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井下胶带机自动化和应急通讯保障系统综合研究及应用 　　摘要：文章针对现有的煤矿通信系统相对独立、自成系统、缺乏统一的调度指挥等问题，提出了一套皮带自动化系统和应急通讯保障系统的综合设计系统。此系统集成平台能够实现皮带自动化系统的一键开停，并且结合数字型全双工扩播电话，能够实现矿井通信全面覆盖，发生灾难紧急情况具有一键通功能，1分钟之内可快速通知井下所有矿工安全撤离并停止所控皮带系统。该系统经煤矿井下实际测试表明，系统在应急通信中具有安全可靠的功能。 　　关键词：皮带自动化；应急保障系统；综合自动化 　　中图分类号：TD634　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1009-2374（2012）25-0024-02 　　煤矿安全是生产工作中的重中之重，为预警、应急和救援机制提供可靠有效的应急保障平台，在安全生产工作中的布局具有十分重要的地位和作用。近年来随着自动??水平的不断提高，实现皮带自动化和应急通讯保障系统的综合应用，不仅可使井上值班人员和领导及时了解现场情况，便于井下出现紧急情况时，通过此系统可以及时通知作业地点的工作人员停止皮带的运行并迅速撤离危险区域，避免人身伤亡事故发生，而且可大大提高管理人员的工作效率，提高生产管理水平，提高生产效率，提高安全生产的保障力度。 　　1　系统组成 　　系统主要包括地面控制中心、传输部分、井下控制器单元、系统整合四部分内容。 　　图1　系统结构图 　　地面控制中心：工控机两台、地面交换机和光纤收发器等硬件组成。皮带自动化上位机组态界面实时显示现场数据；应急通讯保障系统界面可以实现向线路通话、打点、播放音频文件等功能，也可以接收井下线路的声音并将通话声音保存，同时调度室可根据不同的需要设置权限部署在不同的服务 　　器上。 　　传输部分：调度室交换机、光纤收发器、光缆，通过光缆的光信号传输，把PLC控制站的实时数据上传至地面调度中心，地面调度中心发出的命令经过交换机实时发送至PLC控制站，实现双向数据实时交互。 　　井下控制单元：PLC控制站、皮带设备、传感器、网关、KDW43B电源、高级话机、普通话机等，皮带自动化控制部分是通过PLC控制站对各皮带设备及传感器实时数据采集与控制，利用PLC控制站的按钮对系统内所有受控设备进行实时操控，并通过指示灯显示传感器的状态和设备的运行状况。应急通讯保障系统建设成覆盖全矿区、统一调度、实现双向语音及数据通信的矿用应急广播通信系统。 　　系统整合：两个系统的整合核心是网关和PLC控制站之间能实现通讯，并结合全局变量传值使整个煤流启停时运用应急通讯保障系统的话机实现预警功能。 　　2　系统功能 　　该系统包括调度集中管理和实时监控、井下控制预警与通话、实时数据采集与保护等功能。 　　2.1　调度集中管理和实时监控 　　实时监测皮带自动化系统的设备运行状态和各实时参数：皮带开停、故障状态，电机电流、电机电压、电机温度、带速等参数。 　　实时显示皮带自动化系统各类故障状态显示、报警和历史报警查询：当有报警产生时，可通过声音和组态画面显示的报警信息方式提示操作人员有报警发生，通过历史报警查询可查询任意时间段报警发生情况。计算机可对各保护传感器出现的故障进行屏蔽，及时调整设备参数以保证故障后设备在最短时间内恢复运行，故障在检修时间内排除后撤消屏蔽。 　　应急通讯保障系统的广播功能：可对单区、多区和全部区域进行广播可选，可按作息时间定制广播节目，定时播放，紧急语音随时插入即可广播，可播放背景音乐、领导讲话、语音宣传等。调度室对一条或多条线路打点，完成线路连接后，可以在调度室选择某一区域或多个区域进行打点，让井下相应的线路的所有扩音电话中发出单频的打点声音。调度室提供添加删除点、指定点名称、远程配置井下专用广播设备参数的功能。 　　2.2　井下控制预警与通话 　　井下控制预警：井下皮带控制设备通过PLC控制台的门前按钮实施集控系统的远控就地控制，实现皮带启停前的预警核心内容就是要运用PLC的输出模块来实现对应急通讯保障系统中高级话机音频输出的接通，来实现扩播系统沿线预警功能。这样就把自动化系统和应急通讯保障系统有机地结合在一起，便形成一套稳定运输并且能通过预警来保证人身安全的综合系统。为了满足日常运行、检修、故障处理等需要，系统具备集控半自动与集控自动两种自动控制功能，详细操作流程见图2。 　　应急通讯保障系统，音质好，抗干扰性强，解决现有扩播系统半双工通信机制带来的信道占用冲突，可从对线路通话改进为对话机、分组或线路的灵活通话方式，从而实现对井下通话对象的准确定位，实现点对点通话。 　　图2　操作流程 　　2.3　实时数据采集与保护 　　系统采集与检测的数据：模拟量为电机电流、电机电压、电机温度、轴承温度、减速机温度、皮带速度；数字量有：电机运行反馈、拉绳