煤矿刮板运输机在线监测系统的设计

田嘉俊， 任利冬， 庞启云

（山西煤炭运销集团金达煤业有限公司， 山西 孝义 032300）

引言

煤炭是我国消费结构中占比最多的能源之一，在未来一段时间内，煤炭生产过程的安全性与可靠性将关系到我国经济发展的可持续性[1]。综采工作面逐渐向自动化、无人化与智能化方向发展，但是由于工作面环境复杂，随着采掘过程的推进，对工作面机电设备的工作性能提出了很高的要求[2-3]。刮板输送机为综采三机的关键设备之一，负责工作面煤炭的运输工作，为了实现煤炭的高效、安全开采，应当保证刮板输送机运行的可靠性[4-5]。本文设计了一种煤矿刮板输送机远程在线监测系统，方便井上与井下工作面的信息传输与调度指挥工作。

1 监测系统的硬件部分

1.1 硬件整体结构（见图1）

图1 系统硬件结构

本监测系统主要由PLC 处理器、工控上位机、供电单元、存储单元、驱动单元、触摸屏、报警装置与传感器单元等组成。传感器采集刮板输送机工作参数与各零部件环境参数等，通过模数转换单元转换，将数字信号传输到PLC 处理器。PLC 通过分析数据，监测设备的运行工况，通过驱动单元与报警装置控制电机的启停与故障的报警。系统具有存储单元与触摸屏，方便操作人员对设备工况的直观监测与监测系统参数的调整设定。PLC 处理器作为监控分站安装于井下，工控上位机安装于井上，通过以太网通讯实现数据传输共享。为了减小频繁启动对设备的冲击，系统采用软启动变频驱动单元，利用液力耦合器连接电机与减速器，延长了电机的使用寿命。……