1、技术背景：随着国内煤矿安全生产的发展现状和严峻形势，越来越多的煤矿企业在关注煤矿生产效益的同时更关注的是矿工的生命安全，而随着网络技术的发展，使得远程监控系统的应用得到普及，因此在煤矿架空乘人装置中应用远程在线监控系统也成为一种趋势，监控人员可以坐在监控室里对架空乘人装置进行实时监控，以便及时快捷的掌握井下设备的运行状态，而且系统在并入局域网后可以发布架空乘人装置运行的相关信息，技术人员可以共享信息进行诊断并提出解决方案。远程监控系统的组成:系统有上位机控制部分、上位机传输接口、架空乘人装置索道主控部分、驱动部分、信号采集部分、音 频传输总线、CAN 传输总线等部分组成。机头 PLC 控制箱、
2、机尾 PLC 控制箱是系统对架空乘人装置索道控制的核心，有 PLC 可编程控制器及 CAN 模块 等组成，PLC 接受经CAN/RS232 模块转换 后的温度、电流、电压 、油 压等模拟量和开光量信号，经过程序处理后通过中间继电器控制液压装置电磁阀和电动机的打开与关闭，从而控制索道的运行及停止；并将处理过的信号有CAN/RS232 模块通过 CAN 总线传送给操作台 进行实时显示。结构图如下：上上上上上上上上上上上PLC上上远程监控系统的功能：系统将 PLC 在线监控技术、 CAN 总线通讯 技术及远程监控系统融为一体， 实现对现场设备的自动监测与分析。系统主要功能如下：系统通过主控计算机接收
3、架空乘人装置中，安装在机头 PLC、机尾PLC 上 传的数据，通 过监 控画面进行显示，并把架空乘人装置的运行状态数据存到数据库中，同时通过主控计算机对乘人装置发送控制指令，用来控制架空行人装置的启动与停止。通过检测数据分析架空乘人装置各设备运行参数是否异常，对设备作出合理习性分析，预测预警可能发出的故障，例如对电机运行中电压和电流参数的分析处理，了解设备的运行状况。在主控计算机不能正常工作时，可自动切换到架空乘人装置本地操作，通过操作台上的按钮对架空乘人装置进行预警、启动、停止、故障复位等简易控制。在集控室可以通过音频总线，在乘人装置沿线播放音乐，并且可以进行随机的喊话。可以通过局域网对监控
4、系统进行监视和数据库的浏览，并进行数据查询，和曲线打印输出远程监控系统的控制要求：架空乘人装置的远程监控包括两个方面的内容要求，首先是采集架空乘人装置在运行过程中各种设备的运行参数，然后根据采集的参数进行数据分析，对应相应的控制和处理，以保证架空乘人装置的正常运行，和井下生产工人的生命。监控系统需要采集的数据：电机电流、电压、油箱温度、油 泵压力等模拟量信号。及现场的开关量信号。电控系统由隔爆兼本安型电源箱、矿用 PLC 提升信号、信号检测元件、控制元件及相应的控制线路组成。1）电控系统的功能。采用日本三菱 FX2N 系列 PLC 技术，实现可编程控制。启动前设预警开车信号，开、停 车按设定程
5、序自动控制，无人乘座延时停车，与外部设备电气互锁，沿线紧急停车，装置欠速、过速停车及电机失压、短路、断相、 过载保护。具有 钢丝绳脱槽停车、钢丝绳张紧上限、重锤落地、越站等保护。可通 过上位机对乘人装置远程监控、监视，方便 调度和管理。沿 线打点语言通讯、下车点安全语言提示、MP3 背景音乐播放。 2）显示功能。信号箱采用 LED 显示，具有“越位保护”、 “抱闸到位”、 “过速保护”、 “欠速保护” 、“断绳保护”、 “掉绳保护”、 “重锤下限” 、“全程急停”八个故障显示及相应的故障。 “猴车运行”、 “猴车停止” 、“手动运行”、 “自动运行”、 “检修方式” 、“急停/禁启”、 “强制
6、解锁”、 “运行速度”、 “上下人记数”9 个功能显示及相应运行状态。3）控制方式。分“ 手动”、 “自动”、 “检修”三种运行方式，可在显示窗上选择。手动 运行方式。启 动后， 24 小时不停地运行，此状态适用于人员流动较大的矿井，窗口显示“手动运行”，系统运行指示灯闪烁。自动 运行方式。也是一种节能运行方式，设无人值守功能。当有人坐上吊椅时，通过上车站检测传感器发出猴车启动信号，系统将按正常启动程序自动启动猴车，实现无人值守的启动模式，以程序内部设定的时间限时运行。无人值守启动后，计时器开始计时，有上人检测信号时，时间将返回到零点数值并重新计时，即时间记忆刷新，当剩余时间为 0 时系统将自
7、动停机。检修方式。按下 检修按钮时， 显示窗口显示“ 检修方式”，此时“启动”变为无外围保护停车点动启动，即按下“启动” 按钮，乘人装置电机自动启动且窗口系统运行指示灯闪烁；按下“停止” 后系统将马上停止运行。4）停止。在系统运行的任何状态下，按下“停止 ”按钮，制动电机自动停机制动抱闸，乘人装置电机自动停止。轮边制动器的油泵和抱闸电磁阀通电启动，钳型闸抱闸制动；轮边制动器行程开关恢复原状，为下次启动运行做准备。 5）急停、禁启。此按钮具有电控闭锁功能，在系统进入待机状态时，按下此按钮后，按钮自锁，此时不管是机头还是机尾的启动按钮都将不能启动系统运，即系统处于“禁启”状态。同时窗口显示“急停、
8、禁启” ，将此按钮往顺时针方向旋转，按钮将自动回位，回位并按下一次“ 故障复位”按钮 后， “禁启”消除。 6）故障复位。当故障处理后，按下此按钮，将 PLC 机内的故障闭锁清除，系统回到待机状态。7）强制解锁。当速度检测部分出现故障又暂时无法修复时，可按下此按钮强制解锁，作为抛开因速度保护的故障而停机的系统运行。此方式只能在制动器完好时短时运行，绝不允许长期运行，必须尽快更换速度传感器，以免发生意外。4 安全保护 系统具有机头、机尾越位保护、过速、欠速保护、变坡点掉绳保护、断绳急停、重锤下限位保护、全程急停保护等紧急停车功能。任意一种保护动作发生后系统都将停止运行，同时因故障而将电控系统闭锁
9、并发出警报声。 1）机头、机尾越位保护由 GUJ25 型矿用本质安全型堆煤传感器和吊架组成。乘坐吊椅进入机头或机尾的禁止越位点时，由越位保护装置给控制系统一个越位的信号，控制系统停机并发出故障报警声并停机，同时显示窗口相应的“机头越位” 或“机尾越位”，从而避免 矿工乘车通过驱动轮或迂回轮时越位而造成的人身伤害。按复位扭系统复位后才能重新启动。2）过速、欠速保护由 KGSS-M2 转速传感器和支架组成，当系统运行中速度传感器检测到的运行速度低于或超过设定的速度的 20%时，控制系统接受信号，自动将控制系统停止运行，并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的“欠速保护” 或“过速保护”，从而避免
10、飞车时对乘坐人员造成的伤害和打滑时对设备造成的损坏。 3）重锤下限位保护由 GUJ25 型矿用堆煤传感器和吊架组成。当重锤因牵引钢丝绳的伸长而下降，下降到离地面 200mm 时，此限位保护装置将给控制系统一个限位信号，控制系统将会自动停止运行，并发出故障报警。同时显示窗口将显示相应的“重锤下限位” ，避免因重锤落地而造成牵引钢丝绳无张紧力而打滑的现象。 4）上变坡点掉绳保护由 GUJ25 型矿用堆煤传感器和吊架组成。由于牵引索的张紧力不够或托压绳轮的安装中心偏移及托压绳轮的轮衬磨损未及时调整，都会导致牵引索从托绳轮上往下掉落，此时，安装在上变坡点捕绳器会自动捕绳，避免乘人经过此处造成伤害，同时掉绳保护开关给控制系统一个信号，乘人装置自动停机。5）全程急停保护由 KHJ 急停开关( 或 BAX1-5/127 拉点器)和钢丝绳及吊架组成，在乘人装置沿线的两钢丝绳中间距地面 1.2m 高的地方，紧急停车的开关装置安装间距应不大于 50m，与直径为 3mm塑套钢丝绳相联。沿线任意点只要拉动该钢丝绳，相应急停拉线开关将给系统一个急停信号，控制系统自动停运，发出故障报警，显示“ 急停故障”。
