其主要是因为该部位的点具有较高的敏感性,可以及时发现设备运行过程中出现的异常。

根据本研究所使用带式输送机的结构,共计使用24个传感器实现了对振动速度测量信号的采集,而采集的模拟量信号在经过转换后将会变为0~5V电压信号,同时输入到不同的电压输入模块当中。

针对温度点的测量则使用PT铂热电阻传感器,分别使用电机的前轴以及后轴轴瓦部分进行测量,其主要是因为该区域的反应敏感度相对较高。

根据上述要求,本研究内的带式输送机共计设置了4个不同的温度检测点,而输出的电流则分别传输给4路模块EM231。

除此之外,还是需要使用开关模块以此来实现对部分故障所引发停机的保护控制,设计连接形式见图2。

可编程逻辑控制器电路在对信号进行计算以及分析的过程中,必须经过有效的数字量处理,而这也要求必须利用电路扩展模块的方式才能实现对振动信号以及温度信号的综合处理。

3.2 可编程逻辑控制器设计
本研究所使用的可编程逻辑控制器中的编程软件为STEP7-Micro/WIN,通过对系统进行模拟量转化以及危险警告等相关程序的编写,分别对故障情况、工作画面以及运行曲线等显示窗口进行了设计,并为工作人员提供各类相应的监控和维修参考方案,具体计算流程为模拟量输入信号、模拟量输出信号、实际工程值以及状态判断,根据判断的结果将其分为状态正常和预警提示,而预警提示则包括声音报警提示和系统停机,维修人员可以根据报警的程度不同,分别采取不同的方式进行故障排查和维修。

3.3 通信系统设计
由于煤矿工程的工作环境比较恶劣,因此为了确保信号传递的准确性,本研究的监控系统也采用了工业以太网以此来实现对通信数据的传输,减少了其他的信号干扰。

同时,不同的距离所采取的通信方式也存在差异,针对距离小于500m 的可以采用RS485总线实现对数据的传输,而针对距离超过500m的则可以采用远程光纤实现对数据的传输。

因此,本研究内首先利用RS485实现与工程内矿井下触摸屏的对接,随后使用光纤的形式利用互联网技术实现与地面的远程监控。

3.4 软件设计
针对监测系统的软件设计,本研究利用组态软件MCGS实现了对人机交互界面的有效设计,通过对窗口界面的设计以此来实现对故障警告值以及保护极限值的录入,并以此来实现对矿井下带式输送机的有效动态监测。

其中,针对设备软件的设置需要实现MCGS和可编程逻辑控制器的正常通信,而针对用户窗口的设计则主要包括皮带机的运行曲线、故障记录以及报警弹窗等窗口,使使用者可以通过对此类窗口的利用,以此来密切监测皮带机的实际运行情况以及出现的故障类型。

可以发现,通过对皮带机实际运行状态的跟踪监测,进一步证实了该系统可以有效展现出皮带机的相关运行参数,并为故障的及时报警和处理,维护设备的安全运行产生了积极的影响。

4 结语
综上所述,针对煤矿带式输送机的在线监测系统设计应当以可编程逻辑控制器为主,通过其与传感技术的结合,可以有效实现对皮带运行过程中的振动以及温度等参数采集,从而生成了运行状态下的实时监测工作参数和报告,使其在发生异常时可以及时发出警报,降低了设备的安全事故发生率。

因此,各煤矿施工企业应当广泛将该系统应用于实践操作中,以此来为工程的安全稳定开展奠定良好的基础。

【参考文献】
【1】刘露露.基于CAN总线的煤矿带式输送机监测系统的设计方案[J].煤矿机电,2017,13(1):74-76.
【2】靳华伟,张新,王传礼,等.煤矿带式输送机监测系统设计及仿真实验[J].安徽理工大学学报(自科版),2017,37(1):44-48.。

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