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1、朱莊礦主井提升系統(tǒng)實現(xiàn)定重 裝載自動化 淮北礦業(yè)集團(tuán)公司朱莊煤礦 保運(yùn)一區(qū) QC小組 朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中控制改造 淮北礦業(yè)集團(tuán)公司朱莊煤礦 保運(yùn)一區(qū) 一、 小組概況 小組名稱 保運(yùn)一區(qū) QC小組 成立時間 2007年元月 組 長 夏咸文 質(zhì) 管 員 孫同懷 小組類型 現(xiàn)場型 小組成員 7人 攻關(guān)時間 5個月 注 冊 號 BYYQ -QC 活動頻次 2次 /月，出勤率 100% QC教育時間 21小時以上 本循環(huán)課題 “朱莊礦主井提升系統(tǒng)實現(xiàn)定重裝載自動化 ” 二隊技師小組成員簡介 序號 姓 名 職 務(wù) 文化程度 1 周華聯(lián) 隊長 中專 2 徐金珠 副隊長 初中 3 吳 彬 副隊長 初中 一

2、、選題理由 針對上煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜， 為了保障生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)和高效運(yùn)行，決定從 遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中控制兩方面著手研究，重點(diǎn)對 集中控制進(jìn)行研究，并研究開發(fā)適應(yīng)上倉集中 控制系統(tǒng)的設(shè)備和軟件。 理由一： 上煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)存在的主要原因是， 各個控制設(shè)備相距很遠(yuǎn)，不利于人員的操作和 檢修。而且設(shè)備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜。 理由二： 由于朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備較多及運(yùn) 行方式多樣，再加上老舊設(shè)備多，影響生產(chǎn)和煤 質(zhì)的事故時有發(fā)生，每年造成的損失在數(shù)百萬元， 由于操作點(diǎn)分散，系統(tǒng)用工達(dá) 40多人，效率低下。 由于朱莊礦為集團(tuán)公司的主力礦井之一，還能服 務(wù)多年，因此地面生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)與完善，采用 先

3、進(jìn)的控制方式，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化集中監(jiān)控， 確保安全生產(chǎn)，勢在必行。 基于以上原因，決定對上煤倉進(jìn)行集中控制系統(tǒng)改 造，其主要組成 包括有：皮帶集控系統(tǒng) ,工業(yè)電視系 統(tǒng)，語音通訊系統(tǒng)三個。以控制室作為遠(yuǎn)程集控操 作中心，為每條皮帶機(jī)配備有一套現(xiàn)場控制分站， 通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn) 場操作、維護(hù)人員可以實時的查看系統(tǒng)的運(yùn)行信息， 以確保朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。 二、現(xiàn)場調(diào)查 目前朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題有： 1、設(shè)備多：目前，整個系統(tǒng)有 8部皮帶機(jī)以及配套的給煤 機(jī)、分煤器、振動篩、破碎機(jī)、電磁鐵等共幾十臺設(shè)備。 2、系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜：根據(jù)生產(chǎn)需求，運(yùn)行方式

4、有多個，有 二次篩分或不篩分；有進(jìn)方倉或進(jìn)圓筒倉；有進(jìn)倉或落地； 有破碎或不破碎；有風(fēng)選或不風(fēng)選；有集控或就地控制等 運(yùn)行方式。 3、故障率高：由于設(shè)備較多及運(yùn)行方式多樣，再加上老 舊設(shè)備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時有發(fā)生。 4、需要操作人員較多：每個小班需 6-7人。管理難度較大。 三、目標(biāo)確定 朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制 四、原因分析 五、計劃對策 針對以上原因，保運(yùn)一區(qū)技師小組成員 制定了如下方法來解決問題 ： 對策 、 對上倉進(jìn)行集中控制改造 在經(jīng)過分析比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤流示意圖以及現(xiàn)場實際使 用情況綜合考慮，使用新一代監(jiān)控系統(tǒng)來建造這套皮帶集控 系統(tǒng)，通過同一個上位機(jī)平臺來實現(xiàn)對膠

5、帶機(jī)和輔助設(shè)備全 系統(tǒng)的控制。 監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制設(shè)備包括有：主控計算機(jī)、集控網(wǎng)關(guān)、 控制分站。在方案中，以控制室作為遠(yuǎn)程集控操作中心，以 集控網(wǎng)關(guān)作為就地集控中心，以基于 LonWorks現(xiàn)場總線技 術(shù)的控制分站設(shè)備為骨干，集合各種檢測、保護(hù)、執(zhí)行裝置， 組建成一個完整的皮帶運(yùn)輸集控系統(tǒng)。 系統(tǒng)中的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站的運(yùn)算處理單元選用了高性能 的 CPU芯片，保證了系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和聯(lián)鎖運(yùn)算、處理的 實時性。 LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)采用的 LonTalk網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與 網(wǎng)絡(luò)變量技術(shù)以及高達(dá) 78KB/秒的傳輸速率，保證了各控制 分站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖佟⒖煽颗c準(zhǔn)確。 在集控系統(tǒng)中，為每條皮帶

6、機(jī)配備有一套現(xiàn)場控制分站，控 制分站與相關(guān)聯(lián)的傳感器、控制器進(jìn)行相對獨(dú)立地測控工作。 所有現(xiàn)場信號直接進(jìn)入所屬的控制分站，由控制分站完成信 號、狀態(tài)采集及狀態(tài)數(shù)據(jù)上報的功能，并且皮帶機(jī)的帶內(nèi)聯(lián) 鎖、帶間聯(lián)鎖、自動開關(guān)機(jī)等控制功能也全部由現(xiàn)場控制分 站完成，現(xiàn)場控制分站輸出的控制信號通過電氣控制設(shè)備來 驅(qū)動現(xiàn)場皮帶運(yùn)輸線上的各種裝置，如：皮帶電機(jī)、震動篩、 分煤器、電磁閥、報警器等現(xiàn)場被控設(shè)備。 通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn)場操作、 維護(hù)人員可以實時的查看系統(tǒng)的運(yùn)行信息，如：電機(jī)電流、 皮帶轉(zhuǎn)速、傳感器狀態(tài)、報警信息、上下游設(shè)備狀態(tài)等信息。 整個皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)中所有的集控網(wǎng)關(guān)和

7、控制分 站都掛接在一根屏蔽的雙絞線上，以 LonWorks總線 方式連接到控制室內(nèi)的主控計算機(jī)。集控網(wǎng)關(guān)和控 制分站除了 LonWorks總線接口外，還可以選擇配置 RS232、 RS485、 CAN等通訊接口，可以方便的與 就近的其他智能設(shè)備進(jìn)行通訊，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過 膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)上傳到控制室中，以實現(xiàn)對這些 設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。 控制室的主控計算機(jī)可以對整條皮帶運(yùn)輸線進(jìn)行監(jiān) 控管理。上位機(jī)軟件與下位機(jī)軟件可互為復(fù)核。主 控計算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與皮帶集控系統(tǒng)中的控 制分站進(jìn)行通訊，獲取運(yùn)行實時數(shù)據(jù)，下發(fā)控制命 令。同時還可以通過上位機(jī)通訊接口（ OPC Server） 向礦井綜合自動化系統(tǒng)

8、提供實時數(shù)據(jù)。 通過主控計算機(jī)能詳細(xì)的觀察到各主要工作 點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行狀況，如傳感器狀態(tài)、電機(jī)電 流、皮帶轉(zhuǎn)速等；可以方便地控制系統(tǒng)設(shè)備 開停，改變設(shè)備間的聯(lián)鎖關(guān)系；發(fā)生故障時， 主控機(jī)能顯示故障設(shè)備的位置和故障類型， 并發(fā)出語音和文字提示信息，協(xié)助值班人員 及時指揮現(xiàn)場人員排除各類故障，從而降低 故障率，減少事故影響時間。當(dāng)某臺設(shè)備因 局部故障一時不能納入集控系統(tǒng)時，可把該 設(shè)備轉(zhuǎn)化為就地控制，保證生產(chǎn)的連續(xù)性， 從而達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。 六、對策實施 1、該皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、保護(hù) 齊全、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。 2、系統(tǒng)改造需投入 108萬元，每年創(chuàng)效益 89.4萬元，投資回

9、收期 1.2年。 3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少 事故影響，提高生產(chǎn)效率，減少用工，減輕 職工勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。 。 七、效果檢查 本項目開發(fā)出的集中控制系統(tǒng)適應(yīng)范圍廣， 可以廣泛用于煤礦的地面生產(chǎn)系統(tǒng)。通過程 序控制各工序所需要的膠帶運(yùn)輸設(shè)備、監(jiān)控 設(shè)備、保護(hù)設(shè)備，實現(xiàn)了煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng) 的集中控制，徹底解除了人力的繁重勞動， 大大減少了事故影響時間，消除了生產(chǎn)中存 在的威脅，提高了礦井自動化程度和綜合經(jīng) 濟(jì)效益，又實現(xiàn)了環(huán)境的治理和保護(hù)，省時 省力，具有廣泛的實用性和很好的推廣應(yīng)用 前景以及良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 為了肯定本次小組活動的成果， 2011年 5月小組對取得

10、的效益進(jìn)行了討論： 社會效益 經(jīng)濟(jì)效益 減崗效益 社會效益 1、可隨時掌握地面生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情 況，有利于安全管理，減少直至杜絕安全事 故。 2、提高了管理、運(yùn)行的科技含量，減輕了工 人的勞動強(qiáng)度。 3、在老礦挖潛改造中，具有良好的推廣應(yīng)用 價值。 經(jīng)濟(jì)效益 活動后，我們邀請了財務(wù)部門人員進(jìn)行了核算： 1、該皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)齊全、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn) 定的特點(diǎn)。 2、系統(tǒng)改造需投入 108萬元，每年創(chuàng)效益 89.4萬元，投資回收期 1.2年。 3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少事故影響，提高生產(chǎn)效率， 減少用工，減輕職工勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。 4、提高了系統(tǒng)的可靠性

11、。大量地降低電氣設(shè)備的故障和維修率，以平 均每周少影響 10分鐘，每箕斗提煤 5.5噸，利潤 200元 /噸計，每年可節(jié)約 10分 X5.5噸 /分 X4周 X12月 X200元 /噸 =52.4萬 /年。 5、根據(jù)使用經(jīng)驗，集控系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，減少配件材料消耗 1萬 /年。 合計： 52.4+36+1=89.4萬元 /年 減崗效益 利用監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程集控開車，監(jiān)控 員利用通訊工具指揮巡檢人員處理事故， 減少了操作人員，提高了工效。以減少 操作和維修人員 12人，按每人年工資 3 萬計算，可減少工資性投入 36萬 /年。 九、遺留問題及下一步打算 遺留問題 遺留問題有目前集中控制系統(tǒng)剛投入生產(chǎn)，系統(tǒng)的兼容性有 待進(jìn)一步提高，有少量備件還不健全。一部分人員還不熟悉 系統(tǒng)的功能，有待進(jìn)一步培訓(xùn)提高。 下一步打算 1、把集中控制系統(tǒng)所需要的備件準(zhǔn)備齊全，以防在突發(fā)事 故中影響生產(chǎn)，減少事故影響的時間。 2、加大對職工的培訓(xùn)力度，使每一位職工都能做到對該系 統(tǒng)深入掌握。