傳感器用于帶式輸送流水作業(yè)的控制保護(hù)

　　近幾年來，地處山東省濟(jì)寧市范圍內(nèi)各類大小煤炭企業(yè)與有關(guān)高等院校和研究單位合作，針對傳感器應(yīng)用于煤炭企業(yè)廠、礦帶式輸送流水作業(yè)運(yùn)行控制技術(shù)方面急需解決的問題開展科技攻關(guān)，并且積極應(yīng)用當(dāng)前已有的傳感器適用新技術(shù)，取得了不少有價值的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗，對于其它煤炭企業(yè)保障廠、礦帶式輸送流水作業(yè)的安全運(yùn)行和提高效率具有一定的參考價值。

　　1 煤礦帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)傳感器保護(hù)特性

　　兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司南屯煤礦對礦井帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)中傳感器的保護(hù)特性進(jìn)行了研究和總結(jié)。

　?、琶何槐Ｗo(hù)傳感器。

　　安裝高度不應(yīng)低于機(jī)頭膠帶200mm水平以下，可以保證在埋機(jī)頭、滿倉或者滿煤漏斗，煤、矸等物體觸到煤位傳感器垂直的萬向?qū)U并且偏離中心線15°的時候，經(jīng)過1.8s(可以調(diào)整)的延時之后，能夠自動切斷輸送機(jī)的電源并且報警實(shí)現(xiàn)煤位保護(hù)。煤位保護(hù)傳感器可以采用1個萬向開關(guān)，以減小體積、提高靈敏度、不受溫度與濕度變化的影響，但是必須防水、防潮。也可以采用無接點(diǎn)漏電式傳感器，因為巷道內(nèi)比較干燥的話容易出現(xiàn)傳感器失效，導(dǎo)致不動作現(xiàn)象的發(fā)生。

　?、扑俣缺Ｗo(hù)。

　　也叫防滑保護(hù)，可以采用霍爾元件磁敏傳感器和磁感應(yīng)傳感器。這兩種傳感器必須體積小、壽命長、靈敏可靠、防水與防潮、方便安裝并且?guī)в性囼灠粹o。安裝的時候傳感器利用磁鐵放置在帶式輸送機(jī)卸載滾筒的法蘭盤偏心位置上，不能夠超出滾筒的外延。傳感接收器固定在帶式輸送機(jī)的卸載臂框架或者滾筒軸芯與磁鐵相對應(yīng)的支架上，安裝間隔為35～50mm。速度保護(hù)主要是檢測主、副滾筒摩擦力下降與輸送帶打滑的時候，使帶式輸送機(jī)自動停車。如果不停車會使輸送帶短時間摩擦，造成巷道火災(zāi)事故的發(fā)生。同時，也可以檢測卸載滾筒由于軸承損壞不轉(zhuǎn)，造成電動機(jī)負(fù)荷增大、設(shè)備損壞和輸送帶著火等現(xiàn)象發(fā)生。此保護(hù)在啟車的時候必須延時1.8s之后進(jìn)行正常檢測。當(dāng)帶式輸送機(jī)的從動滾筒轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速30%的時候，能夠自動切斷帶式輸送機(jī)的電動機(jī)電源。

　　⑶煙霧傳感器。

　　可以采用離子式煙霧傳感器，自身帶有試驗按鈕。煙霧傳感器一般安裝在驅(qū)動滾筒上方5m內(nèi)的下風(fēng)口無淋水處。當(dāng)帶式輸送機(jī)的周圍有煙霧形成或者可燃性氣體超標(biāo)，含量達(dá)到0.1%的時候動作，動作延時≤1.5s，能夠控制帶式輸送機(jī)自動停車。

　?、确琅芷珎鞲衅?。

　　采用1個萬向開關(guān)。在帶式輸送機(jī)頭儲帶倉的中間位置和機(jī)尾兩邊各安裝1組防跑偏傳感器，滾動導(dǎo)桿距離托輥外沿50～100mm。當(dāng)膠帶跑偏的時候，垂直的萬向?qū)U在膠帶推動下移動，偏離中心線15°時經(jīng)過5～10s延時自動停車。

　?、蓽囟葌鞲衅?。

　　當(dāng)帶式輸送機(jī)長時間運(yùn)行或者雙電動機(jī)運(yùn)行有1個電動機(jī)出現(xiàn)故障的時候，負(fù)荷和扭矩均增大，導(dǎo)致設(shè)備的溫度升高。一般把傳感器的吸熱面緊貼電動機(jī)的外殼或者在輸送機(jī)的主滾筒上設(shè)置溫度傳感器，隨時檢測電動機(jī)和滾筒的溫度。保護(hù)的溫度整定為+80℃，當(dāng)溫度超出3℃的時候會控制停車。采用金屬導(dǎo)熱材料。

　　⑹縱向撕裂保護(hù)。

　　當(dāng)輸送帶撕裂的時候，傳感器把電信號傳送給主機(jī)，立即實(shí)現(xiàn)停車保護(hù)的功能。

　?、藦埦o力下降保護(hù)裝置。

　　其作用是當(dāng)輸送帶和驅(qū)動滾筒之間產(chǎn)生打滑的時候使帶式輸送機(jī)停止運(yùn)行，但是因為有防滑保護(hù)起作用故此保護(hù)可以不安裝。

　?、萄叵蚓o急停車保護(hù)。

　　當(dāng)沿線的某個緊急停車開關(guān)被接通的時候，此裝置能夠立即實(shí)現(xiàn)停車保護(hù)功能。

　?、途C合保護(hù)。

　　對個別帶式輸送機(jī)可以安裝防撕裂保護(hù)裝置和傾斜巷道上運(yùn)或者下運(yùn)停車防止輸送機(jī)逆轉(zhuǎn)的制動裝置。在輸送機(jī)的主滾筒上設(shè)置溫度傳感器，隨時檢測滾筒溫度，同時配備自動撒水裝置，在滾筒超溫的時候?qū)崿F(xiàn)自動撒水并且對主滾筒進(jìn)行降溫。

　　2 地面帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的傳感器

　　山東科技大學(xué)和位于兗州市的臨沂礦業(yè)(集團(tuán))公司田莊煤礦地面帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)以SLG500系列PLC為核心，配置了多種功能的傳感器，利用以太網(wǎng)將輸送帶監(jiān)控分站接入選煤廠監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)集中控制中心對輸送帶電氣控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，對系統(tǒng)的重要部分實(shí)現(xiàn)比較完善的檢測保護(hù)，能夠及時地發(fā)現(xiàn)事故并且對事故進(jìn)行處理。

　?、判枰鉀Q的關(guān)鍵問題。

　　帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中與現(xiàn)場電氣控制箱之間各種傳感器的可靠數(shù)據(jù)傳輸;帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)與監(jiān)控中心之間的實(shí)時通信問題，對服務(wù)器設(shè)置主從配置結(jié)構(gòu);帶式輸送機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制與原有控制的沖突問題，設(shè)定就地、集中控制自動和集中控制手動總共3種控制方式;安全生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)實(shí)時記錄。

　?、萍锌刂葡到y(tǒng)。

　　集中控制系統(tǒng)對帶式輸送機(jī)的控制分為簡單控制和保護(hù)控制2種形式。集中控制系統(tǒng)采用分布式控制結(jié)構(gòu)，主要由地面控制中心、振動篩監(jiān)控分站和煤倉監(jiān)控分站、傳感器、驅(qū)動裝置和通信網(wǎng)絡(luò)組成。振動篩監(jiān)控分站控制201給煤機(jī)、201 帶式輸送機(jī)、振動篩、301 帶式輸送機(jī)、大塊帶式輸送機(jī)、手選帶式輸送機(jī)、回收帶式輸送機(jī)、破碎帶式輸送機(jī)、破碎機(jī)和回收篩等。煤倉監(jiān)控分站控制精煤倉帶式輸送機(jī)、大傾角帶式輸送機(jī)和棧橋帶式輸送機(jī)。監(jiān)控分站負(fù)責(zé)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、帶式輸送機(jī)啟停控制及與控制中心的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)采集裝置由各種傳感器組成，負(fù)責(zé)監(jiān)視輸送帶的運(yùn)行參數(shù)。

　　⑶傳感器選擇。

　　傳感器主要包括溫度傳感器、速度傳感器、跑偏傳感器、撕裂傳感器、煤位傳感器、煙霧傳感器和拉線開關(guān)等。

　　GEJ30型跑偏傳感器分別位于帶式輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾，并且成對的對稱安裝;GVD1200型縱撕傳感器安裝于受料點(diǎn)沿著輸送帶運(yùn)行方向10m左右的地方;GUJ30型堆煤開關(guān)安裝于給煤點(diǎn);GQQ0.1型煙霧傳感器懸掛于驅(qū)動裝置附近的下風(fēng)口處;KHJ30型急停開關(guān)(拉線開關(guān))每間隔50m安裝1個，固定在巷道人行道一側(cè)的帶式輸送機(jī)架子上。以上傳感器輸出開關(guān)量信號，在輸送帶運(yùn)行正常的時候為高電平，當(dāng)檢測到輸送帶故障的時候為低電平。

　　在帶式輸送機(jī)的主滾筒設(shè)置GWD型溫度傳感器;GSC200型速度傳感器安裝在驅(qū)動裝置附近。溫度和速度傳感器輸出頻率為200～1000Hz的信號。CHA系列超聲波料位計安裝于煤倉的頂部，用于檢測堆煤的高度。其功率強(qiáng)、性能可靠，最大量程可以達(dá)到50m，輸出標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA模擬信號。

　　為了保護(hù)帶式輸送機(jī)的電動機(jī)，系統(tǒng)中采用了集成的WJB-Z100M電動機(jī)保護(hù)裝置。其檢測電動機(jī)電流為4～20mA模擬量信號。

　　以上信號采取隔離屏蔽措施之后均接入PLC，參與設(shè)備的緊急停車和閉鎖停車，部分傳感器還采取了防水布置。

　　3 礦用紅外轉(zhuǎn)軸表面溫度傳感器

　　由合肥煤炭科學(xué)研究所和兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司濟(jì)寧二號煤礦研制的HKPW型礦用紅外轉(zhuǎn)軸表面溫度傳感器，為本質(zhì)安全型儀器，可有效預(yù)防帶式輸送機(jī)及其它機(jī)電設(shè)備災(zāi)害性事故的發(fā)生，為其安全運(yùn)行提供了理想的工具。

　　⑴課題由來。

　　實(shí)時測量機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)軸表面溫度是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施，對于大型設(shè)備尤其重要。轉(zhuǎn)軸表面溫度測量以前均采用接觸測量方法，缺點(diǎn)是存在機(jī)械磨損，容易損壞測溫元件。他們研制的HKPW型傳感器利用紅外測溫的非接觸特點(diǎn)克服了上述缺點(diǎn)。帶式輸送機(jī)超載打滑或發(fā)生故障時，紅外表面溫度傳感器非接觸測量轉(zhuǎn)軸的表面溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時就輸出斷電信號給其關(guān)聯(lián)設(shè)備切斷運(yùn)輸機(jī)電源，從而避免災(zāi)害性事故發(fā)生。同時發(fā)送聲光報警信號，以便通知工作人員及時排除故障。

　?、圃O(shè)計思路。

　?、偌t外輻射波段確定。根據(jù)維恩位移定律來確定被測目標(biāo)紅外輻射波段。此課題測量溫度范圍為0～150℃，其相對應(yīng)的波段為10.6～7.0μm，綜合考慮其它因素確定紅外接收的波段范圍為8～14μm.在此范圍內(nèi)可獲得較大的輻射功率，同時避開空氣中水蒸汽、瓦斯等吸收帶對測量的影響。

　?、诩t外探測器選擇。此課題測量目標(biāo)的溫度較低，選擇薄膜熱電堆較合適。薄膜熱電堆具有很高的精度和很好的復(fù)現(xiàn)性，工作穩(wěn)定度高;缺點(diǎn)是靈敏度較低，響應(yīng)時間較長。這些缺點(diǎn)對此課題是次要的。他們選用由15對相互串聯(lián)的熱電偶排列成輻射狀的CRC-1型薄膜熱電堆，響應(yīng)時間小于20ms(帶窗口)，內(nèi)置溫度補(bǔ)償二極管。

　　③光學(xué)系統(tǒng)的確定。設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)的目的是使接收到的輻射聚在探測器接收面上，提高系統(tǒng)靈敏度，也對探測器起保護(hù)作用。由于所選擇的紅外波段在8～14μm，一般光學(xué)玻璃在此波段內(nèi)透過率極低，要提高透過率須蒸鍍多層增透膜，價格昂貴。因此，他們采用由2塊帶有金屬鍍層的反射鏡構(gòu)成的反射式光學(xué)系統(tǒng)，無色差、視場較小、口徑可做得較大、易于裝配調(diào)整。同樣的原因，保護(hù)窗由光學(xué)塑料薄膜制成，8～14μm波段的透過率在70%以上。

　?、谴_定主要技術(shù)指標(biāo)的依據(jù)。

　　此傳感器用于帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)軸表面溫度監(jiān)測，主要技術(shù)指標(biāo)為報警溫度設(shè)定值及允許誤差，上限溫度取決于膠帶著火點(diǎn)和軸承最高允許工作溫度，下限溫度由額定負(fù)載下運(yùn)行的轉(zhuǎn)軸表面溫度來決定。資料表明，軸承最高允許工作溫度為150℃，實(shí)測表明額定負(fù)載下正常運(yùn)行時轉(zhuǎn)軸表面溫度約為60℃。在60～150℃取120℃為警戒溫度較合適。此紅外傳感器在嚴(yán)格規(guī)范條件下測量誤差小于±2%，這種規(guī)范狀態(tài)是：紅外源采用黑體爐，發(fā)射率為1，固定距離。在實(shí)際使用中這些條件并不具備。這是由于被測物發(fā)射率與材質(zhì)及表面狀況有關(guān)，通常輻射系數(shù)是依據(jù)廠家提供的參考數(shù)據(jù)來確定，帶有一定的主觀性，由此引起的誤差是偶然的。另外，被測目標(biāo)材質(zhì)不均勻性及表面光潔度不均勻性也帶來測量誤差，考慮到上述偶然誤差存在，傳感器本身精度再高也沒有實(shí)際意義，因此傳感器相對誤差規(guī)定為不大于±3%。根據(jù)價值工程理論，降低多余的精度而使成本大幅降低，其價值增加。

　?、葌鞲衅髡{(diào)校與標(biāo)定。

　　在恒溫室進(jìn)行，采用黑體輻射源，傳感器與輻射源在同一中心軸上，窗口距輻射面20ram。室溫調(diào)為20℃;發(fā)射率調(diào)整在“1”位置，溫度補(bǔ)償電位器調(diào)整在中間位置，黑體輻射源設(shè)置在60℃;調(diào)主放大器放大倍數(shù)，使顯示器顯示60.0;調(diào)整發(fā)射率電位器使顯示器顯示100.0，發(fā)射率標(biāo)定為0.6;調(diào)整恒溫室溫度至30℃，記下顯示值100.0±Δt;調(diào)整溫度補(bǔ)償電位器顯示為100±(1-0.618)△t;調(diào)整輻射源使顯示器顯示120℃;調(diào)整比較器設(shè)定電位器，使聲光報警，并有報警信號輸出。

　　⑸傳感器安裝調(diào)試。

　?、侔惭b。傳感器安裝于所測目標(biāo)轉(zhuǎn)軸的徑向，窗口距軸表面20mm處。

　?、诎l(fā)射率修正。所測設(shè)備不工作時，微調(diào)發(fā)射率電位器，使顯示器顯示值和環(huán)境溫度相等。

　　4 多功能自動噴霧裝置中傳感器的改進(jìn)

　　PJD-7型多功能自動噴霧裝置是國家專利應(yīng)用于煤礦井下自動灑水方面的設(shè)備，適用范圍廣，較為先進(jìn)和實(shí)用。兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司南屯煤礦在應(yīng)用于膠帶輸送機(jī)上實(shí)現(xiàn)超溫自動灑水保護(hù)功能的過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，通過與廠家技術(shù)人員的研究，對傳感器等進(jìn)行了改進(jìn)，極大降低了故障率、提高了靈敏度及可靠性，使其更加適合于帶式輸送機(jī)的現(xiàn)場應(yīng)用。

　?、糯嬖趩栴}。

　?、賯鞲衅?。PJD-7型多功能自動噴霧裝置配置的溫度傳感器和煙霧傳感器初始設(shè)計均為模擬量輸出，2臺并聯(lián)或者傳輸距離稍長一些就會出現(xiàn)相互干擾，靈敏度差、誤動作多?？墒?，煤礦井下不論是固定式還是移動式帶式輸送機(jī)，由于運(yùn)輸距離以及運(yùn)輸量的增大，驅(qū)動點(diǎn)也增加到3～4處，甚至更多，而每一處的驅(qū)動滾筒上都必須安設(shè)1套超溫自動灑水裝置，即必須安裝1個溫度傳感器、1個煙霧傳感器、1套自動灑水柱子及1臺控制箱。為了降低消耗、減少現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)量，需要將3～4個同樣的傳感器并在一起，以致相互干擾的問題更加突出。所以，傳感器的輸出信號穩(wěn)定問題成為關(guān)鍵。

　?、诔瑴刈詣訛⑺?。帶式輸送機(jī)的超溫自動灑水保護(hù)在現(xiàn)場使用中應(yīng)當(dāng)有簡便的試驗方法，但是PJD-7型多功能自動噴霧裝置在這方面的接線復(fù)雜，維修極不方便。

　?、垭妱忧蜷y。作為自動灑水裝置，其關(guān)鍵元件電動球閥故障率高，使用時間不長就出現(xiàn)水沿著閥桿進(jìn)入電動機(jī)接線腔內(nèi)，使電動機(jī)接地?fù)p壞。此外，比較嚴(yán)重的問題是，如果溫度傳感器達(dá)到了設(shè)定的溫度而動作，但是電動球閥在未打開的時候電源卻斷掉，則電動球閥打不開，水路不通，不僅自動灑水功能無法實(shí)現(xiàn)，而且容易造成嚴(yán)重的后果。

　?、萍夹g(shù)改進(jìn)。

　?、賯鞲衅鳌Ｋ麄儗囟葌鞲衅骱蜔熿F傳感器的模擬量信號輸出改為開關(guān)量輸出。把故障信號的判斷從原來的主控箱電路前移到傳感器自身電路，由傳感器將開關(guān)量傳給主控箱，不僅實(shí)現(xiàn)了多個傳感器并用不會干擾的目的，還極大地提高了PJD-7型多功能自動噴霧裝置的可靠性。

　?、诔瑴刈詣訛⑺?。為了實(shí)現(xiàn)超溫自動灑水裝置現(xiàn)場試驗的簡單化，他們于改變溫度傳感器輸出信號形式的同時，在溫度傳感器上安裝了1組接點(diǎn)為常開的試驗按鈕，并聯(lián)在熱敏電阻Rt的兩端。正常工作的時候，IC1為穩(wěn)壓元件，RW為IC2提供1個基準(zhǔn)電壓(通過微調(diào)基準(zhǔn)電壓值可以調(diào)整靈敏度)。熱敏電阻Rt的阻值比較大，IC2反向輸入端電壓高于正向輸入端，輸出低電位，24V繼電器不動作。當(dāng)溫度傳感器所在驅(qū)動滾筒附近溫度達(dá)到設(shè)定只的的時候，熱敏電阻Rt的阻值降低，IC2反向輸入端電壓降低，正向輸入端電位高于反向輸入端，輸出高電位，三極管T工作，24V繼電器得電吸合，傳出閉合或者斷開的開關(guān)量信號。試驗的時候，按下試驗按鈕，短接熱敏電阻Rt，相當(dāng)于Rt阻值降低，使得24V繼電器得電吸合，繼電器輸出的開關(guān)量信號進(jìn)入PJD-7型多功能自動噴霧裝置控制箱，由控制箱發(fā)出打開電動球閥的指令，并且使帶式輸送機(jī)立即停機(jī)。

　　③電動球閥。對電動球閥的泄漏問題，分析其原因一是球閥本身的密封質(zhì)量，二是閥桿與電動機(jī)齒輪的對中性差。他們通過在購置球閥的時候嚴(yán)格把關(guān)和提高加工精度，基本上消除了泄漏。為了保證電動球閥失電之后仍然能夠人工接通水路，他們又設(shè)計了1個手動閥門與電動球閥并聯(lián)，在必要的時候手動打開這個閥門即可。

　?、歉倪M(jìn)效果。

　　此裝置已經(jīng)在該礦井下10部主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)上運(yùn)行多年，效果良好。

　?、俳鉀Q了多個溫度傳感器并聯(lián)誤動作的問題，使得1臺控制箱可以連接多個傳感器，驅(qū)動點(diǎn)比較進(jìn)的帶式輸送機(jī)機(jī)頭只需要1臺控制箱就可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)的功能，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

　?、谠囼灧椒ǜ雍啽?，在傳感器本身上即可以完成模擬試驗，把自檢試驗部分提前，更加有利于檢測傳感器本身電路的狀態(tài)。

　　③消除了因電動球閥打不開而產(chǎn)生的安全隱患，更加提高了PJD-7型多功能自動噴霧裝置在現(xiàn)場的適用性。

　　5 帶式輸送機(jī)膠帶保護(hù)裝置的傳感器安裝

　　位于濟(jì)寧市任城區(qū)的淄博礦業(yè)(集團(tuán))公司許廠煤礦對帶式輸送機(jī)ZJZ-S(A1)膠帶保護(hù)裝置的傳感器安裝經(jīng)驗進(jìn)行了總結(jié)。

　　ZJZ-S(A1)膠帶保護(hù)裝置由隔爆兼本安型綜?？刂浦鳈C(jī)及各種本安型傳感器組成。其中，綜?？刂浦鳈C(jī)由電源板、接線板、顯示板、控制板4大塊組成，本安型傳感器有堆煤保護(hù)、溫度保護(hù)、煙霧保護(hù)、跑偏裝置、防滑裝置、電磁閥6大部分組成。

　?、艂鞲衅鞯慕泳€安裝。

　　溫度傳感器、煙霧傳感器、速度傳感器為有源傳感器。它們均由主機(jī)向其提供DC 12V電源，其接線相同，即傳感器中的“+”接主機(jī)板的+12V端子，傳感器的“-”接主機(jī)的接地端子。傳感器的輸出端統(tǒng)一用“K”表示，它們分別對應(yīng)和主機(jī)中的“速度”、“超溫”、“煙霧”端子相接。跑偏傳感器和堆煤傳感器分別與主機(jī)的“堆煤”、“跑偏”端子相接，主機(jī)接地端子和傳感器的接地端子相接。電磁閥接主機(jī)電源板上的K1、K2端子，當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的溫度超過規(guī)定值(+80℃)或者利用試驗溫度按鈕試驗的時候，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的故障保護(hù)。

　　安裝完畢以后要認(rèn)真地檢查，確認(rèn)無誤之后方可以送電，檢驗各種保護(hù)傳感器的功能。各種保護(hù)傳感器在使用過程中損壞的時候要及時修復(fù)或者更換。但是，有的時候更換新傳感器之后膠帶保護(hù)裝置啟動不起來或誤動作，主要原因是接線錯誤。例如，煙霧傳感器“+12V”和“-”接反，煙霧傳感器燈不亮，同時它的電源是直流“12V”，由于長期供電會燒毀主機(jī)控制板;“-”和“K”接反，按下試驗按鈕，紅燈閃亮，然而語言報警不說話，對應(yīng)顯示板的紅燈也不亮;“K”和“12V”接反，綠燈不亮。

　?、破ПＷo(hù)傳感器的安裝。

　　堆煤保護(hù)傳感器的安裝位置是在下部膠帶尾或者煤倉落斜中心點(diǎn)正上方300mm的地方，利用專用吊具或者支座固定，有條件的盡量選用重錘式堆煤保護(hù)器。跑偏保護(hù)裝置安裝在帶式輸送機(jī)機(jī)頭處的最后1組儲帶倉架上，使用專用支座和螺栓固定與膠帶成垂直方向，確保偏離上托輥處邊緣50mm內(nèi)的膠帶能夠觸及到防跑偏開關(guān)。速度保護(hù)(也叫防滑保護(hù))裝置安裝在儲帶導(dǎo)向滾筒處，傳感器安裝于導(dǎo)向滾筒的專用支架上，磁鋼安裝在導(dǎo)向滾筒的輪轂上，兩者之間的間隙不大于30mm，連接安裝牢固、找平找正，保證運(yùn)行平穩(wěn)。煙霧保護(hù)傳感器懸掛于2個主傳動滾筒上方風(fēng)流的下行方向，高度盡量靠近上膠帶的來料，以觸及不到來料為原則，一般以300mm高度為宜，利用專用的吊架吊掛。傳感器每月進(jìn)行地面試驗1次，確保靈敏可靠。溫度保護(hù)裝置置于傳動滾筒的上方，有插孔的從插孔伸入，無插孔的從傳動機(jī)架上方放入平行放置，距離滾筒的高度不大于50mm，使用帶試驗按鈕并且利用專用吊架固定。自動灑水裝置在2個主傳動滾筒中間的正上方高度200mm處，2個噴頭向下，使用專用支架和螺栓固定，水門正常開啟。

　　以上六大保護(hù)，當(dāng)班司機(jī)都應(yīng)當(dāng)試驗1次并且做好記錄，如果遇到情況馬上進(jìn)行處理，處理不了的要及時匯報，由專職維修人員修復(fù)，確保安全生產(chǎn)。

　　6 傳感器與煤礦帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)實(shí)驗裝置

　　山東科技大學(xué)、兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司魯南化肥廠以煤礦帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用為背景，選用單片機(jī)、溫度傳感器、煙霧探測器、行程開關(guān)、接近開關(guān)開發(fā)的帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)實(shí)驗裝置，實(shí)現(xiàn)對帶式輸送機(jī)跑偏、過速、溫升、撕裂等故障的實(shí)時監(jiān)測功能，將煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)際工作環(huán)境和工藝流程再現(xiàn)于實(shí)驗室，,既可用于實(shí)際生產(chǎn)，也可通過二次開發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。

　　⑴實(shí)驗裝置構(gòu)成。

　　該實(shí)驗裝置由2臺帶式輸送機(jī)、控制箱、上位機(jī)、傳感器、行程開關(guān)、接近開關(guān)等構(gòu)成。溫度傳感器用來測量帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)軸的溫度;煙霧探測器感測空氣中因為橡膠膠帶和煤塵等摩擦發(fā)熱或者其它原因產(chǎn)生的煙霧以及煙霧的濃度;行程開關(guān)檢測膠帶跑偏、膠帶上的煤位(煤位過高即堆煤)和膠帶撕裂;接近開關(guān)用來測量膠帶的速度。單片機(jī)不斷將采集到的溫度、速度、煙霧等數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時顯示。如果發(fā)生故障，單片機(jī)驅(qū)動聲光報警，并將故障信息傳給上位機(jī)，使其在屏幕上顯示，馬上采取措施消除故障或者實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

　?、朴布M成。

　　溫度傳感器和煙霧探測器測得的模擬信號經(jīng)過濾波與放大之后，轉(zhuǎn)換為0～+5V電壓信號，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入到單片機(jī)。單片機(jī)對此數(shù)字量與設(shè)定的上限值進(jìn)行比較，如果超出設(shè)定的范圍，則控制面板上相應(yīng)的指示燈閃爍，同時發(fā)出警報聲，直到相關(guān)人員排除故障。如果發(fā)生膠帶跑偏、堆煤、撕裂或者過速故障，行程開關(guān)、接近開關(guān)的常開觸點(diǎn)就會閉合，此開關(guān)量信號經(jīng)過RC低通濾波電路濾波后輸入單片機(jī)，單片機(jī)驅(qū)動聲光報警器報警，并將信號上傳給上位機(jī)。

　?、賳纹瑱C(jī)。選用低功耗、高性能8位CMOS型微控制器AT89S52，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。

　　②溫度傳感器。選用美國EXERGEN公司生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型、高性價比的IRT P300L型紅外溫度傳感器。紅外線傳感器利用紅外線的物理性質(zhì)進(jìn)行測量，包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路，測量時不與被測物體直接接觸，具有靈敏度高、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。IRT P300L型紅外溫度傳感器的測溫范圍為0～150℃，輸出信號為4～20mA/0～5V的電信號，其測量精度不受污染、潮濕及電磁干擾環(huán)境的影響。

　?、蹮熿F探測器。選用SS-168P型光電式煙霧探測器，用于檢測環(huán)境是否有煙霧及煙霧濃度。其功能特點(diǎn)：光電探測方式;吸頂安裝;光學(xué)迷宮;采用低功耗CMOS微處理器;特殊防潮設(shè)計;具有手動測試、手動復(fù)位功能;工作性能穩(wěn)定可靠;工作電壓為9VDC/12VDC;煙霧靈敏度極高。

　?、苄谐涕_關(guān)。選用LXW5-11G1型。行程開關(guān)可以安裝在相對靜止的靜物或相對運(yùn)動的動物上，當(dāng)動物與靜物發(fā)生相對運(yùn)動時，它可感知兩者之間的位移，并以連桿驅(qū)動開關(guān)觸點(diǎn)閉合或分?jǐn)?，以此來控制電路的通斷?/p>

　　⑤接近開關(guān)。選用LJ12A-3-4-Z/BY型電感式接近開關(guān)來檢測膠帶的運(yùn)行速度。電感式接近開關(guān)由高頻振蕩器、檢波電路、放大電路、觸發(fā)電路及輸出電路等組成。高頻振蕩器在接近開關(guān)檢測面產(chǎn)生交變電磁場，金屬物體接近接近開關(guān)檢測面時, 金屬中產(chǎn)生的渦流吸收高頻振蕩器的能量, 使振蕩減弱以至停振。高頻振蕩器的振蕩及停振狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號，通過整形放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開關(guān)信號，經(jīng)功率放大后輸出。

　　7 ControlNet監(jiān)控井下帶式輸送機(jī)傳感器及保護(hù)狀況

　　兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司濟(jì)寧三號煤礦將ControlNet作為井下帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的集中控制，操作員可以在地面調(diào)度室直接監(jiān)控帶式輸送機(jī)各類傳感器及各種保護(hù)狀況，還可以根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備故障預(yù)測，及時排除故障，保障設(shè)備運(yùn)行。

　?、畔到y(tǒng)組成。

　　①膠帶保護(hù)裝置。主要有跑偏開關(guān)、拉線開關(guān)、縱撕傳感器、堆煤傳感器、煙霧傳感器、打滑傳感器、灑水裝置以及沿線信號裝置等。

　?、陔娍匮b置。以可編程控制器為核心，PLC實(shí)時測量采集過程量和現(xiàn)場數(shù)據(jù)，經(jīng)模塊綜合處理后，將數(shù)據(jù)傳送到現(xiàn)場所控制的設(shè)備，完成設(shè)備的自動啟停;并由通信模塊送至井下網(wǎng)關(guān)和地面工作站;控制屏與主控分站連接，從PLC獲取的現(xiàn)場設(shè)備信息，在控制屏上顯示并通過控制屏完成現(xiàn)場設(shè)備的控制。

　　③CST可控驅(qū)動裝置。主要由可控啟動傳輸部分、冷卻系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)組成，可控啟動性能好，具有反饋系統(tǒng)，實(shí)時控制啟動加速度又可實(shí)現(xiàn)可控制動，使帶式輸送機(jī)按預(yù)定減速度在規(guī)定時間內(nèi)停車，調(diào)速精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高。選用CST可降低基本膠帶張力，提高傳動效率，較小的安全系數(shù)就可獲得較高的安全度。

　?、軓埦o裝置。采用YZL-300型液壓張緊裝置，可實(shí)現(xiàn)膠帶啟停時自動張緊。

　　⑵ControlNet網(wǎng)絡(luò)集控的實(shí)現(xiàn)。

　　通過PLC上通訊接口模塊把各帶式輸送機(jī)控制分站接入到井下ControlNet網(wǎng)，通過ControlNet把各分站監(jiān)控的信息傳送到地面調(diào)度控制中心進(jìn)行集中監(jiān)控。該礦現(xiàn)有東部、西部、北部、北擴(kuò)、16采區(qū)5條主煤流膠帶。各分站分東、西、北3個方向通過ControlNet把監(jiān)控信息傳送到井下網(wǎng)關(guān)(井下網(wǎng)關(guān)起到各路信息匯總、向上傳輸?shù)淖饔?，通過井下網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)傳送到地面調(diào)度控制中心進(jìn)行集中監(jiān)控?！?/p>