一、概述
帶式輸送機(jī)作為現(xiàn)代采礦企業(yè)散狀物料連續(xù)運(yùn)輸和轉(zhuǎn)載的設(shè)備之一,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在煤炭行業(yè),無論是露天開采還是井工開采,運(yùn)輸物料的首 選設(shè)備均是帶式輸送機(jī),在采區(qū)平巷、采區(qū)上下山、運(yùn)輸大巷及井口運(yùn)輸走廊等場(chǎng)所應(yīng)用十分廣泛。
但是由于帶式輸送機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)工作在高速、高拉力、高運(yùn)距的工況下,加之安裝維護(hù)中存在的問題,可能會(huì)發(fā)生跑偏打滑、斷裂撕裂、制動(dòng)失靈、摩擦起火等故障,從而造成經(jīng)濟(jì)損失乃至人身傷害。處理事故與恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)常會(huì)占用大量計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間,尤其是在大型露天煤礦或井工礦下處理斷帶類事故時(shí),會(huì)動(dòng)用大量設(shè)備、物資和人力,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,加劇了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。例如,2000年11月30日,山東兗州某礦中央帶式輸送機(jī)由于兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的一臺(tái)電機(jī)軸發(fā)生斷裂,使液力耦合器失去支撐,將其中的透平油甩出,被摩擦火花點(diǎn)燃,瞬間發(fā)生大火,造成直接經(jīng)濟(jì)損失6000多萬元。
為保障帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行,避免因故障而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,帶式輸送機(jī)的綜合保護(hù)裝置已經(jīng)成為帶式輸送機(jī)必不可少的裝置保障?!睹旱V安全規(guī)程》、《帶式輸送機(jī)保護(hù)安裝及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)級(jí)辦法》等文件均對(duì)帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)的安裝提出了明確的要求。
長(zhǎng)期的工業(yè)應(yīng)用表明,綜合保護(hù)的實(shí)施客觀上對(duì)促進(jìn)帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行起到了巨大的推動(dòng)作用,挽回了大量事后維修費(fèi)用。然而,在帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置的安裝試驗(yàn)中仍然存在一些問題,在很大程度上限制了綜合保護(hù)裝置的實(shí)施效果,其中尤以各類綜合保護(hù)傳感器的檢測(cè)試驗(yàn)問題為甚,主要存在如下問題:
沒有一套操作便捷、自動(dòng)可靠的信號(hào)發(fā)生裝置(溫度、煙霧、速度等),例如,對(duì)煙霧傳感器的檢測(cè)仍廣泛采用點(diǎn)燃膠帶產(chǎn)生煙霧的陳舊手段,效率低下、煙霧不可控;
檢測(cè)結(jié)果及過程中的原始信號(hào)、操作人員、傳感器等相關(guān)信息不能自動(dòng)存儲(chǔ)記錄,不方便歸檔調(diào)閱;
傳感器的完好情況由試驗(yàn)人員通過觀察讀數(shù)人工判斷,具有一定的主觀性,容易造成誤判。
為解決上述問題,充分發(fā)揮綜合保護(hù)裝置對(duì)帶式輸送機(jī)安全運(yùn)行的保障作用,應(yīng)采用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)傳感器試驗(yàn)臺(tái),用以檢測(cè)煙霧、溫度、速度、堆煤、跑偏、撕裂等各類傳感器的完好情況,確保輸送機(jī)綜合保護(hù)的有效性。該試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用具有如下重要意義:
1)可以提高綜合保護(hù)傳感器檢測(cè)的可靠性,有利于確保帶式輸送機(jī)的運(yùn)行安全;
2)對(duì)檢測(cè)結(jié)果、操作人員、傳感器等相關(guān)信息自動(dòng)進(jìn)行存儲(chǔ)歸檔,便于今后檢索調(diào)閱;
3)提高了綜合保護(hù)傳感器的檢測(cè)效率,降低了試驗(yàn)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用和推廣可帶來顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益:
1)社會(huì)效益:為帶式輸送機(jī)安全運(yùn)行提供保障,有效避免因其故障而引起火災(zāi)、斷帶事故所造成的人員傷亡,保護(hù)了煤礦職工生命安全,體現(xiàn)了重要的社會(huì)效益;
2)經(jīng)濟(jì)效益:通過促進(jìn)綜合保護(hù)的有效實(shí)施,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,可以大幅降低事后維修成本,體現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
二、系統(tǒng)組成
圖1 試驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)組成
試驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示,由試驗(yàn)臺(tái)本體、速度發(fā)生器、溫度發(fā)生器、煙霧發(fā)生器和多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳感器構(gòu)成綜合保護(hù)傳感器的檢測(cè)平臺(tái),對(duì)煙霧、溫度、速度、撕裂、跑偏、堆煤、急停等多種待檢傳感器和灑水裝置的完好情況進(jìn)行檢測(cè)。
帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)試驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)已成為煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全和安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化必備的裝置保障!?。?/span>
三、主要功能
1)煙霧檢測(cè):通過程序可控的煙霧發(fā)生裝置產(chǎn)生濃度可調(diào)的煙霧,對(duì)煙霧傳感器進(jìn)行檢測(cè),以指示燈、語音等形式報(bào)告檢測(cè)結(jié)果,并對(duì)煙霧傳感器信息、操作人員信息、原始檢測(cè)信號(hào)等進(jìn)行記錄;
2)溫度檢測(cè):通過程序可控的溫度發(fā)生器產(chǎn)生溫度信號(hào),實(shí)時(shí)顯示標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器與待檢溫度傳感器采集的溫度曲線,并通過比較判斷傳感器是否合格,以指示燈、語音等形式報(bào)告檢測(cè)結(jié)果,并對(duì)溫度傳感器信息、操作人員信息、原始檢測(cè)信號(hào)等進(jìn)行記錄;
3)速度檢測(cè):通過程序可控的速度發(fā)生器產(chǎn)生速度信號(hào),實(shí)現(xiàn)先加速后減速的速度控制,通過待檢速度傳感器與標(biāo)準(zhǔn)速度傳感器的信號(hào)比較判斷傳感器是否合格,以指示燈、語音等形式報(bào)告檢測(cè)結(jié)果,并對(duì)速度傳感器信息、操作人員信息、原始檢測(cè)信號(hào)等進(jìn)行記錄;
4)機(jī)械開關(guān)量傳感器檢測(cè):可對(duì)堆煤、急停、跑偏、撕裂等機(jī)械開關(guān)量傳感器進(jìn)行檢測(cè),以實(shí)時(shí)曲線顯示信號(hào)跳變狀態(tài)并據(jù)其判斷傳感器的完好性,以指示燈、語音等形式報(bào)告檢測(cè)結(jié)果,并對(duì)機(jī)械開關(guān)量傳感器信息、操作人員信息、原始檢測(cè)信號(hào)等進(jìn)行記錄;
5)灑水裝置檢測(cè):通過程序控制灑水電磁閥的通斷狀態(tài),根據(jù)信號(hào)的跳變狀態(tài)或流體的通過狀態(tài)判斷傳感器是否合格,以指示燈、語音等形式報(bào)告灑水裝置的檢測(cè)結(jié)果,并對(duì)灑水電磁閥信息、操作人員信息、原始檢測(cè)信號(hào)等進(jìn)行記錄;
6)信號(hào)處理:采用 FIR 模擬和數(shù)字濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,并基于萊依特準(zhǔn)則對(duì)檢測(cè)信號(hào)中的粗大誤差進(jìn)行有效剔除;
7)信號(hào)顯示:可通過數(shù)值文本框、動(dòng)態(tài)曲線、柱狀圖等多種控件形式顯示實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào);
8)存儲(chǔ):可對(duì)操作人員身份信息、操作日期時(shí)間、傳感器參數(shù)信息、檢測(cè)過程原始數(shù)據(jù)等進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ),全部檢測(cè)記錄文件均為只讀存檔文件格式,全部操作者無修改權(quán)限;
9)查詢與打?。嚎烧{(diào)閱和打印任意一次傳感器檢測(cè)試驗(yàn)記錄,查詢方式靈活,按操作人員、操作日期、傳感器信息均可以檢索檢測(cè)報(bào)告;
10)權(quán)限管理:對(duì)試驗(yàn)臺(tái)使用人員按照管理員、普通操作人員等進(jìn)行分級(jí),分配不同的操作權(quán)限,例如管理員有權(quán)設(shè)置檢測(cè)參數(shù)和分配操作者權(quán)限,而普通操作人員則只能進(jìn)行常規(guī)的檢測(cè)操作;
11)傳感器信息管理:操作者可以通過程序增加、刪減、修改傳感器的類別、型號(hào)、廠家、編號(hào)、技術(shù)參數(shù)等信息。
12)加密功能:程序具有加密功能,存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)不允許更改;操作人員在使用試驗(yàn)臺(tái)前也必須憑密碼進(jìn)行登錄。
四、技術(shù)參數(shù)
序號(hào) | 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
1 | 電源輸入 | 220VAC |
2 | 工作溫度 | -10℃~+60℃ |
3 | 環(huán)境濕度 | 20%~70% |
4 | 溫度信號(hào)形式 | 開關(guān)量、模擬量(0-20mA,0-10v,PT100) |
5 | 速度信號(hào)形式 | 開關(guān)量、頻率量(200-1000Hz)、模擬量(0-20mA,0-10v) |
6 | 電源輸出 | 127VAC、36VAC、24VDC、12VDC |
7 | 顯示器 | 21.5 英寸 |
8 | 操作系統(tǒng) | Windows 10 |
9 | CPU | 17 |
10 | 內(nèi)存 | 8G |
11 | 硬盤容量 | 1T |
12 | 采集通道儲(chǔ)備 | 不低于 4AI/10DIO |
13 | 信號(hào)分辨率 | 12bit |
14 | 采樣頻率 | ≥8k samples/Sec |
15 | 制煙材料 | 環(huán)保煙油 |
16 | 操作模式 | 鍵鼠 |
17 | 應(yīng)用程序編程環(huán)境 | LabVIEW |
18 | 速度發(fā)生器轉(zhuǎn)速 | 0-3000r/min |
19 | 溫度發(fā)生器溫度范圍 | 0-100℃ |
20 | 試驗(yàn)人員配置 | 1人 |
五、參考實(shí)物圖片