ZYDS型帶式輸送機綜合保護傳感器試驗臺

一、概述

    帶式輸送機作為現代采礦企業散狀物料連續運輸和轉載的設備之一，發揮著至關重要的作用。在煤炭行業，無論是露天開采還是井工開采，運輸物料的首 選設備均是帶式輸送機，在采區平巷、采區上下山、運輸大巷及井口運輸走廊等場所應用十分廣泛。

    但是由于帶式輸送機長期連續工作在高速、高拉力、高運距的工況下，加之安裝維護中存在的問題，可能會發生跑偏打滑、斷裂撕裂、制動失靈、摩擦起火等故障，從而造成經濟損失乃至人身傷害。處理事故與恢復生產時常會占用大量計劃生產時間，尤其是在大型露天煤礦或井工礦下處理斷帶類事故時，會動用大量設備、物資和人力，造成巨大的經濟損失，加劇了企業運營成本。例如，2000年11月30日，山東某礦中央帶式輸送機由于兩臺驅動電機中的一臺電機軸發生斷裂，使液力耦合器失去支撐，將其中的透平油甩出，被摩擦火花點燃，瞬間發生大火，造成直接經濟損失6000多萬元。

    為保障帶式輸送機的正常運行，避免因故障而導致的經濟損失和人員傷亡，帶式輸送機的綜合保護裝置已經成為帶式輸送機必不可少的裝置保障?！睹旱V安全規程》、《帶式輸送機保護安裝及試驗標準》、《煤礦安全質量標準化標準及考核評級辦法》等文件均對帶式輸送機綜合保護的安裝提出了明確的要求。

   長期的工業應用表明，綜合保護的實施客觀上對促進帶式輸送機的安全運行起到了巨大的推動作用，挽回了大量事后維修費用。然而，在帶式輸送機綜合保護裝置的安裝試驗中仍然存在一些問題，在很大程度上限制了綜合保護裝置的實施效果，其中尤以各類綜合保護傳感器的檢測試驗問題為甚，主要存在如下問題：
沒有一套操作便捷、自動可靠的信號發生裝置（溫度、煙霧、速度等），例如，對煙霧傳感器的檢測仍廣泛采用點燃膠帶產生煙霧的陳舊手段，效率低下、煙霧不可控；
檢測結果及過程中的原始信號、操作人員、傳感器等相關信息不能自動存儲記錄，不方便歸檔調閱；
傳感器的完好情況由試驗人員通過觀察讀數人工判斷，具有一定的主觀性，容易造成誤判。

   為解決上述問題，充分發揮綜合保護裝置對帶式輸送機安全運行的保障作用，應采用帶式輸送機綜合保護傳感器試驗臺，用以檢測煙霧、溫度、速度、堆煤、跑偏、撕裂等各類傳感器的完好情況，確保輸送機綜合保護的有效性。該試驗臺的應用具有如下重要意義：
1）可以提高綜合保護傳感器檢測的可靠性，有利于確保帶式輸送機的運行安全；
2）對檢測結果、操作人員、傳感器等相關信息自動進行存儲歸檔，便于今后檢索調閱；
3）提高了綜合保護傳感器的檢測效率，降低了試驗操作人員的勞動強度。該試驗臺的應用和推廣可帶來顯著的社會效益和經濟效益：
1）社會效益：為帶式輸送機安全運行提供保障，有效避免因其故障而引起火災、斷帶事故所造成的人員傷亡，保護了煤礦職工生命安全，體現了重要的社會效益；
2）經濟效益：通過促進綜合保護的有效實施，及時發現安全隱患，可以大幅降低事后維修成本，體現顯著的經濟效益。

二、系統組成

  圖1 試驗臺的系統組成

試驗臺的系統構架如圖1所示，由試驗臺本體、速度發生器、溫度發生器、煙霧發生器和多個標準傳感器構成綜合保護傳感器的檢測平臺，對煙霧、溫度、速度、撕裂、跑偏、堆煤、急停等多種待檢傳感器和灑水裝置的完好情況進行檢測。

帶式輸送機綜合保護試驗臺現已成為煤礦企業實現生產安全和安全質量標準化必備的裝置保障?。?！

三、主要功能

1）煙霧檢測：通過程序可控的煙霧發生裝置產生濃度可調的煙霧，對煙霧傳感器進行檢測，以指示燈、語音等形式報告檢測結果，并對煙霧傳感器信息、操作人員信息、原始檢測信號等進行記錄；

2）溫度檢測：通過程序可控的溫度發生器產生溫度信號，實時顯示標準溫度傳感器與待檢溫度傳感器采集的溫度曲線，并通過比較判斷傳感器是否合格，以指示燈、語音等形式報告檢測結果，并對溫度傳感器信息、操作人員信息、原始檢測信號等進行記錄；

3）速度檢測：通過程序可控的速度發生器產生速度信號，實現先加速后減速的速度控制，通過待檢速度傳感器與標準速度傳感器的信號比較判斷傳感器是否合格，以指示燈、語音等形式報告檢測結果，并對速度傳感器信息、操作人員信息、原始檢測信號等進行記錄；

4）機械開關量傳感器檢測：可對堆煤、急停、跑偏、撕裂等機械開關量傳感器進行檢測，以實時曲線顯示信號跳變狀態并據其判斷傳感器的完好性，以指示燈、語音等形式報告檢測結果，并對機械開關量傳感器信息、操作人員信息、原始檢測信號等進行記錄；

5）灑水裝置檢測：通過程序控制灑水電磁閥的通斷狀態，根據信號的跳變狀態或流體的通過狀態判斷傳感器是否合格，以指示燈、語音等形式報告灑水裝置的檢測結果，并對灑水電磁閥信息、操作人員信息、原始檢測信號等進行記錄；

6）信號處理：采用 FIR 模擬和數字濾波器對檢測信號進行濾波處理,并基于萊依特準則對檢測信號中的粗大誤差進行有效剔除；

7）信號顯示：可通過數值文本框、動態曲線、柱狀圖等多種控件形式顯示實時檢測信號；

8）存儲：可對操作人員身份信息、操作日期時間、傳感器參數信息、檢測過程原始數據等進行自動存儲，全部檢測記錄文件均為只讀存檔文件格式，全部操作者無修改權限；

9）查詢與打?。嚎烧{閱和打印任意一次傳感器檢測試驗記錄，查詢方式靈活，按操作人員、操作日期、傳感器信息均可以檢索檢測報告；

10）權限管理：對試驗臺使用人員按照管理員、普通操作人員等進行分級，分配不同的操作權限，例如管理員有權設置檢測參數和分配操作者權限，而普通操作人員則只能進行常規的檢測操作；

11）傳感器信息管理：操作者可以通過程序增加、刪減、修改傳感器的類別、型號、廠家、編號、技術參數等信息。

12）加密功能：程序具有加密功能，存儲的原始數據不允許更改；操作人員在使用試驗臺前也必須憑密碼進行登錄。

四、技術參數

五、皮帶機綜合保護傳感器試驗臺購置意義

   《煤礦安全規程》第三百七十四條規定皮帶機需要裝設防打滑、跑偏、堆煤、撕裂、張緊力下降、防超速等保護裝置，溫度、煙霧監測裝置和自動灑水裝置；第四百九十二條規定了安全監控設備必須定期調校、測試，每月至少1次。

   本試驗臺能檢測煙霧、溫度、速度、堆煤、跑偏、撕裂等各類傳感器的完好情況，1）、提高了綜合保護傳感器的檢測效率和準確性，降低了試驗操作人員的勞動強度。例如，原有煙霧傳感器的檢測廣泛采用點燃舊膠帶產生煙霧的手段，效率低且煙霧不可控；傳感器的完好情況由試驗人員人工判斷，具有一定的主觀性，可能會造成誤判。本試驗臺確保測量過程的自動化和智能化，測量結果準確，測試過程得到規范和簡化；同時對傳感器檢測結果及過程中的原始信號、操作人員、傳感器等相關信息能自動存儲記錄，

2）方便歸檔調閱，提高了安全設備管理的效率和水平。

參考文件：…

1）2016版《煤礦安全規程》

2）AQ1029-2007煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》

3）《MT872-2000煤礦用帶式輸送機保護裝置技術條件》

4）《煤礦安全質量標準化標準及考核評級辦法》。

六、參考實物圖片