煤矿综合自动化系统-综采系统.ppt

煤矿综合自动化系统【综采系统】,综合机械化采煤是指采煤工作面中采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套。采煤的主要工序如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板等过程全部机械化，此外，顺槽运输采用带式输送机也实现了相应的机械化。,液压支架组成液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备。作用液压支架是用来有效而可靠的支撑和控制工作面顶板，同时还能前移和推进工作面输送机，与采煤机、输送机配套使用，实现了落煤、装煤、运煤、支护和放顶回采工艺过程的全部机械化，即所谓的综合机械化采煤。,采煤机牵引机构是采煤机的重要组成部分，担负着移动采煤机并进行调整与保护的任务。是牵引动力的输出装置，它牵引采煤机沿工作面方向穿梭工作。,链轮--链轨型,牵引圆环链通过张紧装置固定在输送机的机头和机尾架上，主链轮旋转与牵引链啮合滚动，带动采煤机上下运行。,齿轮--销排型,采煤机牵引部的驱动轮与铺设在工作面输送机槽帮上的圆柱销齿轨啮合，使采煤机移动。,,,销轮--齿轨型,由装在底架内的驱动滚轮与固定在输送机上的齿轨啮合而移动采煤机。,刮板机刮板机由机头、机尾和机身组成,刮板输送机是由绕过机头链轮和机尾滚轮（或机尾链轮）的无机循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽作为承载机构。启动电动机，经联轴节和减速器传动链轮，从而驱动刮板链连续运转，将装在溜槽中的煤由机尾推运到机头处卸载转运。刮板输送机适用于煤层倾角不超过25的采煤工作面。综采工作面时，刮板机的适用煤层倾角一般不超过10煤层倾角过大时，要采取防滑措施。在采煤工作面运输平巷和联络巷都可用刮板输送机运送煤炭。,桥式转载机桥式转载机的机头部通过横梁和小车搭接在可伸缩带式输送机机尾部两侧的轨道上，并沿轨道整体移动；机尾和水平装载段则沿着巷道底板滑行。一种可以纵向整体移动的短的重型刮板输送机桥式转载机与可伸缩带式输送机配套使用可以随采煤工作面的推进而整体移动破碎机架设于平巷转载机上用来破碎硬煤和大块矸石的设备防止硬煤和大块矸石砸坏、砸偏带式输送机。,自动化综采工作面控制系统的主要特点如下1、在顺槽控制中心，通过无线覆盖，传输语音和视频信号，实现工作面的控制；2、采煤机自动记忆切割；3、液压支架自动定位，推移；4、三机自动联动；5、皮带系统及泵站的自动控制；6、视频监视自动跟踪。,无人工作面-整体架构示意图,无人工作面-采煤机记忆割煤,无人工作面-无线全覆盖,无人工作面-三机联动,无人工作面-信息集成中心,主要内容,一、综采工作面装备二、系统集成三、远程控制四、辅助决策五、智能化工作面的关键技术六、自动化技术的具体应用,一、综采工作面装备,1、综采工作面的装备⑴电牵引采煤机⑵电液支架⑶输送设备⑷供电设备⑸通讯设备⑹控制设备⑺其它设备,2、输送设备⑴刮板运输机⑵转载机（含皮带机尾的张紧与自移部分）⑶破碎机⑷皮带机3、供电开关（3300，1140，660，127）⑴单路开关⑵组合开关⑶移动变电站,4、通讯设备⑴语音电话⑵沿线急停开关⑶数字化喇叭,5、监控装备（采煤机和电液支架内含监控装置）⑴刮板机机头机尾监测装置⑵破碎机监测装置⑶皮带机监测装置⑷乳化液泵站监控装置⑸供电开关监测装置⑹移动变电站监测装置⑺瓦斯监测装置⑻视频监控装置,6、控制装备⑴网络通讯装备（电液控网络、输送设备网络、语音通讯网络、无线通讯网络、顺槽工业以太网）⑵机载控制器（采煤机、液压支架、乳化液泵站、皮带机）⑶集中控制器（集中控制计算机、集中视频服务器、顺槽控制器、电液控主机、乳化液泵站主机、输送设备主机）⑷传感器,二、系统集成,1、数字化的含义“自动化”、“信息化”和“数字化”三者之间的关系这三者在本质上没有区别，而是从不同角度提出煤炭企业今后发展的方向。三者之间“信息化”是实质、“数字化”是表达形式、“自动化”是目的。⑴不同层次下的数字化设备互联、单元互联、子系统互联⑵集中监控⑶远程控制⑷辅助决策,2、互联的问题⑴统一的接口（接口分为同构互联、异构互联）⑵连接方式包括①总线互联（MODBUS互联、CANBUS互联、DP互联）②以太网互联（无线网互联、有线网互联）③因特网互联（物联网互联）⑶通讯协议问题（全局广播模式、定期巡检模式、事件与消息模式、自动上传模式、交互应答模式）,3、集中监控的问题⑴统一采集、显示、归档、查询⑵报警与故障的判断⑶二次传感问题⑷多传感融合⑸频谱分析⑹传感树⑺传感分类⑻传感关联,4、传感器分类⑴开关信号①输入/输出/操控/显示②输入信号划分限位开关、运行返回、故障返回、报警返回、远控起停输入、保护输入。⑵模拟信号①模拟量分类温度（开放式/封闭式）、压力（水、油、乳化液）、位移、流量、电流、浓度、液位。②单调式、惯性式、跃变式。,5、传感树⑴监控对象树⑵对象监测参数表⑶参数变化范围①有效值范围②报警区间③故障区间④死区间,6、集中归档与访问⑴大规模集中归档问题与风险⑵归档数据的查询接口（SQL与XML）⑶归档数据中无效数据的剔除⑷因为断开连接引起的数据断档⑸不同归档数据的周期不同和同步性⑹数据访问时采用等时间隔、变化归档、等距间隔时数据的自动转换,三、远程控制,1、集中控制2、控制模式自动转换3、一键起停与连锁控制4、参数化协同控制5、自动调节（柔性连续调节，如调速）6、本地-远程同步互锁7、有线状态机验证8、视频辅助,四、辅助决策,1、生产管理的支持2、安全管理的支持3、设备管理的支持4、监控系统维护的支持5、如何自动获取最高级别的工作面参数6、采用动画/平面图相结合的形式提供辅助决策支持,五、智能化工作面的关键技术,1、异构集成2、协同控制3、智能控制4、智能评估与诊断5、三机联动6、自适应截割7、同步互锁8、3DVR,六、自动化技术的具体应用－综采,,六、自动化技术的具体应用－连采,综采工作面监控系统,系统概述综采工作面系统包括液压支架、采煤机、乳化液泵站、三机等，这些系统相对独立，各成系统，通过预留的以太网接口就近接入至工业网交换机。实时反映工作面的每个支架的工作参数，包括有乳化液泵站工况、支架伸出长度、支架承受压力、采煤机运动方向、采煤机运行速度、采煤机所在支架号、采煤机所在位置以及设备开停状态、工作面供电、供风、供水等关键参数。,系统控制结构图,系统功能实现在线监测工作面设备工况及故障并传输到地面调度中心。现场条件具备时可实现对泵站、液压支架移架的远程控制，可实现采煤机的远程启动与停车。控制功能通过工作面集成系统主机或地面集成系统主机都能够实现对工作面所有生产设备的全面控制，启动工作面生产自动控制程序，实现设备自动化运行（1）单设备启停功能，包括刮板机、转载机、泵站、采煤机等（联锁解除）。（2）顺序开机功能，启动顺序如下皮带机-破碎机-转载机-刮板机-采煤机（存在联锁关系）。（3）顺序停机功能，停机顺序如下采煤机-刮板机-转载机-破碎机-皮带机。,工程图例,THEEND,