CN103543716A - 综采工作面设备的远程控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于综采工作面设备的远程控制系统及方法。所述系统包括监控终端、监控器，其中：所述监控终端与所述监控器连接；所述监控器与综采工作面设备的开关控制器连接。所述方法包括:通过所述监控器读取和处理设备的状态数据，并上传到所述监控终端；所述监控终端对数据进行显示；所述监控终端通过所述监控器向综采工作面设备发送启停控制命令。采用了综采工作面设备的远程控制系统后，实现了在地面对综采工作面设备的监测和控制，无需工人在工作面值守，降低了劳动强度，减少了安全隐患。

Description

综采工作面设备的远程控制系统及方法

技术领域

本发明涉及煤矿生产领域，尤其是涉及综采工作面设备的远程控制系统及方法。

背景技术

随着开采强度的加大，有些矿井厚及中厚煤层的储量日趋减少，薄及较薄煤层已成为主采煤层，为保证矿井生产能力的均衡、延长矿井的服务年限、提高资源回收率，薄煤层高效开采问题已成为当前煤炭工业发展急需解决的关键问题。实现薄煤层无人自动化工作面已经成为薄煤层开采的大趋势。

现阶段，对综采工作面设备的控制主要在井下工作面进行，对综采工作面设备的检修模式也主要是井下就地开机、停机以及检修，这种方式致使部分工作人员需在井下值守，若在薄煤层工作面（1.2米-1.6米），不仅工人的劳动强度非常大，而且存在很大的安全隐患。

如果实现了在地面对工作面设备的远程控制，就可以降低工人的劳动强度甚至取消该岗位，从而降低井下人员数量，为最终实现无人工作面打下基础。目前，综采工作面设备远程控制技术在国际上尚无成功先例，在国内首次进行试验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于综采工作面设备的远程控制系统及方法。

本发明所涉及的综采工作面设备的远程控制系统及方法是通过如下技术手段实现的：

综采工作面设备的远程控制系统,包括用于接收综采工作面设备状态数据和发送控制命令的监控终端、用于对所述监控终端与综采工作面设备之间的数据信息进行处理和交换的监控器，其中：所述监控终端与所述监控器连接；所述监控器与综采工作面设备的开关控制器连接。

进一步，所述监控终端包括：

交换机，所述交换机与所述监控器连接；

工控机，所述工控机与所述交换机连接；

终端计算机，所述终端计算机安装有上位机控制软件，所述终端计算机与所述工控机连接，所述终端计算机与所述交换机连接。

进一步，所述监控器包括：用于安装功能模块的机架、用于处理数据的CPU、用于接收命令的输入模块、用于输出命令的输出模块、用于读取综采工作面设备状态数据的数据读取模块，其中，所述CPU、输入模块、输出模块、数据读取模块均安装在所述机架上。

有利地，所述远程控制系统还包括用于应急数据交换的备用网络，所述备用网络的第一端与所述监控终端相连，所述备用网络的第二端与所述监控器相连。

有利地，所述远程控制系统还包括用于存放综采历史数据信息的服务器，所述服务器与所述监控器相连。

进一步，所述终端计算机安装的上位机控制软件包括：RSview32、RSlinx和Linkmaster。

一种利用综采工作面设备的远程控制系统监控综采工作面设备的方法，包括以下步骤：

(a)通过所述监控器读取综采工作面设备的状态数据；

(b)通过所述监控器根据预设逻辑对接收到的设备状态数据进行处理；

(c)通过所述监控器将设备的状态数据和步骤(b)中的处理结果发送到所述监控终端；

(d)通过所述监控终端显示接收到的设备状态数据，作为发送控制命令的依据，实现对综采工作面设备的监测；

(e)通过所述监控终端发送设备启停命令到所述监控器；

(f)通过所述监控器发送设备的启停命令到综采工作面设备的开关控制器，实现对综采工作面设备的控制。

所述步骤(e)中，通过所述监控终端的终端计算机发送设备启停命令到所述监控终端的工控机；所述工控机通过所述监控终端的交换机发送设备启停命令到所述监控器。

有利地，所述方法还包括：所述监控器将综采历史数据信息上传所述服务器。

所述步骤(a)中综采工作面设备的状态数据包括：运行状态、闭锁信息、健康信息和运行模式。

所述步骤(b)中的预设逻辑包括：

同时监测到综采工作面设备已经运行、无闭锁、设备健康、集控模式，判断为可以启动设备；

不满足以上所述四个条件中的任何一个，判断为不可以启动设备。

采用了综采工作面设备的远程控制系统后，实现了在地面对综采工作面设备的监测和控制，无需工人在工作面值守，降低了劳动强度，减少了安全隐患。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1是综采工作面设备的远程控制系统的结构示意图；

图2是综采工作面设备的远程控制系统优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1是综采工作面设备的远程控制系统的结构示意图，如图1所示，综采工作面设备的远程控制系统包括：用于接收综采工作面设备状态数据和发送控制命令的监控终端101、用于对所述监控终端101与综采工作面设备104之间的数据信息进行处理和交换的监控器102，在具体实施例中，所述综采工作面设备的远程控制系统还包括用于应急数据交换的备用网络103。其中：所述监控终端101与所述监控器102连接，所述监控器102与综采工作面设备104的开关控制器连接，所述备用网络103的第一端与所述监控终端101相连，所述备用网络的第二端与所述监控器102相连。

所述监控终端101用于接收综采工作面设备104的状态数据，所述监控终端101还用于发送控制命令到所述监控器102。所述监控终端101包括：交换机201，所述交换机201与所述监控器102连接；工控机202，所述工控机202与所述交换机201连接；终端计算机203，所述终端计算机203安装有上位机控制软件RSview32、RSlinx和Linkmaster，所述终端计算机203与所述工控机202连接，所述终端计算机203与所述交换机201连接。

所述监控器102用于对所述监控终端101与综采工作面设备104之间的数据信息进行处理和交换，读取综采工作面设备104的状态数据，通过处理上传到所述监控终端101。所述监控器102包括：用于安装功能模块的机架204、用于处理数据的CPU205、用于接收命令的输入模块206、用于输出命令的输出模块207、用于读取综采工作面设备状态数据的数据读取模块208，其中，所述CPU205、输入模块206、输出模块207、数据读取模块208均安装在所述机架204上。

所述备用网络103是所述监控器102与所述监控终端101的冗余网络，当所述监控器102与所述监控终端101网络中断时，利用所述备用网络103进行数据交换。所述备用网络103可以采用以太网、快速以太网或者交换局域网等网络模式实现。

图2是综采工作面设备的远程控制系统优选实施例的结构示意图。如图2所示，综采工作面设备的远程控制系统包括监控终端101、监控器102、备用网络103。其中：所述监控终端101与所述监控器102连接；所述监控器102与综采工作面设备的联力组合开关311连接；所述备用网络103分别与所述监控终端101和所述监控器102相连。

如图2所示，在优选实施例中，所述监控终端101包括：交换机201、工控机202、终端计算机203，其中：所述交换机包括矿机房网络交换机302和Moxa交换机303，所述Moxa交换机303与所述监控器101连接；所述工控机具有处理器301，所述工控机202与所述矿机房网络交换机302连接；所述终端计算机203安装有上位机控制软件RSview32、RSlinx和Linkmaster，所述终端计算机203与所述工控机202连接，所述终端计算机203与所述矿机房网络交换机302连接。所述监控终端101通过Moxa交换机303与所述监控器102相连。

所述监控器102用于对所述监控终端101与综采工作面设备104之间的数据信息进行处理和交换，读取综采工作面设备104的状态数据，通过处理上传到所述监控终端102。所述监控器102包括：用于安装功能模块的机架204、用于处理数据的CPU205、用于接收命令的输入模块206、用于输出命令的输出模块207、用于读取综采工作面设备状态数据的数据读取模块208，其中，所述CPU205、输入模块206、输出模块207、数据读取模块均安装在所述机架204上。

如图2所示，在优选实施例中，综采工作面设备的远程控制系统主要用于监测综采工作面设备104的状态数据和控制综采工作面三机（破碎机308、转载机309、运输机310）的启停。所监测的综采工作面设备104包括：综采工作面三机、联力组合开关311、华宁保护器312、泵站307、采煤机306、支架305、顺槽皮带机313。所述综采工作面三机通过联力组合开关311连接到所述监控器102，所述华宁保护器312、泵站307、采煤机306、支架305均连接到所述监控器102，顺槽皮带机313连接到备用网络103。

所述监控器102通过数据读取模块208读取上述综采工作面设备104的状态数据，具体包括：破碎机308的电流、功率、温度、冷却水压力流量，转载机309的电流、功率、温度、冷却水压力流量，运输机310的电流、温度、功率、冷却水压力流量、变频器参数，联力组合开关311的各个回路电压、电流、功率、故障信息等，华宁保护器312的沿线闭锁信息，泵站307中乳化液泵和喷雾泵的电流、电压、功率、乳化液系统的压力、流量、水箱的水位、喷雾泵压力等，采煤机306端头站的速度、方向、位置、电流（左右切割与牵引）、温度、喷雾水流量、压力、煤机故障等信息，支架305的左右支架压力、油缸推移行程、累计推移行程、循环时间等，顺槽皮带机313的运行状态等信息。

所述监控器102读取上述数据后，一方面将数据发送到所述监控终端101，另一方面通过所述监控器102的CPU205按照预设逻辑进行数据处理，并将处理结果发送到所述监控终端101。具体逻辑为：同时监测到综采工作面设备104已经运行、无闭锁、设备健康、集控模式，判断为可以启动设备；不满足以上所述四个条件中的任何一个，判断为不可以启动设备。

所述监控器102将接收到的上述综采工作面设备的状态数据和处理结果进行显示，实现了对综采工作面设备104的监控。

所述综采工作面设备的远程控制系统通过所述监控终端101发送综采工作面三机的启停命令到所述监控器102，通过所述监控器102发送设备的启停命令到综采工作面三机，实现对综采工作面三机的控制。具体控制过程为：

首先判断三机控制模式是否为远控，若是，可以远控，若不是，只监测，不远控。

其次判断顺槽皮带机313运行状态、华宁保护器312的闭锁信息、三机的健康信息，在顺槽皮带机313已经运行、华宁保护器312无闭锁、三机健康且准备好的情况下，可以启动三机。

然后检测三机是集控还是检修，若是集控，在接收到联起三机的命令后，先发送破碎机308的起车预警信息，接收到返回的预警完成信息后发送启动破碎机308的命令，再发送启动转载机309的起车预警信息，接收到返回的预警完成信息后发送启动转载机309的命令，再发送启动运输机310的起车预警信息，接收到返回的预警完成信息后发送启动运输机310的命令。

若是检测到是检修模式，再检测是单起哪个设备，而后发送相应的起车预警信息，接收到返回的预警完成信息后，再发送单启命令。

在具体实施例中，所述综采工作面设备的远程控制系统还包括一个用于综采数据上传的服务器304，所述服务器304是用来存放和浏览历史数据信息的。所述监控器102将读取的上述井下设备数据信息上传到综采数据上传到服务器304并存储，方便历史数据查询。所述服务器304与所述监控器相连。

本发明还提供了一种利用综采工作面设备的远程控制系统监控综采工作面设备104的方法，所述方法包括：通过所述监控器102的数据读取模块208读取综采工作面设备104的状态数据；通过所述监控器102的CPU205根据预设逻辑对接收到设备的状态数据进行处理；通过所述监控器102的输出模块207将设备的状态数据和数据处理结果发送到所述监控终端101的交换机201，通过所述交换机201上传到所述监控终端101的终端计算机203；通过所述终端计算机203显示接收到的设备状态数据，作为发送控制命令的依据，实现对综采工作面设备104的监测；通过所述监控终端101的所述终端计算机203发送设备启停命令到所述工控机202；所述工控机通过所述交换机201发送设备启停命令到所述监控器102；通过所述监控器102发送设备的启停命令到综采工作面设备102，实现对综采工作面设备104的控制；所述监控器102将综采历史数据信息上传所述服务器304。

虽然本发明是参考其优选实施例示出和描述的，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离附属的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节的各种改变。

Claims (11)

1.综采工作面设备的远程控制系统，其特征在于，包括用于接收综采工作面设备状态数据和发送控制命令的监控终端、用于对所述监控终端与综采工作面设备之间的数据信息进行处理和交换的监控器，其中：所述监控终端与所述监控器连接；所述监控器与综采工作面设备的开关控制器连接。

2.根据权利要求1所述的综采工作面设备的远程控制系统，其特征在于，所述监控终端包括：

交换机，所述交换机与所述监控器连接；

工控机，所述工控机与所述交换机连接；

终端计算机，所述终端计算机安装有上位机控制软件，所述终端计算机与所述工控机连接，所述终端计算机与所述交换机连接。

3.根据权利要求1所述的综采工作面设备的远程控制系统，其特征在于，所述监控器包括：用于安装功能模块的机架、用于处理数据的CPU、用于接收命令的输入模块、用于输出命令的输出模块、用于读取综采工作面设备状态数据的数据读取模块，其中，所述CPU、输入模块、输出模块、数据读取模块均安装在所述机架上。

4.根据权利要求1所述的综采工作面设备的远程控制系统，其特征在于，所述远程控制系统还包括用于应急数据交换的备用网络，所述备用网络的第一端与所述监控终端相连，所述备用网络的第二端与所述监控器相连。

5.根据权利要求1所述的综采工作面设备的远程控制系统，其特征在于，所述远程控制系统还包括用于存放综采历史数据信息的服务器，所述服务器与所述监控器相连。

6.根据权利要求2所述的监控终端，其特征在于，所述终端计算机安装的上位机控制软件包括：RSview32、RSlinx和Linkmaster。

7.一种利用权利要求1所述的综采工作面设备的远程控制系统监控综采工作面设备的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)通过所述监控器读取综采工作面设备的状态数据；

(b)通过所述监控器根据预设逻辑对接收到的设备状态数据进行处理；

(c)通过所述监控器将设备的状态数据和步骤(b)中的处理结果发送到所述监控终端；

(d)通过所述监控终端显示接收到的设备状态数据，作为发送控制命令的依据，实现对综采工作面设备的监测；

(e)通过所述监控终端发送设备启停命令到所述监控器；

(f)通过所述监控器发送设备的启停命令到综采工作面设备的开关控制器，实现对综采工作面设备的控制。

8.根据权利要求7所述的监控综采工作面设备的方法，其特征在于，所述步骤(e)中，通过所述监控终端的终端计算机发送设备启停命令到所述监控终端的工控机；所述工控机通过所述监控终端的交换机发送设备启停命令到所述监控器。

9.根据权利要求7所述的监控综采工作面设备的方法，其特征在于，所述方法还包括：

(g)所述监控器将综采历史数据信息上传所述服务器。

10.根据权利要求7所述的监控综采工作面设备的方法，其特征在于，所述步骤(a)中综采工作面设备的状态数据包括：运行状态、闭锁信息、健康信息和运行模式。

11.根据权利要求7所述的监控综采工作面设备的方法，其特征在于，所述步骤(b)中的预设逻辑包括：

同时监测到综采工作面设备已经运行、无闭锁、设备健康、集控模式，判断为可以启动设备；

不满足以上所述四个条件中的任何一个，判断为不可以启动设备。

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