承德柏泉鐵礦碎礦區(qū)域自動化改造技術(shù)方案獲獎科研報告

承德柏泉鐵礦碎礦區(qū)域自動化改造技術(shù)方案獲獎科研報告摘

要：目前，隨著礦產(chǎn)資源的日益貧化，加之人工成本的日漸提升，隨之而來的生產(chǎn)成本也越來越高。為了追求利益的最大化，很多企業(yè)都在通過減少人力來降低成本。這些因素促使著礦山企業(yè)不斷加大自動化系統(tǒng)的投入。目前，實現(xiàn)碎礦系列綜合自動化，皮帶機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備的無人值守已成為鐵礦企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

關(guān)鍵詞：自動化改造;碎礦

1概述

本實施方案包括柏泉鐵礦粗碎車間、中碎車間、高壓輥磨車間、篩分一車間、篩分二車間等區(qū)域的自動化改造、視頻監(jiān)控調(diào)試等。通過自動化改造，加裝視頻監(jiān)控，恢復(fù)皮帶機(jī)保護(hù)裝置、物料顯示、自動化系統(tǒng)等現(xiàn)存故障，通過集中值守和崗位巡檢等方式進(jìn)行人力資源優(yōu)化。首先在粗碎、中碎、篩一、高壓輥、篩二、中儲倉等六處地點進(jìn)行自動化改造，加裝視頻監(jiān)控設(shè)備，恢復(fù)中儲倉的2臺料位計。其次在中碎、高壓輥廠房內(nèi)恢復(fù)3臺料位計。然后實現(xiàn)兩臺高壓輥磨機(jī)和中碎礦倉下料口的遠(yuǎn)程監(jiān)控。最后從篩分二原破碎中控室鋪設(shè)光纖至西門，再打通西門至辦公樓的生產(chǎn)總調(diào)中心光纖鏈路，通過實時監(jiān)控生產(chǎn)和視頻畫面等方式進(jìn)行生產(chǎn)管控。

以上區(qū)域的監(jiān)控系統(tǒng)前端全部采用數(shù)字?jǐn)z像頭、中間使用網(wǎng)線或者光纖傳輸、后端使用大華7016綜合平臺一體機(jī)統(tǒng)一管理NVR及攝像頭及其他設(shè)備，總監(jiān)控室設(shè)辦公樓一樓總調(diào)辦公室。

2具體方案

2.1實施方案

通過加裝攝像頭、進(jìn)行二次顯示、修復(fù)物位計、改裝操作箱、崗位巡查優(yōu)化等方式進(jìn)行改造。其中，物位計更換為受水霧、灰塵影響不大的產(chǎn)品;攝像頭更換為具備防塵、防霧、自動調(diào)焦的攝像頭，以便于調(diào)度指揮生產(chǎn)。

2.1.1恢復(fù)粗碎重型皮帶和1#皮帶中下部、篩一振動篩和10#皮帶、篩一9#皮帶下和11#皮帶、篩二12#皮帶及中儲倉頂部、篩二8臺振動篩及8條皮帶、篩二25和32#皮帶六處地點的視頻監(jiān)控、自動化改造，并先恢復(fù)中儲倉頂部2臺料位計以觀測效果。

2.1.2進(jìn)行1#皮帶中上部、14#皮帶中上部、中碎機(jī)2#、3#給礦皮帶機(jī)處等四處地點自動化系統(tǒng)恢復(fù)、視頻監(jiān)控恢復(fù)和新裝，更換中破碎頂層2臺料位計，恢復(fù)高壓輥16#礦倉1臺料位計。

2.1.3更換整改區(qū)域損壞的攝像頭24個，新增12個攝像頭。

2.1.4進(jìn)行自動化系統(tǒng)現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備故障的排除和恢復(fù)。在中控室新增一臺匯聚交換機(jī)和一臺大華解碼器，兩臺顯示器輪巡顯示畫面，再加裝一臺電腦可以隨時調(diào)取現(xiàn)場畫面。

2.1.5調(diào)度中心架構(gòu)搭建及碎礦視頻改造方案：利用原有光纖鏈路，將碎礦監(jiān)控機(jī)房搬至辦公樓機(jī)房。同時重新敷設(shè)一條篩分二車間至辦公樓西門的光纜。重新熔接辦公樓至庫房光纜，連通辦公樓和庫房的鏈路。以此線路架構(gòu)來完成集控中心的線路搭建。同時在辦公樓搭建視頻管理平臺，以管理生產(chǎn)畫面。

2.2單體調(diào)試

設(shè)備的單體調(diào)試一般在監(jiān)控室進(jìn)行。網(wǎng)線一頭接筆記本電腦網(wǎng)口，另一頭攝像頭網(wǎng)口。通過對應(yīng)的適配器給攝像頭供電，接通電源，攝像頭電源指示燈亮。給筆記本電腦配置一個與攝像頭初始ip在同一個段上的任意ip，然后使用瀏覽器登錄攝像頭初始ip，訪問攝像頭，并設(shè)置攝像頭的各種參數(shù)。設(shè)置完畢后講重要信息做好記錄。

2.3聯(lián)合調(diào)試

系統(tǒng)支持30以上錄像本地存儲，并支持進(jìn)一步擴(kuò)展。

系統(tǒng)通過網(wǎng)口或其它相關(guān)接口，實現(xiàn)與圖形工作站及控制鍵盤的連接。

系統(tǒng)內(nèi)置日期、時間、字符發(fā)生器，在每幅圖像中疊加攝像機(jī)的編號、位置以及實時變化的時間（包括年、月、日、時、分、秒）。攝像機(jī)標(biāo)題以全中文顯示，日期/時間格式可調(diào)整。

系統(tǒng)具有視頻丟失檢測功能。

系統(tǒng)具有實時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)功能。

支持快進(jìn)、快退、慢進(jìn)、逐幀等播放模式，快進(jìn)/快退速度可調(diào)整。

支持外接鍵盤及工作站軟件等遠(yuǎn)程集中控制

支持用戶權(quán)限管理。

支持WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控模式。

支持實時圖像顯示。

支持對硬盤錄像機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集中管理。

通過軟件在多臺工作站顯示實時畫面

3主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

3.1大華DH-DSS7016S2-D大華監(jiān)控平臺一體機(jī)

嵌入式Linux一體機(jī)，30*24小時穩(wěn)定運行

支持1000M流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和384M本地存儲

支持本地硬盤RAID0、1、5

支持ONVIF、GB/T28181標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)備接入

支持IVS-B/PC等智能設(shè)備接入

3.2大華DH-EVS5016S

16盤位經(jīng)濟(jì)型磁盤陣列

采用高性能多核處理器

支持ONVIF、GB28181、PSIA等協(xié)議

支持128路2Mbps視頻1：1：1接入、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)

支持（1T、2T、3T、4T）SATA/SAS磁盤混插

3.3核心交換機(jī)

傳輸速率：10/100/1000Mbps

背板帶寬：598Gbps/5.98Tbps

包轉(zhuǎn)發(fā)率：222Mpps

3.4打滑檢測器XLDH-F-Ⅱ

工作電壓：AC100～240V50/60Hz

整機(jī)功耗：15W

輸出方式：1組開關(guān)量

負(fù)載電流：AC380V3A，DC24V3A

檢測范圍：10～9999轉(zhuǎn)/分

防護(hù)等級：IP67

3.5跑偏開關(guān)XLPP-Ⅰ

負(fù)載電流：AC380V3A，DC24V3A

觸點方式及數(shù)量：第1級：1*SPDT單刀雙擲，第2級：1*SPDT單刀雙擲

防護(hù)等級：IP67

3.6雷達(dá)物位計LW-2063

最大量程：0-30m

測量精度：±10mm

過程電壓：-1.0～60bar

信號輸出：4～20Ma/HART兩線制/四線制

供電電源：18～26VDC/150～240VAC

4效益分析

順利實施后，配合集中值守和巡檢制管理模式的推進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)8處地點的無人值守，合計減少24人。中控人員通過視頻監(jiān)控、生產(chǎn)畫面、料位顯示等方式指揮生產(chǎn)。

初期，計劃設(shè)置巡檢人員6人，執(zhí)行三班制巡檢;安排8-10名長白班機(jī)動維護(hù)人員，同白班巡檢人員共同進(jìn)行無人區(qū)域的設(shè)備加油、衛(wèi)生、啟停安全確認(rèn)、更換托輥等工作，合計減少崗位人員8-1