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远程自动风门控制系统方案与技术协议

发布时间:2022-01-18   点击次数:209次

煤矿井下矿用远程自动风门控制系统方案、技术协议和远程遥控全自动风门的基本功能。

传统的矿用全自动控制风门在减轻了矿工压力、提高了通行效率的同时也为管理层带来了新的要求:如何监管井下风门的开闭状态杜绝风门运行处于监管盲区、如何远程干预控制风门的开闭动作;出现突发事故时怎样保证矿车、矿工的快速的通行以及把管理层的指令及时传达的现场、中央泵房防水密闭门根据现场突发情况快速的开关运行实现无人值守,井口防爆门的自动复位、反风装置的自动化控制等等这一系列的问题急需解决,风门远程监控系统是因智慧矿山矿井建设的过程中的迫切切需求的环境由济南东山技术人员下研发而成。它充分利用光学、力学、机械、通讯物联网等高新技术而实现了对井下风门的远程监测、自动控制与智能化通讯的综合管理,远程控制风门具有“现场自动"、“现场手动"、“远程"三种运行模式,且每组风门可单独设定工作模式,互不影响;消除了管理层对井下风门运行监管空白的现象。

        矿用全自动风门控制系统采用RJ45标准通讯接口,执行TCP_Modbus通讯协议标准,具有2路通讯接口,采用单模双纤模式传送信号至地面控制中心,主要有以下几项功能。

1.1管理权限:

1.1.1本系统采用RBAC 理论分为三级管理模式;一级管理人员具有查看、修改参数、控制风门的运行的权限,并对二级、三级管理人员的账户进行管理(包括登记、删除),二级管理员可以查看、控制风门的运行;三级管理员只能查看风门的运行状态、各传感器的数据参数、视频等;

1.1.2厂家管理员具有恢复出厂设置的功能;降低了因一级管理员非正常离职给后续矿方管理人员带来的工作难度。

1.2不同风门界面的切换:

把上位机界面切换到需要查看的风门界面有两种不同的方法。根据客户的巷道图纸在本系统内创建矿井巷道电子地图,风门地理位置标示清晰,在主界面上方点击“分布点设置"进入巷道电子地图,然后点击需要切换到的风门代号实现一键链接,直接将上位机界面切换到相应的风门主界面。在上位机主界面左侧一栏,直接点击需要切换到的风门的代号,则主画面直接切换。

   

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1.3系统设置:

一级管理员可以在上位机界面登录后远程根据井下风门的实际运行情况对各种风门的开关、等待的时间参数、声光报警器的的时间参数、液压站运行的时间参数等进行设置;各种传感器输出参数值的标准区域范围;各风门的IP地址的设置;平衡风门、井口防爆门处于打开状态下多长时间才会出现语音报警的设置等。

   

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 1.4传感器报警

    当配套的风速传感器、水位传感器、烟雾传感器、甲烷传感器、系统动力传感器等各种传感器的输出参数不在一级管理员设置的区域范围时、当风门处于打开的状态下超过超过一级管理员设置的最长时间后,电脑界面则出现文字、显示图标闪烁的提示;同时有“注意、注意、XX号风门运行异常,请检查"的语音提醒。管理员得到信息后通过视pin、电话通讯、系统自检等方法方式快速的查找到异常风门运行出现异常的因素,切实担负起监测与控制的责任,杜绝安全事故的发生。

1.5输出、输出全程监控

   在上位机界面上对PLC的输入、输出开关量全程监控,随时掌握井下现场风门自动控制系统的电磁阀、液压站、声光报警器、红外感应器或光控传感器、电控按钮等组成部件的运行情况,当风门运行出现故障时快速的查找故障源头、使风门快速的恢复正常运行状态提供依据。

1.6视频监控

  本系统采用高清矿用防爆摄像安装风门两侧,实时的将风门的运行状态画面传输到井上的上位机平台并保存,以备查看;也可用鼠标点击上位机界面视pin的左上角,实现全屏观看响应风门的运行情况。

       

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1.7上位机远程控制

   1.7.1 远程自动调节风门或远程自动平衡风门远程控制

在远程自动调节风门或远程自动平衡风门上位机界面的右侧有急停按钮、复位按钮、开门按钮、关门按钮解锁按钮、互锁按钮,百叶窗旋转角度输入窗口、百叶窗控制按钮等,通过点击各控制按钮达到需要的风门运行状态。

为了安全起见,急停按钮使用谁安急停按钮谁具有复位的权利,即井下现场人员使用了急停按钮停止了正在运行的风门,则只有井下现场的人员再次按下现场的急停按钮,风门才复位(恢复到初始的状态),反之远程使用急停按钮功能时也同理。

         井上管理员可以根据设定的风速传感器参数是否在正常范围区域内而通过改变百叶窗的旋转角度来调整百叶窗通风横截面的大小,进而达到理想的情况。现场通风部门的人员也可以根据相关仪器测得的参数和要求标准在与井上管理员沟通后,通过现场的电控按钮控制百叶窗的旋转角度,达到满足正常的通风要求。

         远程上位机上的解锁按钮可以实现两道风门之间解除互锁的状态,为大型设备的通行和出现突发事故时矿工快速撤离到安全区域提供了条件。

1.7.2远程自动防水密闭门控制

   在远程自动防水密闭门上位机界面的右侧有“开门按钮"、“关门按钮"“急停按钮"和“复位按钮";在井下现场也同样存在“开门按钮"、“关门按钮"“急停按钮"。

   在执行防水密闭门开关程序时,为了安全,拉紧装置、门扇开关和导轨升降三者之间存在一定的先后顺序;在开门时拉紧装置完全解除1-2秒钟后,连接门扇的油缸(或气缸)才能将防水密闭门打开;门扇开门完全到位1-2秒后,连接导轨的油缸才执行导轨铺平的程序;反之关门的过程也是同理。

急停按钮现场控制与远程控制执行谁急停谁复位的原则,即井下现场使用的急停按钮使正在开或关的防水密闭门停止运行时,井上远程控制平台无权使用急停按钮解除防水密闭门的停止状态,反之同理。

   本系统可以配置投入式水位传感器;当井下某位置的水位传感器的数值在规定的区域内浮动时,自动防水密闭门自动执行关闭动作并通过传输网络上传到井上管理平台报警。

       

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1.7.3井口远程自复式防爆门

               在远程自复式防爆门上位机界面右侧有“开门按钮"、“关门按钮"“急停按钮"、“复位按钮"、“反风到位按钮"和“反风解除按钮";在井口现场的控制柜里也同样存在“开门按钮"、“关门按钮"“急停按钮"、“反风到位按钮"和“反风解除按钮";自动复位、门扇开闭、反风三个运行状态互锁,即同一时间段内只能执行完一个流程后,另一个流程才能执行。

当井下发生爆炸而产生的冲击波井防爆门的门扇顶起时,本安型风门开闭状态传感器接到需要防爆门需要复位的信号后传递给主机里的PLC可编程控制器;液压站开始运转,然后A缸伸缩杆开始回缩通过钢丝绳与滑轮组把门扇拉回到原位(复位),经过一定的时间后(该时间长短可以在PLC程序中修改设置) 油缸伸缩杆伸出恢复到初始位置。

在停电风机停止运转时,自复式防爆门利用配重装置的重力把门扇打开,实现井下自然通风,当电力恢复正常井口风机开始运转时,风门开闭状态传感器接到需要防爆门需要复位的信号后传递给主机里的PLC可编程控器;液压站开始运转,然后复位油缸伸缩杆开始回缩通过钢丝绳与滑轮组拉动门扇复位,经过一定的时间后(该时间长短可以在PLC程序中修改设置)伸缩杆伸出恢复到初始位置。

反风时可以在现场使用手动电控按钮或管理平台上位机上的“反风到位按钮"启动液压站和防爆门自锁装置油缸,反风结束时再次在井口现场按动反风按钮或上位机上的“反风解除按钮"后解除反风装置。

当风机出现故障或防爆门需要检修时,在现场按一下防爆门开门按钮或远程上位机上的“开门按钮",防爆门在油缸的作用下被升起;工作完成后,安一下关门按钮,油缸伸出,门扇在复位油缸的作用下实现复位。  

       

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   1.8风门运行状态

              在平衡风门和调节风门的上位机界面有每道风门的“开门到位"、“关门到位"、“行人小门开门到位"、“行人小门关门到位"四种风门开关状态,当持续风门处于打开的状态下的时间长度超过一级管理员设置的范围区域时,井上的上位机界面出现文字、显示图标闪烁的提示;同时有“注意、注意、XX号风门运行异常,请检查"的语音提醒,以便管理员实时掌握风门的运行情况。

               在远程自动防水密闭门上位机界面有“拉紧到位"、“拉紧解除"、“门扇打开到位"、“    门扇关闭到位"、“导轨升起到位"“导轨铺平到位"等六个有关风门的运行状态显示。远程自复式防爆门上位机界面有“门扇关闭到位"、“门扇已打开"、“门扇打开到位"、“反风装置到位"和“反风装置解除"五个反应井口防爆门运行情况的 提示。

     各种风门位置传感器传递的信号为远程控制风门运行的管理员执行任务时提供准确无误的信息,以免出现误动作造成损失,实现安装风门远程控制系统理想的效果。

1.9远程电话通讯

  当井上管理员通过视频、传感器上传的参数等信息发现井下风门现场存在安全隐患而无法通过风门远程控制系统排出时,可以通过通讯系统及时的提醒井下巡检人员排除隐患,井下现场人员也可以通过通讯系统把发现的情况及时的汇报给管理层,以便快速决策,实现快捷的上通下达。

1.10历史数据保存、查询、打印

   对各风门的传感器参数、风门的开关点生成曲线图或报表保存,在查询界面输入响应的时间即可查询到该段时间内的风门的运行轨迹和各传感器的参数,并存档可打印,为追查事故起因、追查责任人提供有效的依据。

12、档案管理

   在上位机的档案管理系统内可以查找到各风门的档案:生产厂家、规格、安装位置、使用时间、使用年限,维护人员等项目,为风门的维护维修及更换提供支撑,且当风门的使用年限到达规定的时间后系统会报警提醒。

13、本系统具有帮助页面,进入后可以查看有关的风门说明书、电路图等资料。为矿工安装、使用、维护提供理论支持。

14、当风门的通讯中断或传感器故障时,上位机界面会出现不同的提示颜色,并做出故障点分析,以便及时检修。

     

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