一种基于煤流运输的智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于煤流运输的智能控制系统，其包括：煤流运输单元，其包括破碎机、胶带运输机和原煤仓；与煤流运输单元相连的检测单元，其包括设置在胶带运输机上的、用以检测完成运输过程的煤流量的煤流量检测装置，设置在胶带运输机上的、用以检测皮带线速度的带速检测装置以及设置在原煤仓内的、用以检测原煤仓内储煤量的煤仓检测装置；与检测单元中的各部件相连的中控单元。本发明专利技术的有益效果在于对煤流系统运输过程复杂、设备多等复杂特点，提出在主运皮带、给煤机、煤仓仓储和视频监控应用在煤流运输系统，通过研究智能控制技术、传感器技术、信息化技术应用在五条主运皮带、两处给煤机，实现了皮带和给煤机地面远程一键启停无人值守。停无人值守。停无人值守。

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤流运输的智能控制系统


[0001]本专利技术涉及控制系统领域，尤其涉及一种基于煤流运输的智能控制系统。

技术介绍

[0002]胶带运输机在满载的工况下能够按照人们的期望的速度，克服整个胶带运输系统的惯性实现平稳、安全的启动和停车，这就是胶带运输系统的软启停。目前胶带运输系统的控制越来越趋于完善，胶带运输系统的控制釆用非常成熟的现场总线进行组网，通讯在网络上实现。胶带运输系统的集中控制能够实现对胶带运输系统的远程软启动和制动、对驱动装置的自动监控、对胶带运输机带速的监控、对保护装置的远程监控和随载调速的控制等。
[0003]中国专利技术专利公开号CN111663959B公开了一种煤矿井下综放工作面煤流运输智能调速系统及方法，用于控制采煤机的综放工作面运输设备的前部刮板运输机、后部刮板运输机和转载机的运行频率。
[0004]由此可见，所述煤矿井下综放工作面煤流运输智能调速系统及方法存在以下问题：
[0005]没有一套成熟完善的煤流监测系统，检测系统不能对故障的具体位置进行判断，且不能对运输机的带速进行实时调节。
[0006]现有的许多监测输送带实时运量大小的方法中，有电子皮带秤，但其需要安装多组称重传感器，安装步骤繁琐且精度较低；还有非接触式的激光扫描仪，其安装方便，但计算精度受外部因素影响较大，不稳定。
[0007]在煤矿运输工程中，运输机都是多条输送带递连输送煤炭的。当前，多数的多级运输机启动是从运输机的最后一级开始依次启动所有运输机，等到所有运输机都稳定后，系统才开始往输送带上落料，也称逆序启动。这种方式不仅造成了长时间的空载运行，也伴随不必要的能源浪费。
[0008]煤炭生产过程中，调度室要实时了解煤仓中煤位的高低。若不进行煤位监测,当煤仓中的煤位超过最高点时，会出现满仓，煤流运输机被迫立即停止运行，影响工作面的生产，发生事故；当煤位低于一定位置时，会出现空仓，有可能会破坏仓下给煤机以及降低块煤率等。

技术实现思路

[0009]为此，本专利技术提供一种基于煤流运输的智能控制系统，用以克服现有技术中不能根据煤流监测系统所检测的数据对皮带的带速进行实时调节的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于煤流运输的智能控制系统,其中，包括：
[0011]煤流运输单元，包括用以破碎原煤的破碎机、用以输送破碎后原煤的胶带运输机组和用以储存破碎后原煤的原煤仓，其中，胶带运输机组的输入端与破碎机相连、输出端与原煤仓相连，用以将破碎机处理后的破碎后原煤输送至原煤仓；所述胶带运输机组包括若
干个首尾顺次连接的运输机；
[0012]检测单元，其分别设置在所述煤流运输单元中的对应部件内，包括破碎机检测装置、若干煤流量检测装置、若干带速检测装置以及若干煤仓检测装置；破碎机检测装置设置在所述破碎机内，用以检测破碎机的运行状态是否正常，各所述煤流量检测装置分别设置在各所述运输机的对应位置，用以分别检测各运输机输送的煤流量；各所述带速检测装置分别设置在各所述运输机的对应位置，用以分别检测各运输机中传送带的移动速度；各所述煤仓检测装置分别设置在在各所述原煤仓的对应位置，用以分别检测各原煤仓内的储煤量；
[0013]中控单元，其分别与各所述胶带运输机组以及所述检测单元中的各装置相连，用以在系统运行时控制检测单元逐级对胶带运输机的煤流量进行检测并逐级根据所述运输机的实际煤流量判定系统是否正常运行并在判定系统发非正常运行时根据各所述运输机的煤流量以及皮带移速确定出现故障的运输机的具体位置，当中控单元完成对出现故障的运输机的具体位置的确定时，中控单元将该运输机的对应工作参数调节至对应值，中控单元在完成对该运输机的对应工作参数的调节时，若该运输机的煤流量仍不符合标准时，中控单元根据运输机的实际运行参数以及运输机周边的环境参数对运输机煤流量不符合标准的具体原因进行进一步判定。
[0014]对于单个所述煤流量检测装置，其为一设置在对应的所述运输机靠近输出端的超声波传感器；对于设置在所述破碎机输出端的运输机，所述煤流量检测装置设置在该运输机的输入端，当所述破碎机将破碎后的原煤输送至该运输机时，设置在该运输机上的煤流量检测装置将测得的未运输的初始煤流量记为Q0，所述中控单元将Q0记为预设初始煤流量并根据预设煤流量Q0启动接收到破碎后原煤的运输机并将该运输机中其皮带的移速设置为预设初始带速V0，中控单元根据预设初始带速V0以及各所述运输机的全长分别确定原煤经过各运输机所需的预设时长；对于单个并未设置在所述破碎机输出端的运输机，当位于该运输机上一级的运输机启动且运行时长达到对应的预设时长时，所述中控单元启动该运输机以输送位于该运输机上一级运输机输出的原煤并将该运输机中皮带的移动速度设置为V0。
[0015]对于单个所述运输机，包括：电机，为运输机的提供驱动，带动滚筒转动；所述滚筒，其与所述电机相连，用以接收电机传输的动力并带动皮带运行；所述皮带，其紧密包裹在滚筒外部，滚筒依靠与皮带之间的摩擦力带动其不断运行；
[0016]当系统运行时，所述中控单元分别控制各所述煤流量检测装置检测各运输机中传送带上的原煤的流量，对于单个运输机，设置在该运输机上的煤流量检测装置将测得的该运输机中皮带上的煤流量记为Q，所述中控单元将Q和Q0进行比对并根据比对结果判定系统运行是否正常并在判定系统非正常运行时对装置中出现故障的原因进行初步判定；
[0017]若Q＝Q0，所述中控单元判定系统正常运行；
[0018]若Q＞Q0，所述中控单元初步判定该运输机中单位时间内的煤流量过高并根据所述皮带的带速是否超出最大临界值以判定是否调节该皮带的带速进行调节；
[0019]若Q＜Q0,所述中控单元初步判定该运输机输出的煤流量不符合标准并根据所述皮带的带速是否超出最大临界带速以判定该运输机输出的煤流量不符合标准的具体原因。
[0020]所述中控单元中还设有预设最大临界带速Vmax，设定Vmax＞V0，当所述中控单元
判定所述当前运输机中单位时间内的煤流量过高时中控单元控制位于该运输机中的所述带速检测装置测得该运输机中皮带的实际带速V、将V和V0进行比对并根据比对结果判定该运输机运行是否正常并在判定该运输机非正常运行时对装置中出现故障的位置进行初步判定；
[0021]若V≤V0，所述中控单元判定位于该运输机上一级的运输机输出的煤流量高于预设煤流量Q0；
[0022]若V＞V0，所述中控单元初步判定该运输机输出的煤流量过高的原因为该运输机中皮带带速过高、将V与Vmax进行比对，若V≤Vmax，所述中控单元判定该运输机正常运行并判定无需对该运输机中皮带的带速进行调节，若V＞Vmax，中控单元判定需要对所述皮带带速进行调节，并计算Q0与Q的差值
△
Q并根据煤流量差值
△
Q将所述皮带的带速降低至对应值；调节完成后，中控单元将该运输机输出的煤流量记为Q
’
并将Q
’
与Q0进行比对，若Q...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于煤流运输的智能控制系统,其特征在于，包括：煤流运输单元，包括用以破碎原煤的破碎机、用以输送破碎后原煤的胶带运输机组和用以储存破碎后原煤的原煤仓，其中，胶带运输机组的输入端与破碎机相连、输出端与原煤仓相连，用以将破碎机处理后的破碎后原煤输送至原煤仓；所述胶带运输机组包括若干个首尾顺次连接的运输机；检测单元，其分别设置在所述煤流运输单元中的对应部件内，包括破碎机检测装置、若干煤流量检测装置、若干带速检测装置以及若干煤仓检测装置；破碎机检测装置设置在所述破碎机内，用以检测破碎机的运行状态是否正常，各所述煤流量检测装置分别设置在各所述运输机的对应位置，用以分别检测各运输机输送的煤流量；各所述带速检测装置分别设置在各所述运输机的对应位置，用以分别检测各运输机中传送带的移动速度；各所述煤仓检测装置分别设置在在各所述原煤仓的对应位置，用以分别检测各原煤仓内的储煤量；中控单元，其分别与各所述胶带运输机组以及所述检测单元中的各装置相连，用以在系统运行时控制检测单元逐级对胶带运输机的煤流量进行检测并逐级根据所述运输机的实际煤流量判定系统是否正常运行并在判定系统发非正常运行时根据各所述运输机的煤流量以及皮带移速确定出现故障的运输机的具体位置，当中控单元完成对出现故障的运输机的具体位置的确定时，中控单元将该运输机的对应工作参数调节至对应值，中控单元在完成对该运输机的对应工作参数的调节时，若该运输机的煤流量仍不符合标准时，中控单元根据运输机的实际运行参数以及运输机周边的环境参数对运输机煤流量不符合标准的具体原因进行进一步判定。2.根据权利要求1所述的一种基于煤流运输的智能控制系统，其特征在于，对于单个所述煤流量检测装置，其为一设置在对应的所述运输机靠近输出端的超声波传感器；对于设置在所述破碎机输出端的运输机，所述煤流量检测装置设置在该运输机的输入端，当所述破碎机将破碎后的原煤输送至该运输机时，设置在该运输机上的煤流量检测装置将测得的未运输的初始煤流量记为Q0，所述中控单元将Q0记为预设初始煤流量并根据预设煤流量Q0启动接收到破碎后原煤的运输机并将该运输机中其皮带的移速设置为预设初始带速V0，中控单元根据预设初始带速V0以及各所述运输机的全长分别确定原煤经过各运输机所需的预设时长；对于单个并未设置在所述破碎机输出端的运输机，当位于该运输机上一级的运输机启动且运行时长达到对应的预设时长时，所述中控单元启动该运输机以输送位于该运输机上一级运输机输出的原煤并将该运输机中皮带的移动速度设置为V0。3.根据权利要求2所述的一种基于煤流运输的智能控制系统，其特征在于，对于单个所述运输机，包括：电机，为运输机的提供驱动，带动滚筒转动；所述滚筒，其与所述电机相连，用以接收电机传输的动力并带动皮带运行；所述皮带，其紧密包裹在滚筒外部，滚筒依靠与皮带之间的摩擦力带动其不断运行；当系统运行时，所述中控单元分别控制各所述煤流量检测装置检测各运输机中传送带上的原煤的流量，对于单个运输机，设置在该运输机上的煤流量检测装置将测得的该运输机中皮带上的煤流量记为Q，所述中控单元将Q和Q0进行比对并根据比对结果判定系统运行是否正常并在判定系统非正常运行时对装置中出现故障的原因进行初步判定；若Q＝Q0，所述中控单元判定系统正常运行；若Q＞Q0，所述中控单元初步判定该运输机中单位时间内的煤流量过高并根据所述皮
带的带速是否超出最大临界值以判定是否调节该皮带的带速进行调节；若Q＜Q0,所述中控单元初步判定该运输机输出的煤流量不符合标准并根据所述皮带的带速是否超出最大临界带速以判定该运输机输出的煤流量不符合标准的具体原因。4.根据权利要求3所述的一种基于煤流运输的智能控制系统，其特征在于，所述中控单元中还设有预设最大临界带速Vmax，设定Vmax＞V0，当所述中控单元判定所述当前运输机中单位时间内的煤流量过高时中控单元控制位于该运输机中的所述带速检测装置测得该运输机中皮带的实际带速V、将V和V0进行比对并根据比对结果判定该运输机运行是否正常并在判定该运输机非正常运行时对装置中出现故障的位置进行初步判定；若V≤V0，所述中控单元判定位于该运输机上一级的运输机输出的煤流量高于预设煤流量Q0；若V＞V0，所述中控单元初步判定该运输机输出的煤流量过高的原因为该运输机中皮带带速过高、将V与Vmax进行比对，若V≤Vmax，所述中控单元判定该运输机正常运行并判定无需对该运输机中皮带的带速进行调节，若V＞Vmax，中控单元判定需要对所述皮带带速进行调节，并计算Q0与Q的差值
△
Q并根据煤流量差值
△
Q将所述皮带的带速降低至对应值；调节完成后，中控单元将该运输机输出的煤流量记为Q
’
并将Q
’
与Q0进行比对，若Q
’
≥Q0，所述中控单元判定当前运输机合格，并对当前运输机的电机温度进行检测以对当前运输机的安全性进行监测，若Q
’
＜Q0,所述中控单元初步判定该运输机输出的煤流量不符合标准并根据所述皮带的带速是否超出最大临界带速Vmax以判定该运输机输出的煤流量不符合标准的具体原因。5.根据权利要求4所述的一种基于煤流运输的智能控制系统，其特征在于，所述检测单元中还设有测温传感器，其分别设置在单个所述运输机上，所述中控单元中还设有预设电机温度T0；当所述中控单元完成对所述皮带带速的调节且调节后所述运输机输出的煤流量Q
’
≥Q0时，中控单元控制测温传感器测得所述运输机中的电机温度T，所述中控单元分别对T与T0进行比较；若T≤T0，所述中控单元判定所述运输机的运行温度合格，工作状态正常；若T＞T0，所述中控单元判定所述运输机的温度异常，中控单元发送温度异常警报，当中控单元发送异常警报的时长达到预设值时，中控单元控制系统停止运行。6.根据权利要求4所述的一种基于煤流运输的智能控制系统，其特征在于，当所述中控单元判定所述当前运输机中单位时间内的煤流量过低时，中控单元控制单个所述带速检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡平，马运基，都波，李新，刘新龙，吕晨辉，耿彬，董润泽，高瑞云，赵建新，
申请(专利权)人：内蒙古双欣矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：