礦山提升機控制系統

基于智能化礦山的提升系統解決方案

適用范圍

適用于礦井提升機及其相關(guān)子系統的智能化控制和綜合管理升級等要求，為有智能化礦山運行要求的高端客戶(hù)提供量身定制的系統解決方案。

主要特點(diǎn)

以礦井提升機及其相關(guān)主要設備的高可靠和自動(dòng)化運行為基礎，對主要設備和提升機工藝過(guò)程的關(guān)鍵信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、監控，記憶故障，對數據、信息進(jìn)行遠傳和存儲，對隱形故障信息進(jìn)行智能分析和專(zhuān)業(yè)化處理。全面實(shí)現設備層、系統層的自診斷、顯性故障警示、隱形故障預警等，支持與設備有關(guān)的管理信息收集和 管控指令下傳，支持智能化的遠程服務(wù)等。
以專(zhuān)業(yè)化的“系統插件”功能，方便的實(shí)現與其它信息化系統實(shí)現信息交互，滿(mǎn)足智能化礦山實(shí)現和運行需要。

“6+1+2”系統方案

本方案由提升機的車(chē)房控制系統、專(zhuān)家智能系統(設備級)、井口控制系統、井筒和井底控制系統、環(huán)境監測系統、智能視頻監控系統、網(wǎng)絡(luò )通訊和數據遠傳通道、調度管理和監控平臺、遠程服務(wù)平臺等六大子系統、 一條通道和兩個(gè)平臺構成。

礦山主運系統智能化

1)車(chē)房控制系統主要包括： 供電系統、調速系統、潤滑系統、液壓系統、閘控系統、電控系統，以及主要設備的振動(dòng)檢測、軸溫檢測、設備噪音檢測等。

2)專(zhuān)家智能系統（設備級）主要包括:工控機、顯示器、采集卡、通訊網(wǎng)絡(luò )等硬件設施,以及監控軟件、專(zhuān)家智庫等應用軟件包組成?？蓪μ嵘龣C系統的主要設備、傳感器、執行器的工況信息以及溫濕度等外部環(huán)境數據和信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。對設備和系統的故障和潛在故障信息進(jìn)行管理和分析，具有工況復現、精準維修和遠程診斷等高級智能化功能。主要軟件功能模塊有:設備管理模塊、設備工況監控模塊、信息管理模塊、系統工況復現模塊、專(zhuān)家智庫模塊、系統自診斷和遠程診斷模塊。

3)井口控制系統主要包括:穩繩檢測、閘門(mén)檢測、曲軌檢測、箕斗檢測、軸溫檢測、鋼繩檢測、井口信號、操車(chē)、穩繩調整、自動(dòng)卸載等。

4)井筒和井底控制系統主要包括:天輪、罐籠、尾繩、給煤機、自動(dòng)裝載以及煤倉等設備工況智能監控。

5)環(huán)境監測系統主要包括:對關(guān)鍵場(chǎng)所的溫度、濕度、振動(dòng)、噪音、進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，具備預警和故障報警功能。

6)智能視頻監控系統主要包括:通過(guò)可見(jiàn)光和熱成像監控探頭，監測井口、井底、車(chē)房等關(guān)鍵部位和設施。借助機器視覺(jué)和人工智能Al算法，以非接觸方式監控設備表面溫度,判斷異物區域入侵等?？筛憬?、更快速、更高效、更智能地監控設備運行工況。

7)網(wǎng)絡(luò )通訊和數據遠傳通道:系統配置有豐富的軟件硬件通信接口，可通過(guò)通信網(wǎng)將系統信息與調度指揮中心、遠程服務(wù)平臺進(jìn)行信息交互，可方便地實(shí)現數據遠傳。

8)調度管理監控平臺:提供軟硬件支持,以通訊方式與礦山調度管理監控平臺實(shí)現數據交互，滿(mǎn)足用戶(hù)智能化礦山的建設和運行要求。

9)遠程服務(wù)平臺（設置于華飛公司，服務(wù)于全國客戶(hù)）:基于可靠的網(wǎng)絡(luò )安全機制支持,通過(guò)公網(wǎng)實(shí)現設備遠程診斷等智能化功能。支持提升機、皮帶機、主通風(fēng)機等大型礦山設備的遠程監測和高質(zhì)量服務(wù)等。
 

“專(zhuān)家智能軟件系統”的主要功能模塊介紹

模塊 一 “設備工況監控模塊”
通過(guò)安全可靠的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)檢測、記錄和監控現場(chǎng)系統設備的工況狀態(tài)，以動(dòng)態(tài)和直觀(guān)的方式表現設備狀態(tài)信息。
1)高、低壓供電設備：電壓、電流、功率、功率因數、故障信息等；
2)電機驅動(dòng)設備(變頻器和調速器):電壓、 電流、功率、功率因數、故障信息等；
3)電動(dòng)機、減速機、滾筒等主要機電設備的三維機械振動(dòng)、噪音、軸瓦溫度等，鋼絲繩工況狀態(tài)等；
4)潤滑站、液壓站和閘控：制動(dòng)油壓、壓差、 油溫、油質(zhì)、潤滑油溫、閘間隙、閘疲勞和閘偏擺等；
5)與提升工藝過(guò)程有關(guān)信息監控：容器位置、 運行速度、速度圖、力圖、信號狀態(tài)、運行方向、正反到位、加減速信息等。
 

模塊二“系統工況復現模塊”

該模塊是系統專(zhuān)家智庫的前置模塊。用戶(hù)可根據 問(wèn)題分析需要，選擇單臺或多臺設備，在確定的故障時(shí) 刻，復現設備相應時(shí)刻的運行狀況。該功能極大的方便 了設備故障原因分析，有利于找到問(wèn)題根源，排除設備 和管理中存在的深層次原因。

模塊三“故障管理模塊”

該模塊主要針對設備運行中存在的故障和潛在故障信息，進(jìn)行統計、分類(lèi)、歸納和深度分析，借助專(zhuān)家經(jīng)驗或以往問(wèn)題處理經(jīng)驗，進(jìn)行綜合分析和判斷。為實(shí) 現提升系統的智能化運行、故障診斷、故障排除等提供支持。系統以語(yǔ)音方式協(xié)助維護人員鎖定故障現象、分析故障原因，指導故障排除。

模塊四“精準維護模塊”

為確保提升機系統的安全性能，按規程要求用戶(hù)每天都應該進(jìn)行相關(guān)保護試驗和設備維檢。系統可根據設備每班的實(shí)際運行狀況，對主要設備存在的隱患進(jìn)行量化和監控，對指標超限的設備額部位日常維護、重點(diǎn)維護和強化維護分布予以警示。自動(dòng)提醒維護人員及時(shí)檢查和處理，系統自動(dòng)記錄問(wèn)題排查結果。

模塊五“自診斷模塊”

專(zhuān)家智庫具有根據現場(chǎng)設備配置不同，設置有傳感器自診斷、主要設備自診斷和提升系統三級自診斷功能。提高了系統可靠性和潛在故障預判能力。

模塊六“設備管理模塊”

建立設備檔案，設備大修和日常維保信息等，對設備全生命周期內的主要信息進(jìn)行系統管理，提供精準維護導引。

專(zhuān)家智能系統的主要特點(diǎn)

1、系統以提升設備傳感器感知全覆蓋為基礎，可實(shí)現提升機的運行操控無(wú)人化、視頻監控智能化、罐籠感受電梯化、檢修維護精準化、技術(shù)支持遠程化、監控管理自動(dòng)化等系列智能化功能，大幅度提高了系統安全性和可靠性 。
2、 系統基于可靠、靈活的網(wǎng)絡(luò )通訊框架，可實(shí)現關(guān)鍵設備感知層、控制層和執行層的自診斷功能。支持礦井 提升機無(wú)人值守、遠程操控、遠程監測、遠程技術(shù)支持和應急開(kāi)車(chē)等高級運行要求；
3、 系統配置有智能化的可見(jiàn)光和熱成像視頻監控軟硬件設施，能以非接觸方式監控設備表面溫度，判斷異物區域入侵等；
4、具有對設備工況數據進(jìn)行深度綜合分析和專(zhuān)業(yè)化處理能力，可準確判斷系統裝備的運行狀況，預判主要裝備的潛在故障。能提供全面的設備維護警示信息，提高設備維保針對性，大幅度降低設備故障停機時(shí)間。
5、具有傳感器自診斷、設備自診斷和系統自診斷功能，支持遠程技術(shù)支持和問(wèn)題排查。
6、可通過(guò)手機APP了解設備運行狀況，方便操控人員和管理人員及時(shí)了解設備運行狀況；配置有以太網(wǎng)、RS485、CAN、MODUBUS等豐富的通信接口，可方便實(shí)現數據遠傳；

KTDK-ZN-ZKT-V型智能化礦井提升機電控系統

產(chǎn)品介紹

KTDK-ZN-ZKT-V型智能化礦井專(zhuān)用提升機電控系統，是面向未來(lái)的智能化礦井建設專(zhuān)門(mén)設計的新一代提升機電控系統。滿(mǎn)足于交流（或直流）電動(dòng)機驅動(dòng)的礦并提升機系統智能化升級要求，適用于豎井、斜井、單繩、多繩等不同類(lèi)型的礦井提升系統，尤其在多水平、多機驅動(dòng)等復雜提升場(chǎng)所，優(yōu)勢更加顯著(zhù)。
系統堅持更安全、更智能、更好用的高可靠性設計原則，滿(mǎn)足礦井提升機全部工藝控制、安全保護和智能化控制的各項要求。產(chǎn)品的軟硬件均采用模塊化設計，具有結構緊湊、關(guān)觀(guān)大方、安全可靠等特點(diǎn)。是為面向未來(lái)的高端客戶(hù)，實(shí)現提升機系統智能化和高可靠運行，提供量身定制的系統解決方案，是大型礦山用戶(hù)實(shí)現提升機系統智能升級的產(chǎn)品之選。

主要特點(diǎn)

1、系統基于可靠、靈活的網(wǎng)絡(luò )通訊框架，可實(shí)現關(guān)鍵設備感知層、控制層和執行層的自診斷功能。支持礦井提升機無(wú)人值守、遠程操控、遠程監測、遠程技術(shù)支持和應急開(kāi)車(chē)等高級運行要求;
2、具有對設備工況數據進(jìn)行深度綜合分析和專(zhuān)業(yè)化處理能力，可準確判斷系統裝備的運行狀況，預判主要裝備的潛在故障。通過(guò)手機APP，方便操控人員和管理人員及時(shí)了解設備運行狀況;
3、系統配置有智能化的可見(jiàn)光和熱成像視頻監控軟硬件設旌，能以非接觸方式監控設備表面溫度，判斷異物區城入侵等;
4、具有專(zhuān)業(yè)化“系統插件”功能，方便的實(shí)現多系統信息交互，滿(mǎn)足智能化礦山實(shí)現和運行。配置有以太網(wǎng)、RS485、CAN、MODUBUS等豐富的通信接口，可方便實(shí)現數據遠傳:
5、系統具有傳感器自診斷功能、內嵌專(zhuān)家智庫，支持設備遠程診斷和服務(wù)?？商峁┚珳示S修導圖，以減少設備維保工作量，降低設備故障豐，提高設備無(wú)故障運行時(shí)問(wèn)。

“6+1+2”的智能化解決方案

本方案由提升機的車(chē)房控制系統、專(zhuān)家智能系統（設備級)、井口控制系統、井筒和井底控制系統、環(huán)境監測系統、智能視頻監控系統、網(wǎng)絡(luò )通訊和數據遠傳通道、調度管理和監控平臺、遠程服務(wù)平臺等六大子系統、一條通道和兩個(gè)平臺構成。

1)車(chē)房控制系統主要包括:供電系統、調速系統、潤滑系統、液壓系統、閘控系統、電控系統。以及主要俊面的張1S音檢測等。
2)專(zhuān)家智能系統〈設備級〕主要包括:工控機、顯示器、采集卡、通訊網(wǎng)絡(luò )等硬件設施，以及機系統的主要設備、傳感器、執行器的工況信息以設備和系統的故障和潛在故障信息進(jìn)行管理和分能化功能。主要軟件功能模塊有:設備管理模塊設備工況監控模塊、信息管理模塊、系統工況復現模塊、專(zhuān)家智庫模塊、系統自診斷和遠程診斷模塊。
3)井口控制系統主要包括:穩繩檢測、閘門(mén)檢測、曲軌檢測、箕斗檢測、軸濕檢測、鋼繩檢測、井口信號、操車(chē)、穩繩調整、自動(dòng)卸載等。
4)井筒和井底控制系統主要包括:天輪、罐籠、尾繩、給煤機、自動(dòng)裝載以及煤倉等設備工況智能監控。
5)環(huán)境監測系統主要包括:對關(guān)鍵場(chǎng)所的溫度、濕度、振動(dòng)、噪音、進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，具備預整和故障報警功能。
6)智能視頻監控系統主要包括:通過(guò)可見(jiàn)光和熱成像監控探頭，監瀾井口、井底、車(chē)房等關(guān)鍵部位和設施。借助機器視覺(jué)和人工智能AI算法，以非接觸方式監控設備表面溫度，判斷異物區域入侵等?？筛憬?、更快速、更高效、更智能地監控設備運行工況。
7)網(wǎng)絡(luò )通訊和數據遠傳通道:系統配置有豐富的軟件硬件通信接口，可通過(guò)通信網(wǎng)將系統信息與調度指揮中心、遠程服務(wù)平臺進(jìn)行信息交互，可方便地實(shí)現數據遠傳。
8)調度管理監控平臺:提供軟硬件支持，以通訊方式與礦山調度管理監控平臺實(shí)現數據交互，滿(mǎn)足用戶(hù)智能化礦山的建設和運行要求。
9)遠程服務(wù)平臺〔設置于華飛公司，服務(wù)于全國客戶(hù)]:基于可靠的網(wǎng)絡(luò )安全機制支持，通過(guò)公網(wǎng)實(shí)現設備遠程診斷等智能化功能。支持提升機、皮帶機、主通風(fēng)機等大型礦山設備的遠程監測和高質(zhì)量服務(wù)等。

礦山主運系統智能化

用途:適用于煤礦、冶金、有色金屬礦山等豎井、斜井或其它要求大功率高性能調速的提升場(chǎng)所中，作為直流電動(dòng)機拖動(dòng)的各種型號提升機的電氣控制配套設備。

配置：

ZTDK-ZN-ZKT  智能直流主控臺

性能：ZTDK-ZN-ZKT智能直流主控臺是直流提升機電控裝置的控制核心，采用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的西門(mén)子S7 系列(S7-200;S7-300) 可編程控制器，配以西門(mén)子公司生產(chǎn)的全數字SIMOREG DC MASTER  6RA70或ABB公司DCS800直流調速裝置組成直流調速柜，以磁場(chǎng)恒定、電樞換向的方式，完成電機驅動(dòng)、提升工況控制和必要的電氣保護功能，同時(shí)還使用了我公司研制的多項專(zhuān)利技術(shù)，形成提升機專(zhuān)用控制器。具有：過(guò)程控制全數字、安全回路雙線(xiàn)制、控制電路模塊化、彩屏隨時(shí)顯參數、報警內容語(yǔ)言化、控制過(guò)程程序化等六大特點(diǎn)。

技術(shù)特征:
邏輯控制方式:PLC編程適應提升機速度:≤20m/s測距精度:≤1.5mm
 

ZTDK-TS  直流調速柜

用途：直流調速柜是ZTDK 直流提升機電控裝置中的關(guān)鍵設備，采用西門(mén)子或ABB原裝直流調速裝置，以磁場(chǎng)恒定，電樞換向方式用于直流電動(dòng)機的調速調節及控制。
特點(diǎn)：采用全數字邏輯無(wú)環(huán)流晶閘管整流設備構成主回路電源，所有控制功能均由參數設置完成；速度調節器、電流調節器參數均能由系統自動(dòng)優(yōu)化設置；電流速度雙閉環(huán)，可實(shí)現四象限運行，滿(mǎn)足各種控制要求；磁場(chǎng)電流閉環(huán)調節，可實(shí)現弱磁調速。附加選件后調速柜可完成張力控制系統通訊、速度聯(lián)鎖等其它工藝或技術(shù)功能的要求。主回路具有6脈動(dòng)、串聯(lián)12脈動(dòng)和并聯(lián)12脈動(dòng)等多種配置，并具有電樞過(guò)電壓吸收保護功能。

ZTDK-LC  直流勵磁柜

用途 ：直流勵磁柜是ZTDK直流提升機電控裝置中的配套設備，采用西門(mén)子或ABB原裝置，主要為直流電動(dòng)機提供勵磁電源，并具有雙勵磁切換、勵磁過(guò)電壓保護功能。

KXT160 礦用提升信號裝置

KXT160礦用提升信號裝置是按照煤炭行業(yè)標準設計的一種多水平信號裝置，由信號箱、井口信號臺、井下信 號臺、聲光報警器、輔助信號器等設備組成。本裝置采用可編程控制器作為控制核心，完成數據采集、邏輯運算處理和輸出控制：采用CAN現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)完成數據的交互傳輸；采用音頻總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現設備間的雙工擴音電話(huà)通訊功 能。本裝置最大可適用于16個(gè)水平，系統接線(xiàn)方便，工作安全可靠。