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摘要:隨著礦山開采技術自動化程度日益提升以及我國采礦工業的持續深入，大部分礦山已進入中深部開采區域，井下通風日益困難，中深部采區通風問題已成為礦山企業高速發展亟待解決的技術難題。針對上述問題，設計了基于RTU技術和自動化管理系統(SCADA)的礦山井下輔扇遠程控制系統，該系統能對井下輔扇的運行情況進行監控，并能對設備實現遠程控制?，F場測試結果表明，系統各項指標符合相關標準，具有較好的實用價值與推廣價值。
關鍵詞:井下輔扇;RTU;遠程控制
0引言
“十三五”期間，隨著國家構建“機械化生產、自動化控制、精細化管理、持續化發展、生態化環境”“五化”礦山目標的推進，礦山開采規模日益擴大、開采深度日益增加、自動化程度日益提升以及地質條件日趨復雜，使得礦山井下開采條件和開采方式出現了較大變化［1］。井下通風問題已成為礦山工業高速發展亟待解決的技術難題，通風質量嚴重影響礦山生產和礦工安全，而作為井下通風系統中在分支風路起調節風量作用的輔扇控制尤為重要。為此，開展井下輔扇遠程控制系統研究，對改善礦山井下作業環境具有重要意義。本文在提煉大量文獻資料和現場調研的基礎上，設計了基于RTU和無線傳感等先進技術的礦山井下輔扇遠程控制系統。該系統能對井下輔扇的運行情況進行監控，并能對輔扇實現遠程控制［2］。
1系統總體架構
本系統主要實現礦山井下輔扇運行情況監控和遠程控制，其整體架構如圖1所示。包括地面機房服務器、以太網交換機、通信管理機、光纖收發器、RTU裝置、輔扇等，屬于三層網絡結構［3］。圖1中，RTU是一種遠端測控單元裝置，其主要作用是現場信號、工業設備的監測和控制。在本控制系統中，RTU裝置采集到輔扇的遙測和遙信數據通過光纖傳送至通信管理機，通信管理機將收集到的數據信息進行處理并根據后臺主站的需要上送至前置服務器，地面調度中心工作站通過調度自動化管理系統(SCADA)操作平臺對井下輔扇進行遠程操控。
2測控裝置柜設計與安裝
本控制系統的輔扇動力柜應置于通風良好、安裝和維護方便的地方，且需在輔扇動力柜旁增加一個安裝有UT-871S型電動機保護測控裝置、RTU裝置、光纖收發器等設備的測控裝置柜，主要實現采集輔扇工作狀態數據以及控制輔扇的運行等功能。測控裝置柜示意圖如圖2所示。進行測控裝置柜安裝時，外部布線選用電纜，由1根(4×2．5)mm2的電力電纜和1根(12×1．5)mm2的信號電纜組成，從機柜下面的線孔引出，接入到動力控制柜，對輔扇的遙信、遙測、遙控的模似量進行采集。機柜內部選用1．5mm2多股銅芯線從后板線槽走線，設備和電器元件的接線采用端子排連接，兩端均套上號碼管，做到整齊、美觀、對稱，方便維護［4］。此外，為了防止測控裝置柜底部滲水，可根據圖2測控裝置柜的尺寸設計底座支架。進行安裝時，將測控裝置柜放置在支架上。
3控制系統調試
為驗證控制系統是否實現控制功能，選定具有代表性的某有色金屬礦業有限公司進行現場調試。調試主要環節如下:(1)RTU設置。以公司西部-70中段158線的輔扇為例進行設置，RTU裝置主要參數設置如表1所示。(2)通信管理機配置。以西部-70中段158線的輔扇為例，通信管理機組態界面如圖3所示。(3)SCADA軟件系統的調試。SCADA軟件系統包括數據庫系統、分布式控制系統、圖形組態與監控界面系統、數據采集系統、數據處理系統、數據報表系統等部分。本控制系統調試流程如圖4所示。
4結語
系統從RTU技術和自動化管理系統(SCADA)入手，構建礦山井下輔扇遠程控制系統。該系統利用RTU裝置采集輔扇運行數據，經過三層網絡結構后可為監控人員提供輔扇運行實時信息，并通過SCADA系統可對輔扇實現遠程控制。該系統通過現場調試與運行，各項指標符合相關標準，具有較好的實用價值與推廣價值。
參考文獻:
［1］王振明．SCADA(監控與數據采集)軟件系統的設計與開發［M］．北京:機械工業出版社，2009．
［2］王華忠．監控與數據采集(SCADA)系統及其應用［M］．北京:電子工業出版社，2015．
［3］苑棟，汪光鑫，王海寧．硐室型輔扇及應用研究［J］．中國鎢業，2017，32(3):22－26．
［4］吳潔葵，袁梅芳，劉偉強，等．中深部開采輔扇引導增風技術研究與實踐［J］．礦業研究與開發，2017(1):107－110．
作者:李響初 黃金波 單位:湖南有色金屬職業技術學院
