Výskum inteligentného riadiaceho systému toku uhlia dopravníka pásu

S neustálym rozvojom výstavby inteligentných mín v mojej krajine sa ťažobné inžinierstvo vylepšovalo z mechanizácie a automatizácie na spravodajstvo. V rámci tohto zázemia takmer 80% inžinierskych projektov uhoľnej bane v tomto projekte dokončilo inteligentnú modernizáciu a transformáciu. V procese transformácie, okrem inteligentného monitorovacieho a sledovacieho systému, systému transparentného geologického podporného systému a systému monitorovania tlaku mínov, je elektromechanický transportný systém tiež kľúčovým transformačným objektom. V dôsledku veľkého počtu elektromechanických zariadení zapojených do systému elektromechanickej dopravy, trasy prepravy dlhého pásu, veľkého dopytu po monitorovaní videa a rozptýleného usporiadania zariadení, ako sú dopravníky, podávače uhlia, uhlie bunkrov na spodnej časti studne a uhoľné bunky v ťažobnej oblasti vyžadujú vysokú mieru koordinácie. Tradičná decentralizovaná metóda riadenia je ťažké dosiahnuť vysoko intenzívne a automatizované plánovanie, čo vedie k zlému pripojeniu spustenia zariadení a nejasným divíziou práce. Existujú aj problémy, ako je vysoké riziko zlyhania zariadenia a nízka účinnosť vyšetrovania skrytého nebezpečenstva. Keď pásový dopravník beží pri predpísanej rýchlosti špecifickej prepravy, nemôže vykonávať reguláciu rýchlosti frekvencie podľa skutočného stavu bez zaťaženia alebo plného zaťaženia, čo znižuje prevádzkovú efektívnosť a zvyšuje spotrebu energie. Spôsobí tiež neviditeľnú spotrebu pomocných zariadení, ako sú dopravné pásy, valčeky a bubny, a zvýši náklady na údržbu. Vďaka inováciám a uplatňovaniu nových technológií mnohé míny zaviedli technológiu inteligentného rozpoznávania AI do hlavného systému prepravy toku uhlia. Technológia získavania strojového videnia kombinujúce inteligentné video vybavenie AI s technológiou rozpoznávania môže realizovať diaľkové monitorovanie hlavného toku uhlia a môže rýchlo identifikovať uhoľnú kapacitu dopravníka, zlepšiť účinnosť prepravy zariadenia a dosiahnuť cieľ znížiť personál a zlepšiť efektívnosť a bezpilotné inteligentné riadenie.

1 Stav aktuálnej prevádzky hlavného systému toku uhlia

Hlavný systém toku uhlia v bane uhoľnej bane má celkom 9 prepravných línií banskej oblasti, vrátane 5 prepravných vedení v 11 ťažobných oblastiach, 1 prepravná linka v spoločnom pruhu, 1 prepravná linka v 12 ťažobných oblastiach a 2 dopravné vedenia v 14 ťažobných oblastiach. Pretože dopravníky hlavného systému toku uhlia zahŕňajú ťažobné oblasti 11, 12 a 14, ako aj prenosové stroje a dopravníky prenosu uhlia v každom mieste ťažby čelného tváre, existuje veľa usporiadaní zariadení a dlhé dopravné trasy. Ak je zariadenie manuálne riadené a špeciálny personál je usporiadaný na kontrolu a údržbu, vyžaduje sa veľké množstvo pracovnej sily a účinnosť údržby je nízka. Ukladanie jednotlivých miest prijíma prevádzkový režim s jednou poštou. Akonáhle dôjde k nehode kolapsu bunkra, je ťažké ho objaviť prvýkrát, čo predstavuje potenciálne riziká. Preto je potrebné optimalizovať hlavný systém prepravy toku uhlia, zlepšiť účinnosť údržby a znížiť bezpečnostné riziká manuálnej prevádzky.

2 inteligentný riadiaci systém pre hlavnú prepravu toku uhlia

2.1 Plánovanie centralizovaného riadiaceho systému

Systém plánovania centralizovaného riadenia využíva systém PLC ako riadiace jadro, používa optické vlákno na pripojenie platformy na riadenie automatizácie mínov, realizuje prenos a zdieľanie údajov prostredníctvom Ethernet, používa horný počítač ako rozhranie pre interakciu s ľudským a počítačom, vytvára platformu na spojenie hlavného riadiaceho systému a údajov a využíva iné senzory a prenosové zariadenia s sieťou downstream a dokončuje sa centralizovanú konštrukciu kontroly. Centrum riadenia pozemného riadenia má funkcie zberu údajov, prenosu údajov v reálnom čase, spätnú väzbu príkazu, varovanie o poruche, ukladanie údajov a zvukový grafický displej a podporuje rôzne formy rozhraní komunikačného protokolu. Po dokonalej prevádzke systému disperančovania a centralizovaného riadiaceho systému, v rámci koordinovanej komunikácie Ethernetu, Centralizovaný riadiaci systém PLC vysiela súčasne pokyny na dopravníky pozdĺž 9 hlavných línií toku uhlia. Systém kombinuje monitorovacie videá nainštalované v každom prenosovom bode, aby sa kedykoľvek zachytil stav operácie a podmienky načítania dopravného pásu kedykoľvek. Podľa prenosového toku a rýchlosti prevádzky automaticky naplánuje čas začiatku a zastavenia každého spojovacieho dopravného pásu, aby sa znížilo opotrebenie zariadenia a spotrebu energie spôsobeného dlhodobým prevádzkou dopravného pásu bez zaťaženia a účinne znižuje náklady na prevádzku zariadenia.

2.2 Systém regulácie rýchlosti inteligentnej premennej rýchlosti frekvencie

Inteligentný systém regulácie rýchlosti premennej frekvenčnej rýchlosti sa skladá hlavne z monitorovania videa odolného voči výbuchu, riadiacej skrinky PLC, inteligentného softvéru na začatie a zastavenie riadenia a dátových senzorov. Používa monitorovaciu obrazovku zachytenú fotoaparátom na inteligentné rozpoznávanie a detekciu algoritmov a odosiela vytvorené video a obrázok ako zozbierané údaje späť do pozemného riadiaceho centra pre analýzu a odhaduje zaťaženie uhlia pásového dopravníka. Podľa predvolených ukazovateľov zaťaženia dopravného pásu sú stavy bez zaťaženia a úplného zaťaženia nastavené a rýchlosť je upravená. Podľa skutočnej prepravnej situácie je možné rozsah rýchlosti upraviť na vysokú rýchlosť, strednú rýchlosť, nízku rýchlosť a nečinnú rýchlosť. V stave bez zaťaženia môže byť dopravný pás nastavený tak, aby zastavil alebo nečinný rýchlosť atď., Aby sa znížilo opotrebenie a spotreba energie povrchu dopravného pásu. Tento režim úspory energie je vhodný pre pruhy a dopravníky s dlhým vzdialenosťou. Senzory sú nainštalované v bunkri na uhoľníku, aby sa monitorovali množstvo uhlia v bunkri v reálnom čase. V kombinácii s množstvom uhlia uvoľneného v ústach bunkra je možné predbežne určiť množstvo uhlia na dopravníku. Na základe toho sa automaticky upraví rýchlosť prevádzkového dopravníka a funkcia samostatnej kontroly sa používa na spätnú väzbu spusteného stavu, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka dopravníka. Keď Centralizovaný riadiaci systém PLC zistí abnormálnu spätnú väzbu o poruche zo senzora, môže automaticky prenášať typ konkrétneho poruchy do riadiaceho centra a pošle alarmový signál hliadkovacím pracovníkom v prevádzkovom rozsahu dopravného pásu a pracovníkov v blízkych prenosových bodoch pre bezpečnostné výzvy. Ak sa systém samostatne kontroluje, nie je možné vykonať reset, personál údržby môže manuálne skontrolovať a resetovať, aby úplne odstránil bezpečnostné riziká.

2.3 Konštrukcia inteligentnej platformy

Softvér centralizovaného riadiaceho systému prijíma systém Siemens WinCC so servermi a operátorskými stanicami architektúry C/S. V rámci tejto architektúry poskytuje server operačné prostredie. Stanica operátora môže zobrazovať a spracovať obrázky rozhrania a môže rýchlo eliminovať a obnoviť, keď dôjde k poruche. Údaje zozbierané rôznymi senzormi a sledovaním videa v bani sú uvedené na projekčnej obrazovke Centra riadenia pozemného riadenia vo forme údajov a grafiky a stav výroby bane a stav prepravy hlavného systému toku uhlia sa intuitívne odrážajú rôznymi spôsobmi a formami. Manažéri odosielania a vodcovia baní môžu voľne preskúmať a prehrávať, prezerať informácie, ako je stav prevádzky dopravníka, tok uhlia, údaje o elektronickom stupnici a stĺpcové správy o analýze výroby. Platforma centralizovaného regulačného centra obsahuje sieť monitorovacieho systému, monitorovaciu obrazovku displeja a centrum spracovania počítača atď. A na prezentáciu prevádzkového stavu každého zariadenia sa používa viaceré sady obrazoviek LED displeja, čo je vhodné pre súčasné monitorovanie a prepínanie viacerých scén.

3 Aplikácia scenára

3.1 Funkcia inteligentnej diskriminácie a identifikácie

Zariadenia na sledovanie videa sú inštalované na hlavných dopravných trasách a prenosových miestach hlavného systému prepravy toku uhlia, aby sa dosiahli snímanie obrazu a spracovanie údajov; Ak sa zistí abnormálna prevádzka, dopravník pásu sa môže na diaľku zastaviť a s neobvyklými informáciami je možné spracovať včas, aby sa zabránilo blokovaniu uhlia a zabezpečenie rýchlej manipulácie s poruchami. Technológia získavania a rozpoznávania videa sledovacieho videa je kombinovaná s algoritmom AI. Získané obrázky môžu byť intuitívnejšie prezentované vo forme dátových modelov po digitálne spracovaní počítačovým systémom. Kombinácia údajov o nahrávaní senzora a algoritmu AI je možné získať presnejšie hodnoty porúch, čím sa dosiahne presné nastavenie dopravníka pásu. Skutočná obrazovka snímania monitorovania je znázornená na obrázku 1.

Obrázok 1 Zobrazenie neobvyklých informácií o získavaní videa

Na obrázku 1 je zobrazená obrazovka stavu operácie pásového dopravníka zachyteného inteligentnou monitorovacou kamerou vrátane uhlia nahromadeného v uhoľnom sklzu, cudzích predmetov, ako sú guľatiny na dopravnom pásme, veľké kúsky uhoľnej gangu a odchýlka dopravníka. Keď dôjde k vyššie uvedenému javu, zariadenie na ochranu uhoľných pilotov vydáva včasné varovanie a po tom, čo sa signál vráti späť, sa pásový dopravník automaticky začína uvoľňovať sklad, čím sa znižuje množstvo uhlia v koši na uhlie; Ak sa identifikujú cudzie predmety a veľké kúsky gangy, dopravný dopravník sa zastavuje včas a dispečerská miestnosť využíva podzemný komunikačný systém na zavolanie najbližšieho operátora na vyčistenie cudzích predmetov a obnovenie stroja; Keď sa dopravný pás odchyľuje, množstvo uhlia na prenosovom bode a poloha bodu kvapiek uhlia sa upravia reguláciou automatickej frekvenčnej konverzie a po korekcii pomocným antidovským valcom sa opakuje a resetuje.

3.2 Funkcia regulácie rýchlosti inteligentnej frekvencie konverzie

Inteligentný systém regulácie rýchlosti frekvenčnej konverzie sa skladá hlavne z rozpoznávania inteligentných kamier, video serverov a zariadení na diaľkové ovládanie. Je to systém všetkých počasia, nepretržitý a dlhodobý monitorovací systém. Podľa modelu regulácie rýchlosti nelineárnej optimalizácie fuzzy matematickej teórie sú stanovené ukazovatele včasného varovania a charakteristiky stavu abnormálnych porúch dopravného pásu. Ak má pásový dopravník nadmerný tok uhlia alebo preťaženie, laserový vysielač nainštalovaný na dráhe jazdiaceho dopravníka použije spätnú väzbu od laseru, kombinovaný s údajmi zozbieranými pomocou antidvipčného senzora na komplexnú analýzu, na úpravu relatívnej bežeckej rýchlosti medzi dvoma susednými dopravcami a znížením množstva prenosu uhoľného uhoľ na dosiahnutie účinku riadenia antidvizácie dopravníka. Kontrola detekcie toku uhlia je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2 Riadenie detekcie toku uhlia

3.3 Funkcia riadenia hlasu a komunikácie

Hlavné dopravníky v bane sú centrálne ovládané KTC101. Čiara je špeciálne zavesená pozdĺž čiary pod rámec dopravného pásu a skupina hlasových kontrolovaných zariadení na núdzové zastavenie 150 m je pripojená, čo môže tiež pomôcť manuálnej núdzovej zastávke. Toto zariadenie sa účinne vyhýba nehodám spôsobeným chybami riadenia v miestnych inšpekčných miestach slepých miest pozdĺž linky v dôsledku nadmerných dopravných pásov alebo nedostatku post pracovníkov. Keď monitorovanie videa zistí, že určité zariadenie má poruchu a potrebuje manuálne ošetrenie, najbližší personál sa dá zavolať prostredníctvom hlasového vysielania, aby ho zvládol, a na rýchle informácie o spätnej väzbe do všeobecnej dispečingovej miestnosti sa dá použiť hlasový riadiaci box. Po potvrdení, že porucha bola odstránená, je možné zariadenie obnoviť a opakovať. Tým sa skráti čas pre personálu údržby, aby našli pevné telefóny na spätnú väzbu a reštartovanie zariadení, a zlepšuje účinnosť abnormálnej spätnej väzby na spracovanie informácií. Štruktúra komunikačného systému hlasového riadenia je znázornená na obrázku 3.

Obrázok 3 Schematický diagram štruktúry komunikačného systému hlasového riadenia

4 aplikačný efekt

4.1 Bezpečnostný efekt

Aplikácia systému diaľkového ovládača eliminovala pevné polohy viacerých prenosových bodov, znížené osobné zranenia spôsobené poruchami zariadenia, znížilo bezpečnostné riziká ľudských faktorov a zlepšilo celkovú efektívnosť prevádzky zariadenia. V rámci spoločného pôsobenia monitorovacieho systému a spätnej väzby snímača sa účinne eliminujú nehody spôsobené abnormálnymi dopravníkmi pásov alebo podávacích spínačov a zlepšuje sa bezpečnosť prevádzky.

4.2 Ekonomické účinky

Po inteligentnej transformácii hlavného systému prepravy toku uhlia v bani sa mesačná miera úspory elektrickej energie 9 hlavných línií dopravníka zvýšila o takmer 13,7%. Prostredníctvom riadenia diferenciálnej konverzie frekvencie dopravného pásu sa účet za elektrinu ušetril asi o 481 000 juanov/mesiac. Prevádzka dopravného pásu bola dobre udržiavaná, ktorá znížila opotrebenie a predĺžila servisnú životnosť zariadení, ako sú napríklad pásové dopravníky, takmer 3,5 mesiaca. Ročné náklady na obstarávanie dopravného pásu sa môžu ušetriť o 1,67 milióna juanov, s významnými ekonomickými výhodami. Po použití technológie regulácie rýchlosti inteligentného monitorovania a identifikácie a frekvenčnej konverzie sa efektívne dosiahol obchodný cieľ zníženia zamestnancov a zlepšenie efektívnosti. V porovnaní s režimom riadenia pri nastavovaní pracovníkov s pevnou pozíciou a pracovníkov inšpekcií a údržby v každom prenosovom bode sa po technickej optimalizácii môžu náklady na pracovnú silu znížiť približne o 144 000 juanov mesačne.

5 záverov

(1) Prostredníctvom štúdia operačného režimu a metódy riadenia pásového dopravníka 9 hlavných transportných línií toku uhlia v uhoľnej bani tohto projektu sa vytvorí inteligentná platforma pre riadenie variabilnej frekvencie pre hlavný prepravný systém toku uhlia. Kamery s inteligentným rozpoznaním a funkciami získavania obrázkov sú nainštalované na prepravných trasách a prenosových bodoch. Po získaní obrazu a spracovaní údajov sa získa intuitívna a vizuálna grafika a údaje, čo je vhodné pre včasné riešenie problémov a spracovanie skrytých nebezpečenstiev. Zároveň sa rýchlosť dopravníka automaticky upraví podľa toku uhlia, aby sa dosiahol efekt inteligentnej kontroly úspory energie.

(2) Po transformácii a prevádzke hlavného systému prepravy toku uhlia nielen znižuje riziko chýb v manuálnej prevádzke a údržbe viacerých pozícií, zaisťuje osobnú bezpečnosť pracovníkov, ale tiež znižuje opotrebenie zariadení, ako sú dopravné pásy a valčeky a rozširuje životnosť. Podľa výpočtov šetrí 481 000 juanov v účtoch za elektrinu mesačne, šetrí 1,67 milióna juanov v nákladoch na obstarávanie dopravných pásov ročne a znižuje náklady na pracovnú silu o 144 000 juanov mesačne, s významnými ekonomickými a bezpečnostnými výhodami. .