摘 要：隨著煤礦開(kāi)采深度的增加和采掘機(jī)械化程度的提高，井下運(yùn)輸技術(shù)的相互干擾問(wèn)題日益尖銳化。架空乘人器作為一種運(yùn)人技術(shù)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置方便，并且可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)提升功能。利用架空乘人器運(yùn)送人員，減少了工人上下班體力消耗，同時(shí)體現(xiàn)了運(yùn)送人員的方便、靈活，對(duì)礦井的高產(chǎn)高效起到推動(dòng)作用。本文對(duì)架空乘人器無(wú)人值守技術(shù)進(jìn)行了分析，根據(jù)其特點(diǎn)和需求，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦架空乘人器無(wú)人值守技術(shù)原理進(jìn)行了分析，最終達(dá)到無(wú)人值守目的。

關(guān)鍵詞：架空乘人器；分析；無(wú)人值守；技術(shù)

1 煤礦架空乘人器無(wú)人值守技術(shù)研究的意義

輔助運(yùn)輸技術(shù)經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，已經(jīng)逐步淘汰了落后設(shè)備，基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化控制，但是隨著礦井發(fā)展的需求，架空乘人器需要進(jìn)一步升級(jí)與改進(jìn)，針對(duì)架空乘人器目前存在的占用崗位人員多、故障處理不方便和耗能的問(wèn)題，文中對(duì)無(wú)人值守技術(shù)進(jìn)行了分析和應(yīng)用。

2 架空乘人器的運(yùn)行方式

2.1 連續(xù)運(yùn)行方式

當(dāng)按紐按到“連續(xù)”時(shí)，操控臺(tái)窗口顯示“連續(xù)方式”，系統(tǒng)在起動(dòng)后，在無(wú)故障的情況下可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不停地運(yùn)行。

通過(guò)按下操控臺(tái)“開(kāi)車(chē)預(yù)警”按鈕，安全制動(dòng)電機(jī)起動(dòng)，再按下“起動(dòng)”按鈕，實(shí)現(xiàn)乘人器起動(dòng)。

2.2 檢修方式

當(dāng)按紐按到“檢修”時(shí)，操控臺(tái)窗口顯示“檢修方式”，此時(shí)“起動(dòng)”變?yōu)辄c(diǎn)動(dòng)起動(dòng)，即按下“起動(dòng)”不松開(kāi)，乘人器電機(jī)起動(dòng)，松開(kāi)“起動(dòng)”后系統(tǒng)將馬上停止運(yùn)行。

2.3 斷續(xù)運(yùn)行方式

此運(yùn)行方式是一種節(jié)能的運(yùn)行方式，經(jīng)觸摸屏設(shè)定的時(shí)間來(lái)限時(shí)運(yùn)行，且操控臺(tái)窗口顯示“斷續(xù)運(yùn)行”。

3 架空乘人器無(wú)人值守技術(shù)原理分析

3.1 技術(shù)概要

架空乘人器自動(dòng)控制技術(shù)主要是由plc控制站、操作控制臺(tái)、保護(hù)開(kāi)關(guān)量輸入、急停開(kāi)關(guān)、語(yǔ)音報(bào)警裝置及電氣開(kāi)關(guān)等部分組成。plc控制站、操作控制臺(tái)和電氣開(kāi)關(guān)安裝在架空乘人器的機(jī)頭硐室內(nèi)，起停按鈕及方式選擇開(kāi)關(guān)、顯示器布置在操作控制臺(tái)面板上，各種保護(hù)開(kāi)關(guān)按照實(shí)現(xiàn)功能及工藝控制要求分別安裝在機(jī)頭、機(jī)尾及沿線托輪架適當(dāng)位置，以滿足控制技術(shù)的安全保護(hù)監(jiān)測(cè)和運(yùn)行控制需要。

3.2 無(wú)人值守技術(shù)分析

無(wú)人值守技術(shù)是在斷續(xù)運(yùn)行方式下實(shí)現(xiàn)的。

3.2.1 無(wú)人值守技術(shù)起動(dòng)與自動(dòng)停機(jī)分析

無(wú)人值守技術(shù)的起動(dòng)是在機(jī)頭、機(jī)尾上車(chē)點(diǎn)各裝設(shè)一套起動(dòng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)和紅外線傳感器。手動(dòng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)的作用是當(dāng)有人要乘車(chē)時(shí)拉一下手動(dòng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)， PLC就檢測(cè)到有上人信號(hào)，系統(tǒng)起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程與連續(xù)運(yùn)行方式起動(dòng)相同，起動(dòng)后計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)（此時(shí)間根據(jù)裝置運(yùn)行一周的50%的時(shí)間設(shè)定，即可將乘坐人員從機(jī)頭送到機(jī)尾或從機(jī)尾送到機(jī)頭），當(dāng)再次檢測(cè)到有上人信號(hào)時(shí)，時(shí)間將返回到原來(lái)的數(shù)值并重新計(jì)時(shí)，即時(shí)間記憶刷新，當(dāng)剩余時(shí)間為0時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)停機(jī)。紅外線傳感器的作用是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)起動(dòng)。當(dāng)有人經(jīng)過(guò)紅外線傳感器時(shí)，紅外線傳感器通過(guò)掃描人體，PLC就檢測(cè)到有上人信號(hào)，系統(tǒng)起動(dòng)。程序梯形圖如圖一所示。

3.2.2 無(wú)人值守條件下故障的處理方法

架空乘人器系統(tǒng)具有機(jī)頭/機(jī)尾越位、重錘限位、全程急停、掉繩保護(hù)、速度保護(hù)等安全保護(hù)，各種安全保護(hù)均由PLC程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制。且均為失效安全型，即任何一項(xiàng)保護(hù)起作用，乘人裝置均停機(jī)制動(dòng)。

以往對(duì)于所有的故障只有處理掉的情況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行人工復(fù)位，系統(tǒng)才可以重新起動(dòng)，不然系統(tǒng)會(huì)形成閉鎖無(wú)法起動(dòng)。失效安全型程序梯形圖如圖二所示。

無(wú)人值守條件下我們可以對(duì)架空乘人器的故障進(jìn)行分類(lèi)處理。對(duì)于重要的保護(hù)我們還是堅(jiān)持只有故障處理掉我們才可以復(fù)位開(kāi)機(jī)。而對(duì)于像機(jī)頭/機(jī)尾越位這樣的故障我們可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)?shù)V工乘坐吊椅上或下進(jìn)入機(jī)頭或機(jī)尾的禁止越位點(diǎn)時(shí)，由越位保護(hù)裝置給控制系統(tǒng)一個(gè)越位的信號(hào)，控制系統(tǒng)停機(jī)并發(fā)出故障報(bào)警，從而避免礦工乘車(chē)通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪或尾輪時(shí)越位而造成的人身傷害，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)器達(dá)到設(shè)定時(shí)間，機(jī)頭/機(jī)尾越位故障會(huì)自動(dòng)復(fù)位，再次拉手動(dòng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)或通過(guò)紅外線傳感器掃描人體都可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)起動(dòng)。程序如圖三所示。

4 應(yīng)用

無(wú)人值守技術(shù)的應(yīng)用，可以在無(wú)人操作架空乘人器的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，有人乘車(chē)時(shí)起動(dòng)開(kāi)車(chē)，減少了設(shè)備磨損。使用該技術(shù)后最直接的經(jīng)濟(jì)效益是節(jié)省勞動(dòng)資源和電能。我礦12煤架空乘人器采用無(wú)人值守技術(shù)之后，節(jié)省4人的勞動(dòng)力資源費(fèi)用，約節(jié)省32萬(wàn)元；在節(jié)約電能方面，這部架空乘人器電機(jī)功率為22KW，每度電能0.7元，每天停止運(yùn)行16小時(shí)，每天可以節(jié)電352KWh，每年節(jié)電128480KWh，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益89936元，每年共計(jì)節(jié)約40.9936萬(wàn)元。

5 結(jié)束語(yǔ)

煤礦架空乘人裝置以PLC編程控制為核心，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，方便快捷，簡(jiǎn)化了操作，自動(dòng)化控制程度高，具有自動(dòng)停車(chē)等功能，節(jié)約了電能，減少了磨損，延長(zhǎng)使用壽命，降低設(shè)備運(yùn)行成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)符合神華集團(tuán)提出的“少人則安，無(wú)人則安”的理念。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

段志英（1987-），助理工程師，2011年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)任神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)金鳳煤礦機(jī)電隊(duì)技術(shù)員。