選煤廠運煤系統(tǒng)監(jiān)控安裝探究
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摘要：王莊煤業(yè)選煤廠運煤系統(tǒng)由于設備陳舊，不僅存在安全隱患，而且工人勞動強度高、用人效率低?，F(xiàn)結合該選煤廠生產實際，對選煤廠運煤系統(tǒng)進行改造，改造后的設備由運煤視頻監(jiān)控系統(tǒng)、運煤集中控制系統(tǒng)及主控制室的建設組成。運煤集中控制系統(tǒng)的應用，有效緩解了王莊煤業(yè)選煤廠目前的用工壓力，降低了用工成本，提高了員工的勞動效率。
關鍵詞：選煤廠；運煤系統(tǒng)；電控集中控制；改造
引言
王莊煤業(yè)有限責任公司選煤廠為礦井型選煤廠，該選煤廠運煤系統(tǒng)已開采運行多年，當前仍采用傳統(tǒng)的“工人+信號鈴”老舊方式進行信號傳遞。從多年的運行情況來看，安全性和可靠性都較差，成為影響選煤廠工作效率的主要因素。在公司的建議下，為提高選煤廠自動化程度和車間生產效率，對該選煤廠運煤系統(tǒng)進行了監(jiān)控安裝及電控集中控制改造研究。
1工程概況
山西省長治縣王莊煤業(yè)有限責任公司位于長治縣蔭城鎮(zhèn)西陜村。礦井始建于1964年，礦井井田面積16.68km2，地質儲量1.8億t，現(xiàn)主要開采3號煤層，煤層平均厚度5.17m，煤層傾角2°~7°。王莊煤業(yè)公司生產能力：240萬t/年；開拓方式：斜井開拓；井筒數(shù)量：4個；開采水平：+980m；采煤工藝：綜采；瓦斯等級：低瓦斯；水文地質類型：中等；自燃傾向性：不易自然。山西長治王莊煤業(yè)有限責任公司選煤廠為礦井型選煤廠，處理能力為240萬t/年。該選煤廠2007年開始籌建，投入運行是在2008年，洗煤廠運煤系統(tǒng)已運行十余年，運煤設備都配置有人工崗位，使用信號鈴進行聯(lián)系。從以往的情況來看，該運輸系統(tǒng)的管理模式安全性不高，對崗位工作人員的能力要求非常高，因此多次發(fā)生機電運輸事故，給選煤廠造成嚴重的財產損失，同時也影響到選煤廠的生產效率。針對這一情況，根據(jù)公司要求，結合選煤廠運煤系統(tǒng)的現(xiàn)狀，必須對選煤廠運煤監(jiān)控系統(tǒng)及集中控制進行改造。改造主要是從運輸系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)兩大方面進行，主要有煤料運輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設、煤料運輸集中控制系統(tǒng)的建設，主控制室的建設三部分組成。系統(tǒng)運行后可以有效的提高選煤廠運輸系統(tǒng)的安全性和可靠性。
2運煤系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)建設方案分析
2.1監(jiān)控方案分析
根據(jù)王莊煤業(yè)及選煤廠各生產車間煤料運行情況及監(jiān)控集中控制室的設置位置，廠區(qū)集中控制室與運煤系統(tǒng)各監(jiān)控點的直線距離最遠不超過350m，針對這一情況確定監(jiān)控系統(tǒng)安裝方案為：以太網傳輸方式要求各監(jiān)控點的光纖設備提供以太網接口，以便于監(jiān)控點的圖像經Gloview網絡視頻服務器通過以太網接口上傳至監(jiān)控中心。該方案運行較為穩(wěn)定，設備日常維護量小。采用大華DAHUA高清（400萬像素）超寬動態(tài)紅外（H.265）網絡攝像機進行視頻信號的采集；當信號通過網線路傳統(tǒng)至交換機后，選用光纖將信號傳輸至集中控制室的32路監(jiān)控主機上，再將32路監(jiān)控圖像進行編排后在在大屏上進行圖像顯示，接入的圖像拼接控制器的視頻信號可以進行任意編排，并進行相應顯示。采用46寸DID工業(yè)級液晶顯示器拼接大屏，該產品是針對拼接視頻墻而研發(fā)的超窄邊拼接監(jiān)視器，具有較好的散熱功能和圖像清晰穩(wěn)定功能。王莊煤業(yè)選煤廠運煤系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)控方案情況如下頁圖1所示[1]。
2.2監(jiān)控點的布置
針對選煤廠的整體布置情況，對運煤系統(tǒng)的16個位置進行了視頻監(jiān)視點的布置，主要有以下：原煤封閉式煤場下給煤機位置處，返煤暗道皮帶機中部位置處，返煤暗道皮帶機頭部位置處，201原煤皮帶機尾落煤點位置處，201原煤皮帶機頭部位置處，203振動篩位置處，301皮帶機尾部落煤點位置處，301皮帶機中部皮帶配重間位置處，301皮帶機頭部位置處，702皮帶機尾部位置處，702皮帶機頭位置處，730皮帶機尾部位置處，730皮帶機頭位置處（精煤倉），751地銷裝車皮帶機頭位置處，751地銷裝車皮帶機尾位置處，地銷煤場裝煤點位置處[2]。
2.3功能分析
1）圖像攝取功能?？?4h對運煤系統(tǒng)視頻監(jiān)控范圍內的運行情況進行高清監(jiān)控，能有效地保證運煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運轉。2）錄像功能。單路和多路圖像信號同步錄入，本地能保存60d的錄像時間，能對所有文件進行備份。3）圖像檢索功能。對錄像能方便檢索回放，可指定某個時間段任意回放，對某些時段內生生的特殊情況，可以將其鎖定并進行備份，避免覆蓋。4）移動幀測報警錄像。自動檢測器監(jiān)控圖像框內物體的明顯移動并且其動作范圍超出限定值之后觸發(fā)報警[3]。
3運煤設備集中控制系統(tǒng)改造方案
3.1運煤系統(tǒng)設備分析
本次選煤廠運煤監(jiān)控系統(tǒng)改造設計到以下8臺設備，主要有：給煤機、返煤暗道皮帶機、201原煤皮帶機、203振動篩、301皮帶機、702皮帶機、730皮帶機、750皮帶機。
3.2集中控制系統(tǒng)方案
選煤廠運煤系統(tǒng)采用繼電聯(lián)鎖遠近控制方案，將運煤系統(tǒng)運行的8臺設備啟動按鈕全部都并聯(lián)到選煤廠主控制室內，停止按鈕全部串聯(lián)到主控制室內，這種設計方案就可以實現(xiàn)8臺設備的遠控啟動和停止。運煤設備均由主控制室提供220V電源，啟動線包與以往使用設備使用的啟動線包保持電壓等級相同，使用2根KVV-20×1.5mm的銅芯控制電纜，距離350m處的設備壓降15V左右。4效益分析1）改造前運煤系統(tǒng)的用工成本。該選煤廠運煤系統(tǒng)改造前以往需配置工作人員22名，每人每年按4萬元計算，人員用工成本共需約88萬元左右。2）運煤系統(tǒng)改造的投入和改造后用工成本。本次運煤系統(tǒng)改造中，監(jiān)控系統(tǒng)及集中控制系統(tǒng)設備采購投入約20萬元，集中控制室的建設及設備的安裝調試費用約5萬元，共需25萬元。改造后運煤系統(tǒng)采用的兩班制，每班班長1人，主控制室開皮帶1人，需要4人；運煤線路上定時巡查及打掃衛(wèi)生每班3人，另抵輪休1人，需要8人；兩班合計用工12人每人每年按4萬元計算，人員用工成本共需約48萬元左右。3）對比分析。改造后，選煤廠運煤系統(tǒng)用工成本每年約節(jié)約40萬元，系統(tǒng)改造完成運行及原有崗位人員分流后，投入成本在9個月左右可收回投入，并長期發(fā)揮經濟效益。選煤廠運煤系統(tǒng)監(jiān)控安裝及電控集中控制改造完成后，運煤系統(tǒng)的安全性和可靠性大幅度提高，有效提高了煤料的運輸效率。
參考文獻
[1]王琳.傳感器在帶式輸送機保護控制系統(tǒng)中的應用[J].能源技術與管理，2018，43（1）：119-120；130.
[2]李志琛，李民強.平煤八礦選煤廠外來煤運輸控制系統(tǒng)的設計與應用[J].選煤技術，2017（4）：75-78；82.
[3]余志強，金永功.山西平朔安家?guī)X礦選煤廠控制系統(tǒng)評價[J].選煤技術，2001（5）：48-49.
作者:肖露露 單位:山西長治王莊煤業(yè)有限責任公司