第18章综采工作面生产监测系统.pdf

18-1 第十八章第十八章 综采工作面生产监测系统综采工作面生产监测系统 第一节第一节 监测对象监测对象 综采工作面综合监测系统主要用于综采工作面支架压力及位 移 采煤机工况以及环境参数等的连续监测和数据采集 传送 记录 图形显示数据分析计算控制设备动作报表输出等功能为井下 和地面生产管理人员提供连续实时的工作面生产安全信息保 证采煤工作面安全高产高效的现代化手段 第二节 系统配置第二节 系统配置 综采工作面综合监测系统主要由地面计算机网络地面监测主 机井下中心站分站井上下光端机光纤各型号电缆各类传 感器等组成系统体系结构分为三个层次第一层为地面监测层在 地面设置监测主机用来接收井下采集数据并可显示存储分析 数据及报表打印通过设置多显示器一台主机可监测 23 个工作面 的数据 第二层次为顺槽监测层 在井下工作面顺槽设置井下中心站 接收显示工作面的数据与地面监测主机之间采用调制解调器通讯 方式通过四芯通讯线可实现串行数据通信通讯协议为 TCP/IP 18-2 协议第三层次为工作面监测层在监测点附近设置井下分站采集 各种传感器数据每个分站最多可采集 6 个传感器的数据压力传感 器和分站集成在一个盒体中分站与中心站之间通讯协议采用 MODBUS 现场总线协议 系统主要配置如下 1 中心站本质安全型防爆计算机 2 中心站电源专用隔爆兼本安型电源 3 分站本质安全型采集分站 4 分站电源专用隔爆兼本安型电源 5 电液控制器每个支架安装一套 6 压力传感器每台支架安装两个传感器 7 位移传感器每台支架安装一个传感器 8 倾角传感器 9 采煤机位置监测装置 10 采煤机信息发送和接受装置 第三节 控制原理第三节 控制原理 系统中负荷量开停流量等传感变送器都是通过一条公用 电缆与井下分站相连 在每一个传感变送器当中,都有一个译码电路 当井下分站发出地址码串时所有译码电路都接收这一地址码串并 18-3 进行译码 只有其地址与该地址码串相等的那一个传感变送器的译码 电路译码成功并为该传感变送器打开电源开关且将该传感变送器 的频率信号通过公用信号线传送到分站井下分站测读后再发出另 一个传感变送器的地址码串与之地址对应传感变送器译码成功后 将频率信号再传给井下分站 井下分站测读后再发另一传感变送器的 地址码串依次实现自动巡回监测 每个井下分站监测完所有与之相联 的传感变送器后再从头开始依次进行下一个循环的监测并将测得 的数据以每循环为一包发送给井下中心站 由各井下分站测控的各种 传感器的监测结果经由分站分站循环显示本分站的各监测结果 通过 RS485 通讯接口传输到井下中心站 井下中心站进行工程量计算 并根据测点的坐标位置以直观的图形方式将监测结果在井下中心站 的 LCD 屏幕上显示出来经计算如果某一结果超限需要发警告则通 过语音合成器形成相应的警告语音信号 通过接口由 TK100 系统向工 作面发布警告语音操作人员根据警告采取相应的措施同时将数据 集中起来打包后经传输线路传至地面监测主机 地面监测主机接收井下中心站传来的井下监测数据 完成图形显 示分析存盘输出等处理工作并将结果送上计算机网络以便其他 用户共享 18-4 第四节 系统功能第四节 系统功能 系统对工作面液压支架 采煤机等生产设备工况进行实时在线监 测及时发现故障隐患及时采取措施避免设备损坏同时将工作 面的相关信息及时传输到地面并通过计算机网络实现共享达到生 产管理的信息化 一一 工作面矿压 工作面矿压支架工况监测支架工况监测 通过压力传感器对支架的工作阻力位移传感器对支架立柱伸 缩量倾角传感器对支架顶梁倾角的监测可连续地掌握顶板压力准 确预测顶板初次来压和周期来压采取有效防范措施减少和排除顶 板压力对生产和安全的不良影响 同时及时发现被监测支架的损坏或 不能正常工作的部分检查支架操作的初撑力是否符合要求保证工 作面的支护质量 二二 采煤机 采煤机刮板输送机等生产设备工况监测刮板输送机等生产设备工况监测 通过对工作面刮板输送机及采煤机负荷量的连续监测随时监 视其工作状况在发生超负荷系统时发出警告 三三 采煤机动态位置的实时监测 采煤机动态位置的实时监测 通过对采煤机在工作面位置的位置连续监测 可随时掌握工作面 的生产状况以便合理调度生产 四四 工作面推进度监测 工作面推进度监测 通过设置在工作面头中尾各部的推溜位移传感器可以及 时掌握工作面的推进速度和累计推进量 以便准确制定工作计划和推 18-5 算工作面生产能力 五五 工作面生产工艺过程监测 工作面生产工艺过程监测 对生产工艺过程监测是建立在以上各项监测的基础之上对以 上各项监测结果的分析和数据整理 可以确定整个工作面的生产工艺 过程并以形象直观的显示方式在显示屏上显示出来以便对生产过 程进行及时的调度和管理