Penyelidikan mengenai sistem kawalan pintar aliran arang batu penghantar tali pinggang

Dengan kemajuan berterusan pembinaan lombong pintar di negara saya, kejuruteraan perlombongan telah dinaik taraf dari mekanisasi dan automasi kepada kecerdasan. Di bawah latar belakang ini, hampir 80% daripada projek kejuruteraan lombong arang batu dalam projek ini telah menyelesaikan peningkatan dan transformasi pintar. Dalam proses transformasi, sebagai tambahan kepada sistem pemantauan dan pengawasan pintar, sistem sokongan geologi telus dan sistem pemantauan tekanan lombong, sistem pengangkutan elektromekanik juga merupakan objek transformasi utama. Oleh kerana banyak peralatan elektromekanik yang terlibat dalam sistem pengangkutan elektromekanik, laluan pengangkutan penghantar tali pinggang panjang, permintaan yang besar untuk pemantauan video, dan susun atur peralatan yang bertaburan seperti penghantar, pengumpan arang batu, bunker arang batu di bawah bunker telaga dan arang batu di kawasan perlombongan, operasi permulaan memerlukan ijazah tinggi. Kaedah pengurusan yang terdesentralisasi tradisional adalah sukar untuk mencapai penjadualan yang sangat intensif dan automatik, mengakibatkan sambungan permulaan peralatan yang lemah dan bahagian pekerjaan yang tidak jelas. Terdapat juga masalah seperti risiko kegagalan peralatan yang tinggi dan kecekapan rendah penyiasatan bahaya tersembunyi. Apabila penghantar tali pinggang berjalan pada kelajuan tertentu yang telah ditetapkan, ia tidak dapat melakukan peraturan kelajuan penukaran kekerapan mengikut keadaan sebenar atau beban penuh, yang mengurangkan kecekapan operasi dan meningkatkan penggunaan kuasa. Ia juga akan menyebabkan penggunaan kemudahan tambahan yang tidak dapat dilihat seperti tali pinggang, penggelek, dan gendang penghantar, dan meningkatkan kos penyelenggaraan. Dengan inovasi dan penerapan teknologi baru, banyak lombong telah memperkenalkan teknologi pengiktirafan pintar AI ke dalam sistem pengangkutan aliran arang batu utama. Teknologi pengambilalihan Visi Mesin yang menggabungkan peralatan video pintar AI dengan teknologi pengiktirafan dapat merealisasikan pemantauan jauh sistem aliran arang batu utama, dan dengan cepat dapat mengenal pasti kapasiti pembawa arang batu, meningkatkan kecekapan pengangkutan peralatan, dan mencapai matlamat untuk mengurangkan kakitangan dan meningkatkan kecekapan dan pengurusan pintar tanpa pemandu.

1 status operasi semasa sistem aliran arang batu utama

Sistem aliran arang batu utama lombong arang batu mempunyai sejumlah 9 garisan pengangkutan kawasan perlombongan, termasuk 5 garisan pengangkutan di 11 kawasan perlombongan, 1 barisan pengangkutan di lorong bersama, 1 barisan pengangkutan di 12 kawasan perlombongan, dan 2 garisan pengangkutan di 14 kawasan perlombongan. Oleh kerana penghantar sistem aliran arang batu utama melibatkan kawasan perlombongan 11, 12 dan 14, serta mesin pemindahan dan penghantar pemindahan bunker arang batu di setiap titik perlombongan muka kerja, terdapat banyak susun atur peralatan dan laluan pengangkutan yang panjang. Sekiranya peralatan dikawal secara manual dan kakitangan khas disusun untuk pemeriksaan dan penyelenggaraan, sejumlah besar tenaga kerja diperlukan, dan kecekapan penyelenggaraan adalah rendah. Penyimpanan lokasi individu mengamalkan mod operasi satu pos. Sebaik sahaja kemalangan keruntuhan bunker berlaku, sukar untuk ditemui pada kali pertama, yang menimbulkan risiko yang berpotensi. Oleh itu, adalah perlu untuk mengoptimumkan sistem penjadualan pengangkutan aliran arang batu utama, meningkatkan kecekapan penyelenggaraan, dan mengurangkan risiko keselamatan operasi manual.

2 sistem kawalan pintar untuk pengangkutan aliran arang batu utama

2.1 Penjadualan Sistem Kawalan Pusat

Sistem kawalan berpusat penjadualan menggunakan sistem PLC sebagai teras kawalan, menggunakan serat optik untuk menghubungkan platform kawalan automasi lombong, menyedari penghantaran data dan perkongsian melalui Ethernet, menggunakan komputer atas sebagai antara muka untuk interaksi manusia-komputer, membina platform untuk menghubungkan sistem dan data kawalan utama, Pusat Kawalan Tanah mempunyai fungsi pengumpulan data masa nyata, penghantaran, maklum balas perintah, amaran kesalahan, penyimpanan data dan paparan grafik audio, dan menyokong pelbagai bentuk antara muka protokol komunikasi. Selepas operasi sempurna sistem kawalan penghantaran dan berpusat, di bawah komunikasi yang diselaraskan Ethernet, sistem kawalan berpusat PLC menghantar arahan kepada penghantar di sepanjang 9 garisan pengangkutan aliran arang batu utama pada masa yang sama. Sistem ini menggabungkan video pemantauan yang dipasang pada setiap titik pemindahan untuk menangkap status operasi dan keadaan beban tali pinggang penghantar pada bila -bila masa. Menurut aliran pemindahan dan kelajuan operasi, ia secara automatik menjadualkan masa permulaan dan menghentikan setiap tali pinggang penghantar untuk mengurangkan penggunaan peralatan dan penggunaan kuasa yang disebabkan oleh operasi jangka panjang tanpa beban tali pinggang, dan dengan berkesan mengurangkan kos operasi peralatan.

2.2 Sistem Peraturan Kelajuan Kekerapan Pembolehubah Pintar

Sistem Peraturan Kelajuan Kekerapan Variabel Pintar terutamanya terdiri daripada pemantauan video letupan lombong, kotak kawalan PLC, perisian permulaan dan sensor data yang pintar dan berhenti. Ia menggunakan skrin pemantauan yang ditangkap oleh kamera untuk pengesanan pengiktirafan dan algoritma pintar, dan menghantar video dan imej yang terbentuk sebagai data yang dikumpulkan kembali ke pusat kawalan tanah untuk analisis, dan menganggarkan beban arang batu penghantar tali pinggang. Menurut penunjuk pratetap beban tali pinggang penghantar, keadaan tidak beban dan beban penuh ditetapkan dan kelajuan diselaraskan. Menurut keadaan pengangkutan sebenar, julat kelajuan boleh diselaraskan dengan kelajuan tinggi, kelajuan sederhana, kelajuan rendah dan kelajuan terbiar. Dalam keadaan tidak beban, tali pinggang penghantar boleh ditetapkan untuk berhenti atau kelajuan terbiar, dan lain-lain, untuk mengurangkan penggunaan dan penggunaan kuasa permukaan tali pinggang penghantar. Mod penjimatan tenaga ini sesuai untuk lorong-lorong cenderung sudut besar dan penghantar jarak jauh. Sensor dipasang di bunker arang batu untuk memantau jumlah arang batu di bunker dalam masa nyata. Digabungkan dengan jumlah arang batu yang dikeluarkan di mulut bunker, jumlah arang batu pada tali pinggang penghantar boleh ditentukan secara awal. Berdasarkan ini, kelajuan yang berjalan dari penghantar tali pinggang secara automatik diselaraskan, dan fungsi pemeriksaan sendiri digunakan untuk maklum balas status berjalan pada bila-bila masa untuk memastikan operasi penghantar yang selamat. Apabila sistem kawalan berpusat PLC mengesan maklum balas kesalahan yang tidak normal dari sensor, ia secara automatik boleh menghantar jenis kesalahan tertentu ke pusat kawalan, dan menghantar isyarat penggera kepada pekerja peronda dalam julat operasi tali pinggang penghantar dan pekerja di titik pemindahan yang berdekatan untuk meminta keselamatan. Apabila sistem pemeriksaan sendiri tidak dapat dilakukan, kakitangan penyelenggaraan boleh menyemak dan menetapkan semula secara manual untuk menghapuskan bahaya keselamatan sepenuhnya.

2.3 Pembinaan Platform Pintar

Perisian sistem kawalan berpusat mengamalkan sistem Siemens Wincc, dengan stesen pelayan dan pengendali seni bina C/S. Di bawah seni bina ini, pelayan menyediakan persekitaran operasi. Stesen pengendali boleh memaparkan dan memproses imej antara muka, dan dengan cepat dapat menghapuskan dan memulihkan apabila kesalahan berlaku. Data yang dikumpulkan oleh pelbagai sensor dan pengawasan video di lombong dibentangkan pada skrin unjuran pusat kawalan tanah dalam bentuk data dan grafik, dan status pengeluaran lombong dan status pengangkutan sistem aliran arang batu utama dicerminkan dalam pelbagai cara dan bentuk. Penghantaran pengurus dan pemimpin tugas lombong secara bebas boleh mengkaji semula dan main balik, melihat maklumat seperti status operasi penghantar, aliran arang batu, data skala elektronik dan analisis pengeluaran kolumnar laporan. Platform pusat kawalan berpusat termasuk rangkaian cincin sistem pemantauan, skrin paparan pemantauan dan pusat pemprosesan komputer, dan lain -lain, dan pelbagai set skrin paparan LED digunakan untuk membentangkan status operasi setiap peranti, yang mudah untuk pemantauan serentak dan menukar pelbagai adegan.

3 Aplikasi Senario

3.1 Diskriminasi Pintar dan Fungsi Pengenalan

Peranti pengawasan video dipasang pada laluan pengangkutan utama dan titik pemindahan sistem pengangkutan aliran arang batu utama untuk mencapai penangkapan imej dan pemprosesan data; Apabila operasi yang tidak normal dijumpai, penghantar tali pinggang boleh dihentikan dari jauh dan maklumat yang tidak normal dapat dikendalikan pada waktunya untuk mengelakkan serpihan menyekat bunker arang batu dan memastikan pengendalian kesalahan yang cepat. Pengambilalihan imej video pengawasan dan teknologi pengiktirafan digabungkan dengan algoritma AI. Imej yang diperoleh dapat lebih intuitif dibentangkan dalam bentuk model data setelah diproses secara digital oleh sistem komputer. Menggabungkan data muat naik sensor dan algoritma AI, nilai kesalahan yang lebih tepat boleh diperolehi, dengan itu mencapai penyesuaian tepat penghantar tali pinggang. Skrin menembak pemantauan sebenar ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1 memaparkan maklumat yang tidak normal mengenai pengambilalihan video

Dalam Rajah 1, skrin status operasi penghantar tali pinggang yang ditangkap oleh kamera pemantauan pintar ditunjukkan, termasuk arang batu yang ditumpuk di dalam pelongsor arang batu, objek asing seperti log pada tali pinggang penghantar, kepingan besar gangue arang batu, dan sisihan penghantar. Apabila fenomena di atas berlaku, peranti perlindungan longgokan arang batu mengeluarkan amaran awal, dan selepas isyarat diberi makan, penghantar tali pinggang secara automatik mula melepaskan gudang, mengurangkan jumlah arang batu di dalam arang batu; Apabila objek asing dan kepingan besar gangue dikenalpasti, penghantar tali pinggang dihentikan pada waktunya, dan bilik penghantaran menggunakan sistem komunikasi bawah tanah untuk memanggil pengendali terdekat untuk membersihkan objek asing dan meneruskan mesin; Apabila tali pinggang penghantar menyimpang, jumlah arang batu pada titik pemindahan dan kedudukan titik penurunan arang batu diselaraskan oleh peraturan kelajuan penukaran frekuensi automatik, dan selepas pembetulan oleh roller anti-pendengaran tambahan, ia dikendalikan semula dan ditetapkan semula.

3.2 Fungsi Peraturan Kelajuan Penukaran Kekerapan Pintar

Sistem peraturan kelajuan penukaran kekerapan pintar terutamanya terdiri daripada pengiktirafan AI kamera pintar, pelayan video dan peralatan terminal kawalan jauh. Ia adalah sistem pemantauan jangka panjang, berterusan dan jangka panjang. Menurut model peraturan kelajuan pengoptimuman tak linear teori matematik kabur, petunjuk amaran awal dan ciri -ciri status kegagalan tali pinggang penghantar yang tidak normal ditetapkan. Apabila penghantar tali pinggang mempunyai aliran arang batu yang berlebihan atau beban, pemancar laser yang dipasang pada laluan yang sedang dijalankan akan menggunakan maklum balas laser, digabungkan dengan data yang dikumpulkan oleh sensor anti-pendengaran untuk analisis komprehensif, untuk menyesuaikan kelajuan relatif yang bersebelahan penghantar untuk mencapai kesan kawalan anti-pengurangan penghantar. Kawalan pengesanan aliran arang batu ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2 kawalan pengesanan aliran arang batu

3.3 Kawalan Suara dan Fungsi Komunikasi

Penghantar utama di lombong dikawal oleh KTC101. Barisan secara khusus digantung di sepanjang garis di bawah bingkai H dari tali pinggang penghantar, dan sekumpulan peranti berhenti kecemasan yang dikawal oleh suara 150 m masing-masing disambungkan, yang juga boleh membantu perhentian kecemasan manual. Peranti ini berkesan menghindari kemalangan yang disebabkan oleh kesilapan pengurusan di tempat buta pemeriksaan tempatan di sepanjang garis akibat tali pinggang penghantar yang berlebihan atau kekurangan pekerja pos. Apabila pemantauan video mendapati bahawa peranti tertentu mempunyai kesalahan dan memerlukan rawatan manual, kakitangan terdekat boleh dipanggil melalui siaran suara untuk mengendalikannya, dan kotak kawalan suara boleh digunakan untuk cepat maklum balas maklumat ke bilik penghantaran umum. Selepas mengesahkan bahawa kesalahan telah dihapuskan, peralatan boleh dipulihkan dan dikendalikan semula. Ini memendekkan masa untuk kakitangan penyelenggaraan untuk mencari telefon tetap untuk maklum balas maklumat dan peralatan dimulakan semula, dan meningkatkan kecekapan maklum balas pengendalian maklumat yang tidak normal. Struktur sistem komunikasi kawalan suara ditunjukkan dalam Rajah 3.

Rajah 3 Skema gambarajah struktur sistem komunikasi kawalan suara

4 Kesan Permohonan

4.1 Kesan Keselamatan

Penggunaan sistem kawalan jauh telah menghapuskan kedudukan tetap pelbagai titik pemindahan, mengurangkan kecederaan peribadi yang disebabkan oleh kegagalan peralatan, mengurangkan risiko keselamatan faktor manusia, dan meningkatkan kecekapan sambungan keseluruhan operasi peralatan. Di bawah tindakan bersama sistem pemantauan dan maklum balas sensor, kemalangan yang disebabkan oleh penghantar tali pinggang yang tidak normal atau suis pengumpan secara berkesan dihapuskan, dan keselamatan operasi diperbaiki.

4.2 Kesan Ekonomi

Selepas transformasi pintar sistem pengangkutan aliran arang batu utama lombong, kadar penjimatan elektrik bulanan 9 garisan penghantar utama meningkat hampir 13.7%. Melalui kawalan penukaran kekerapan perbezaan tali pinggang penghantar, bil elektrik diselamatkan oleh kira -kira 481,000 yuan/bulan. Operasi tali pinggang penghantar telah dikekalkan dengan baik, yang mengurangkan haus dan lusuh dan memperluaskan hayat perkhidmatan peralatan seperti penghantar tali pinggang hampir 3.5 bulan. Kos perolehan tali pinggang penghantar tahunan boleh disimpan sebanyak 1.67 juta yuan, dengan faedah ekonomi yang signifikan. Selepas penggunaan pemantauan pintar dan pengenalan dan teknologi kelajuan penukaran kekerapan, matlamat perniagaan mengurangkan kakitangan dan meningkatkan kecekapan telah dicapai dengan berkesan. Berbanding dengan mod pengurusan menubuhkan pekerja kedudukan tetap dan pekerja pemeriksaan dan penyelenggaraan di setiap titik pemindahan, selepas pengoptimuman teknikal, kos buruh dapat dikurangkan sebanyak kira-kira 144,000 yuan sebulan.

5 Kesimpulan

(1) Melalui kajian mod operasi dan kaedah kawalan penghantar tali pinggang 9 garisan pengangkutan aliran arang batu utama di lombong arang batu projek ini, platform kawalan frekuensi pembolehubah pintar untuk sistem pengangkutan aliran arang batu utama dibina. Kamera dengan pengiktirafan pintar dan fungsi pengambilalihan imej dipasang pada laluan pengangkutan dan titik pemindahan. Selepas pengambilalihan imej dan pemprosesan data, grafik intuitif dan visual dan data diperolehi, yang mudah untuk menyelesaikan masalah dan pengendalian bahaya tersembunyi yang tepat pada masanya. Pada masa yang sama, kelajuan penghantar secara automatik diselaraskan mengikut aliran arang batu, untuk mencapai kesan penjimatan tenaga kawalan pintar.

(2) Selepas transformasi dan operasi sistem pengangkutan aliran arang batu utama, ia bukan sahaja mengurangkan risiko kesilapan dalam operasi manual dan penyelenggaraan pelbagai kedudukan, memastikan keselamatan peribadi pekerja, tetapi juga mengurangkan haus dan lusuh peralatan seperti tali pinggang dan penggelek, dan memanjangkan hayat perkhidmatan. Menurut pengiraan, ia menjimatkan 481,000 yuan dalam bil elektrik setiap bulan, menjimatkan 1.67 juta yuan dalam kos perolehan peralatan tali pinggang penghantar setahun, dan mengurangkan kos buruh sebanyak 144,000 yuan sebulan, dengan faedah ekonomi dan keselamatan yang signifikan.