《基于动力电缆载波数据传输技术的综掘工作面监测系统研制与实践》

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本项目属于矿山电气工程及其自动化研发与应用课题。随着信息化矿山建设的发展,煤矿生产的一些主要环节如通风、压风、提升、排水、运输、变电所等都已比较完善地实现了地面远程的监测监控,但对于掘进工作面和采煤工作面(以下简称工作面)设备的远程监控一直是个薄弱环节,原因之一是这些设备在工作中具有移动特性,在现有的一些工程项目中,一般是利用敷设专用光缆或通讯电缆进行信号传输,由于设备的移动性,加之工作面环境恶劣,信号光缆和电缆经常被损坏,使工作面的远程(地面)监控很不稳定可靠,给煤矿的安全生产带来隐患。无线通讯可以传输监控信号,但对于两面的特殊工作要求,如随着巷道的掘进,需要不断加装无线通讯基站,才能保证信号可靠传输,由此会带来需敷设基站的通讯线和电源线等一系列问题,给实际使用带来不便。目前煤矿工作面远程监控已成为煤矿信息化建设的薄弱环节,是制约无人(少人)工作面发展的主要因素之一,工作面工况监控的欠缺已影响了煤矿的安全生产,解决信号的可靠传输意义重大。本项目主要研究利用两面设备的供电动力电缆进行设备监控信号的传输的方法和装置,即利用动力电缆载波技术对煤矿井下掘进工作面设备工况参数实时监测方法,该方法也适用于煤矿井下采煤面的设备远程监控。完整的监控系统利用现代电力载波技术、计算机技术、监控技术和网络技术,实现对综掘工作面设备进行全面实时监测,并通过开发的综掘工作面设备工况实时监测软件,为管理人员及时掌握综掘工作面的安全生产状况提供方便,为矿井安全生产提供条件。该项目主要研究工作包括:1.通过660V、1140V、6KV电力线进行载波通讯,并能够实现载波信号跨越移动变电站、在不同电压等级电力电缆上进行数据传输。各级载波传输距离均不小于2000米。2.将载波传输信号送入矿井综合自动化环网从而与地面监控计算机进行数据交换,实现异构设备的信息通讯。3.在地面监控中心形成完善的远程监控平台,实时显示综掘工作面设备开停、电压、电流、除尘水压力等工况参数;检测综掘面胶带机的开停状态,并在地面上位机上显示胶带机运行状态;进行历史记录(曲线)查询;报警记录查询;形成每班、每天、每月的统计报表并打印输出等功能。项目实施完成了计划任务书的各项要求,完成了山东省煤炭工业局组织的技术鉴定,鉴定意见认为项目技术先进,应用效果较好,在载波技术应用于综掘工作面监测方面达到了国际先进水平。项目在淄博矿业集团许厂煤矿、山东唐口煤业有限公司进行了应用,取得了较好的经济和社会效应。利用电力线载波技术可有效进行煤矿井下移动设备监控信号的传输,在煤矿安全生产中有着广泛的应用前景。本项目在研究过程中,已取得实用新型专利1项,相关内容发表论文1篇。申请发明专利一项,已公示并进入实质性审查阶段。

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