選煤廠運煤系統監控安裝探究

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摘要：王莊煤業選煤廠運煤系統由于設備陳舊，不僅存在安全隱患，而且工人勞動強度高、用人效率低。現結合該選煤廠生產實際，對選煤廠運煤系統進行改造，改造后的設備由運煤視頻監控系統、運煤集中控制系統及主控制室的建設組成。運煤集中控制系統的應用，有效緩解了王莊煤業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；電控集中控制；改造

引言

王莊煤業有限責任公司選煤廠為礦井型選煤廠，該選煤廠運煤系統已開采運行多年，當前仍采用傳統的“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進行了監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有限責任公司位于長治縣蔭城鎮西陜村。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°。王莊煤業公司生產能力：240萬t/年；開拓方式：斜井開拓；井筒數量：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，使用信號鈴進行聯系。從以往的情況來看，該運輸系統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，根據公司要求，結合選煤廠運煤系統的現狀，必須對選煤廠運煤監控系統及集中控制進行改造。改造主要是從運輸系統的監控系統和集中控制系統兩大方面進行，主要有煤料運輸視頻監控系統的建設、煤料運輸集中控制系統的建設，主控制室的建設三部分組成。系統運行后可以有效的提高選煤廠運輸系統的安全性和可靠性。

2運煤系統監控系統建設方案分析

2.1監控方案分析

根據王莊煤業及選煤廠各生產車間煤料運行情況及監控集中控制室的設置位置，廠區集中控制室與運煤系統各監控點的直線距離最遠不超過350m，針對這一情況確定監控系統安裝方案為：以太網傳輸方式要求各監控點的光纖設備提供以太網接口，以便于監控點的圖像經Gloview網絡視頻服務器通過以太網接口上傳至監控中心。該方案運行較為穩定，設備日常維護量小。采用大華DAHUA高清（400萬像素）超寬動態紅外（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至交換機后，選用光纖將信號傳輸至集中控制室的32路監控主機上，再將32路監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工業級液晶顯示器拼接大屏，該產品是針對拼接視頻墻而研發的超窄邊拼接監視器，具有較好的散熱功能和圖像清晰穩定功能。王莊煤業選煤廠運煤系統監控監控方案情況如下頁圖1所示[1]。

2.2監控點的布置

針對選煤廠的整體布置情況，對運煤系統的16個位置進行了視頻監視點的布置，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。可24h對運煤系統視頻監控范圍內的運行情況進行高清監控，能有效地保證運煤系統安全穩定高效運轉。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報警[3]。

3運煤設備集中控制系統改造方案

3.1運煤系統設備分析

本次選煤廠運煤監控系統改造設計到以下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集中控制系統方案

選煤廠運煤系統采用繼電聯鎖遠近控制方案，將運煤系統運行的8臺設備啟動按鈕全部都并聯到選煤廠主控制室內，停止按鈕全部串聯到主控制室內，這種設計方案就可以實現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）改造前運煤系統的用工成本。該選煤廠運煤系統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）運煤系統改造的投入和改造后用工成本。本次運煤系統改造中，監控系統及集中控制系統設備采購投入約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，選煤廠運煤系統用工成本每年約節約40萬元，系統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，并長期發揮經濟效益。選煤廠運煤系統監控安裝及電控集中控制改造完成后，運煤系統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.山西平朔安家嶺礦選煤廠控制系統評價[J].選煤技術，2001（5）：48-49.

作者:肖露露 單位:山西長治王莊煤業有限責任公司