地面生產系統集中管理

地面生產系統集中管理第1頁/共22頁一、選題理由針對上煤倉生產系統設備多，生產系統復雜，為了保障生產系統的平穩(wěn)和高效運行，決定從遠程監(jiān)控和集中控制兩方面著手研究，重點對集中控制進行研究，并研究開發(fā)適應上倉集中控制系統的設備和軟件。

第2頁/共22頁理由一：上煤倉生產系統存在的主要原因是，各個控制設備相距很遠，不利于人員的操作和檢修。而且設備多，生產系統復雜。第3頁/共22頁理由二：由于朱莊礦地面生產系統設備較多及運行方式多樣，再加上老舊設備多，影響生產和煤質的事故時有發(fā)生，每年造成的損失在數百萬元，由于操作點分散，系統用工達40多人，效率低下。由于朱莊礦為集團公司的主力礦井之一，還能服務多年，因此地面生產系統的改進與完善，采用先進的控制方式，實現生產過程自動化集中監(jiān)控，確保安全生產，勢在必行。第4頁/共22頁

基于以上原因，決定對上煤倉進行集中控制系統改造，其主要組成包括有：皮帶集控系統,工業(yè)電視系統，語音通訊系統三個。以控制室作為遠程集控操作中心，為每條皮帶機配備有一套現場控制分站，通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現場操作、維護人員可以實時的查看系統的運行信息，以確保朱莊煤礦地面生產系統安全和穩(wěn)定運行。第5頁/共22頁二、現場調查目前朱莊煤礦地面生產系統存在的問題有：1、設備多：目前，整個系統有8部皮帶機以及配套的給煤機、分煤器、振動篩、破碎機、電磁鐵等共幾十臺設備。2、系統運行復雜：根據生產需求，運行方式有多個，有二次篩分或不篩分；有進方倉或進圓筒倉；有進倉或落地；有破碎或不破碎；有風選或不風選；有集控或就地控制等運行方式。3、故障率高：由于設備較多及運行方式多樣，再加上老舊設備多，影響生產和煤質的事故時有發(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。第6頁/共22頁三、目標確定

朱莊礦地面生產系統的集中控制第7頁/共22頁四、原因分析第8頁/共22頁五、計劃對策

針對以上原因，保運一區(qū)技師小組成員制定了如下方法來解決問題：第9頁/共22頁對策、對上倉進行集中控制改造在經過分析比較的基礎上，根據煤流示意圖以及現場實際使用情況綜合考慮，使用新一代監(jiān)控系統來建造這套皮帶集控系統，通過同一個上位機平臺來實現對膠帶機和輔助設備全系統的控制。監(jiān)控系統的主要控制設備包括有：主控計算機、集控網關、控制分站。在方案中，以控制室作為遠程集控操作中心，以集控網關作為就地集控中心，以基于LonWorks現場總線技術的控制分站設備為骨干，集合各種檢測、保護、執(zhí)行裝置，組建成一個完整的皮帶運輸集控系統。系統中的集控網關和控制分站的運算處理單元選用了高性能的CPU芯片，保證了系統運行數據采集和聯鎖運算、處理的實時性。LonWorks現場總線技術采用的LonTalk網絡協議與網絡變量技術以及高達78KB/秒的傳輸速率，保證了各控制分站之間數據傳輸的快速、可靠與準確。第10頁/共22頁在集控系統中，為每條皮帶機配備有一套現場控制分站，控制分站與相關聯的傳感器、控制器進行相對獨立地測控工作。所有現場信號直接進入所屬的控制分站，由控制分站完成信號、狀態(tài)采集及狀態(tài)數據上報的功能，并且皮帶機的帶內聯鎖、帶間聯鎖、自動開關機等控制功能也全部由現場控制分站完成，現場控制分站輸出的控制信號通過電氣控制設備來驅動現場皮帶運輸線上的各種裝置，如：皮帶電機、震動篩、分煤器、電磁閥、報警器等現場被控設備。通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現場操作、維護人員可以實時的查看系統的運行信息，如：電機電流、皮帶轉速、傳感器狀態(tài)、報警信息、上下游設備狀態(tài)等信息。

第11頁/共22頁整個皮帶運輸監(jiān)控系統中所有的集控網關和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的主控計算機。集控網關和控制分站除了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備進行通訊，并將運行數據通過膠帶運輸監(jiān)控系統上傳到控制室中，以實現對這些設備的遠程管理?？刂剖业闹骺赜嬎銠C可以對整條皮帶運輸線進行監(jiān)控管理。上位機軟件與下位機軟件可互為復核。主控計算機通過工業(yè)以太網絡與皮帶集控系統中的控制分站進行通訊，獲取運行實時數據，下發(fā)控制命令。同時還可以通過上位機通訊接口（OPCServer）向礦井綜合自動化系統提供實時數據。第12頁/共22頁通過主控計算機能詳細的觀察到各主要工作點的設備運行狀況，如傳感器狀態(tài)、電機電流、皮帶轉速等；可以方便地控制系統設備開停，改變設備間的聯鎖關系；發(fā)生故障時，主控機能顯示故障設備的位置和故障類型，并發(fā)出語音和文字提示信息，協助值班人員及時指揮現場人員排除各類故障，從而降低故障率，減少事故影響時間。當某臺設備因局部故障一時不能納入集控系統時，可把該設備轉化為就地控制，保證生產的連續(xù)性，從而達到系統運行安全可靠。第13頁/共22頁六、對策實施1、該皮帶運輸監(jiān)控系統具有技術先進、保護齊全、可靠性高、運行穩(wěn)定的特點。2、系統改造需投入108萬元，每年創(chuàng)效益89.4萬元，投資回收期1.2年。3、系統改造后可以提高系統的可靠行。減少事故影響，提高生產效率，減少用工，減輕職工勞動強度，改善作業(yè)環(huán)境。。第14頁/共22頁七、效果檢查

本項目開發(fā)出的集中控制系統適應范圍廣，可以廣泛用于煤礦的地面生產系統。通過程序控制各工序所需要的膠帶運輸設備、監(jiān)控設備、保護設備，實現了煤礦地面生產系統的集中控制，徹底解除了人力的繁重勞動，大大減少了事故影響時間，消除了生產中存在的威脅，提高了礦井自動化程度和綜合經濟效益，又實現了環(huán)境的治理和保護，省時省力，具有廣泛的實用性和很好的推廣應用前景以及良好的經濟效益和社會效益。第15頁/共22頁

為了肯定本次小組活動的成果，2011年5月小組對取得的效益進行了討論：社會效益

經濟效益減崗效益

第16頁/共22頁社會效益1、可隨時掌握地面生產系統各環(huán)節(jié)的運行情況，有利于安全管理，減少直至杜絕安全事故。2、提高了管理、運行的科技含量，減輕了工人的勞動強度。3、在老礦挖潛改造中，具有良好的推廣應用價值。第17頁/共22頁經濟效益活動后，我們邀請了財務部門人員進行了核算：1、該皮帶運輸監(jiān)控系統具有技術先進、保護齊全、可靠性高、運行穩(wěn)定的特點。2、系統改造需投入108萬元，每年創(chuàng)效益89.4萬元，投資回收期1.2年。3、系統改造后可以提高系統的可靠行。減少事故影響，提高生產效率，減少用工，減輕職工勞動強度，改善作業(yè)環(huán)境。4、提高了系統的可靠性。大量地降低電氣設備的故障和維修率，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、根據使用經驗，集控系統穩(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/年第18頁/共22頁減崗效益利用監(jiān)控系統實現遠程集控開車，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。第19頁/共22頁九、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剛投入生產，系統的兼容性有待進一步提高，有少量備件還不健全