CN109613900B - 一种刨煤作业综合监控系统及刨煤机作业综合监控中心 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种刨煤作业综合监控系统及刨煤机作业综合监控中心，用于控制刨煤机开关的刨煤机开关控制模块，用于控制刮板运输机开关的刮板运输机开关控制模块，用于控制转载机开关的转载机开关控制模块，用于控制破碎机开关的破碎机开关控制模块，用于控制胶带输送机开关的胶带输送机开关控制模块，用于采集并监控刨煤机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刨煤机电机监控模块，系统显示模块用于显示系统中各个设备的运行状态，显示各回路运行状态、电流、电压数据，漏电、断相、过载故障状态数据，实现了对刨煤作业综合监控。
Description
技术领域
本发明涉及采煤作业技术领域，尤其涉及一种刨煤作业综合监控系统及刨煤机作业综合监控中心。
背景技术
刨煤机可以用在上煤顶板为九灰，局部相变为细砂岩、粉砂岩，局部有泥岩、炭质泥岩伪顶，厚度较薄，富水性弱，经常有泥岩伪顶的区域，进行采煤。
目前刨煤机及其附属设备在运行时采用自动控制，比如申请号为：201220469735.5的一种检测及控制系统和采煤设备。通过设置摄像机来实现对刨煤机刨头的检测及控制，可对刨头进行保护。但是在刨煤作业涉及设备较多，而且多个设备需要交织运行实现刨煤作业。如果仅仅单独监控刨煤机作业，而无法形成连锁监控的话，容易造成系统性事故。无法实现对刨煤作业的统一监控。缺少对刨煤作业全过程的监控，现有技术中仅仅涉及了单一设备的单一自动化监控，未形成统一的监控平台及系统，无法对系统运行统一协调，降低刨煤作业效率，刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机无法形成有效的统一监控。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种刨煤作业综合监控系统，包括：刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机；其特征在于，还包括：用于控制刨煤机开关的刨煤机开关控制模块，用于控制刮板运输机开关的刮板运输机开关控制模块，用于控制转载机开关的转载机开关控制模块，用于控制破碎机开关的破碎机开关控制模块，用于控制胶带输送机开关的胶带输送机开关控制模块，用于采集并监控刨煤机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刨煤机电机监控模块，用于采集并监控刮板运输机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刮板运输机电机监控模块，用于采集并监控转载机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的转载机电机监控模块，用于采集并监控破碎机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的破碎机电机监控模块，用于采集并监控胶带输送机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量，皮带启停状态，跑偏报警，堆煤报警，烟雾报警的胶带输送机监控模块以及系统显示模块；
系统显示模块用于显示系统中各个设备的运行状态，显示各回路运行状态、电流、电压数据，漏电、断相、过载故障状态数据。
优选地，还包括：工作面监控模块；
工作面监控模块用于采集并控制刨煤工作面支架立柱压力数据，推移行程数据，支架姿态角度，顶梁倾角信息，顶梁底座夹角信息, 伸缩梁伸缩状态信息，护帮板弯曲度数据，将上述数据信息与预设阈值进行比对，当超出预设阈值时，发出报警提示；
还用于配置工作面各个液压支架的急停模块，配置液压支架液压远程控制模块；
液压支架液压远程控制模块远程控制液压支架单架或成组推溜，降架，拉架，升架动作，跟机自动化功能启停控制；
系统显示模块还用于显示工作面各个液压支架的工作状态，各个液压支架的通信状态，显示工作面液压支架实际位置，显示液压支架三维姿态，显示工作面的推进度，推进度包括当班推进进度和累计进度。
优选地，还包括：刨煤机运行监控模块，刨煤自动运行模块以及单机运行控制模块；
刨煤机运行监控模块用于实时监控刨煤机运行位置信息，牵引方向信息，速度信息，电液控制系统信息；在刨煤机工作面配置视频监控子系统，在线通过视频监测刨煤机工作面位置信息；
通过设置接近传感器，实现刨煤机机头机尾限速和复位；
刨煤自动运行模块用于配置一键启停机功能，启动自动运行时，每经过一预设时长依次启动语音报警，胶带输送机，破碎机，转载机，刮板机以及刨煤机；
停机运行时，每经过一预设时长依次停止语音报警，刨煤机，刮板机，转载机，破碎机以及胶带输送机；
一键启停分为时间模式和参数模式；
时间模式：依据系统设定时间依次启动设备；
参数模式：依据设备运行状态依次启动设备；
单机运行控制模块用于在联锁控制条件下，单独控制刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机以及胶带输送机运行。
优选地，还包括：泵站监控模块，泵站控制模块，工作面供电设备监控模块以及工作面语音提示模块；
监控中心和泵站控制模块具备双向通讯功能，泵站控制模块用于控制泵站运行，具备对泵站和乳化液配比系统的远程控制功能，所控制的功能包含：单台乳化泵启停，单台喷雾泵启停，自动配比系统启停；
泵站联动启停，泵站急停，依据液压支架乳化液的需求，自动控制乳化液泵运行数量，以及流量输出；
泵站监控模块用于监控泵站工作状态，泵站电机电流电压，泵站油温/油位，出口压力，液箱液位，乳化液配比浓度，将上述信息与预设阈值进行比对，判断是否超出预设阈值，如某一数据超出预设阈值发出故障信息；
工作面供电设备监控模块用于监控工作面供电设备状态信息，当工作面供电设备出现漏电、断相、过载、工作面供电设备故障状态时，发出报警提示；
工作面供电设备监控模块采集动力中心实时数据，采用预警报警机制，智能控制动力中心，各负荷回路启停控制；还用于定时生成故障列表，包含系开关分或合状态，过流，断路，过压，欠压，漏电保护跳闸；
系统显示模块还用于显示动力中心实时数据、历史数据，监测动力中心运行状态；
工作面语音提示模块用于提供工作面与监控中心语音通话装置。
优选地，还包括：系统全设备运行参数监控模块；
系统全设备运行参数监控模块用于提供各种保护或运行参数在线修改端口，实时通讯状态检测，设置检测及校验，当通讯失败或是校验出错的情况下，快速保护锁定，不允许启动及操作；
具备就地操作、远程自动控制两种模式互锁功能，在就地模式下，不允许远端控制；在远端控制模式下允许就地控制，用以保证刨煤机操作的安全性；
系统设备上电前对设备进行状态检测，电机启动预警，在自动操作模式下对系统设备各关键传感器和执行环节工作状态实施连续监测，异常报警，或退出自动模式，或保护停机；
实现煤流平衡控制；当刮板运输机负荷超限时，自动实施对刨煤机运行速度进行适当调节，或直接对刨煤机实施闭锁控制，确保生产的连续或运算设备负荷不超限。
优选地，还包括：电液控制模块；
电液控制模块具备单键单动作，成组动作，跟机自动化，远程控制和无线遥控功能；用于以工作面任何一支架为操作架，以左/右连续相邻若干架为一组，执行支架某一单动作或联合动作，成组移架、成组自动推溜、成组伸/收护帮、成组自动喷雾；单台支架完成一次移架工作循环时间不大于8秒，3台成组支架同时移架时间不大于14秒；
具备单架自动移架功能；电液控制模块应用软件满足煤矿工作面的实际情况和采煤工艺具体要求，具备通过设置参数，使电液控制适合井下的实际工况、采煤工艺和地质条件；
具备平衡千斤顶浮动控制功能，协调立柱和平衡千斤顶功动作，保证顶梁平直；
还用于当支架控制系统与井下计算机断开后，通过操作控制器仍能完成各种操作功能和模式设置功能；
具备跟机自动化功能, 基于射频技术的刨煤机位置，液压支架执行跟机自动化，实现支架，刨煤机和刮板运输机协调推进, 具备工作面自动割煤功能；
具备双向、单向、部分截深割煤功能；
具备液压支架无线遥控功能，操作范围限定在左右各10架；
具备跟机自动化功能，电液控制系统具备对立柱的自动补压功能，保证立柱的初撑力，系统具备带压移架功能。
优选地，还包括：故障诊断模块和数据分析报告模块；
故障诊断模块用于使系统具备故障自诊断功能，包括液压支架支护状态及工作面其他设备运行状态报警、通讯状态、错误类型、实时监测报警；
还用于刮板运输机过载时，若刨煤机未被停机，报警提示；
液压支架故障诊断，被诊断的故障包含：程序丢失，参数错误，输入输出错误，通讯错误，以及安全操作装置故障；系统数据故障报警，被报警的故障包含：采集数据错误，所采集的数据超出量程范围，做采集的数据数值长时间没有变化；系统具备显示故障性质和故障点的功能；
刮板机振动监测系统数据，具备刮板输送机故障停车原因分析功能；协调转载机自移系统和胶带机机尾自移系统，具备自动调整转载机机头和胶带运输机机尾相对位置的功能；
数据分析报告模块用于使系统具备在海量数据分析，根据预设的模板，自动生成设备运行状态报告；运行报告采用关键指标突出标示显示，以图形的形式清晰明了进行显示；使系统具备定期或在选定的任意时间段内生成运行状态报告；使系统可依据运行状态分析报告推导出检修服务单，将更换式检修转换为预防式检修；
还用于配置定期自动生成报告；
报告包含，生产状态产量、耗电量；设备状态，包括：开机率、电流、振动、电压、温度；环境状态包括：矿压、温湿度、粉尘浓度；人员状态包括人员操作、人员所在位置频率；支持远程访问。
优选地，还包括：地面监控子系统，地面视频监控模块
地面监控子系统用于使工作面电液控制系统采用100M以太网向监控主机传输数据信息，工作面端头到顺槽监控中心交换机采用矿用光缆连接，形成百兆工业以太网；用户提供矿井传输通道，接入井下环网交换机；
设置在工作面设备列车处的综采工作面集中控制中心采用光纤以太网就近接入控制网环网交换机，通过工业以太网和设备集控通信，实现地面集中控制；
在地面调度中心的综采工作面分控中心上实现的功能和设置在井下设备列车上的综采工作面集控中心的功能一致；
地面视频监控模块用于使地面视频主机具备显示任一摄像头视频的功能；
具备通过多种平台的客户端软件、IE 浏览器，实现工作面外网和外部移动设备的监控。
地面监控中包括：电液控上位机、视频上位机、在线监测系统上位机；
地面视频监控模块还用于设备运行状态和工作面环境状态实时显示；工作面视频图像显示。
一种刨煤机作业综合监控中心，包括：监控主机，监控主机通过RS422，RS485，CAN总线接口，以太网接口，光纤接口和防护型USB接口通信方式分别与刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机以及胶带输送机通信连接；
监控中心支持多种现场总线协议：协议包括：DUST，Modbus/RTU，Modbus/TCP，CANbus，Profibus，TCP/IP和以太网协议。
优选地，监控主机具有在地面监控中心对工作面设备按照逆煤流一键启停功能，具有单设备远程启停功能；实现在顺槽监控中心对工作面设备的集中控制；具有在监控中心对刨煤机工况监测与远程控制功能；具有在监控中心对液压支架工况监测远程控制功能；具有在监控中心对运输设备集中自动化控制功能；具有在监控中心对泵站系统集中自动化控制功能；具有在监控中心对综采设备数据集成、处理、故障诊断功能；具有综采设备运行状态数据任何时段自动分析功能；对刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机运行状态以图表的形式进行显示；具有综采设备开机率停机率统计功能，确定系统停机原因，故障原因，故障点，故障位置；具有刮板输送机和刨煤机载荷平衡控制；具有液压支架和泵站液压平衡联动。具有工作面视频采集显示，实现对主要综采设备进行实时监控；具备自动跟机过程中，液压支架与刨煤机速度匹配调节功能；具有通过胶带机自移机尾控制系统电控实现胶带机自移机尾的功能；具有通过转载机自移系统电控实现转载机自移的功能；当综采工作面自动化控制系统出现故障时，各子系统不受综采自动化系统控制，以保证在检修和综采自动化控制系统出现故障时，各子系统能单独开车，确保生产不受影响。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
系统实现了设备人员环境统一，综采设备, 人员和环境数据采用统一平台传输。数据融合：同一个平台，同一个数据库，实现工作面数据深度无缝融合。设备智能控制，操作人员远离正在运行的设备。设备运行状态分析，实现预防式服务。保障正常开机率，降低非正常停机率。
系统具备监测刮板运输机运行状态的功能，所监测的数据包含，各电机的电流，功率，各减速机的油温/油位以及张紧油缸行程；工控平台具备实时显示运行状态数据的功能；工控平台采用刮板机振动监测系统数据，具备刮板输送机故障停车原因分析功能；工控平台协调转载机自移系统和胶带机机尾自移系统，具备自动调整转载机机头和胶带运输机机尾相对位置的功能。实现了自动化生产，并实时进行监控，保证刨煤作业的正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为刨煤作业综合监控系统示意图；
图2为刨煤作业综合监控系统实施例示意图；
图3为刨煤作业综合监控系统实施例示意图；
图4为刨煤机作业综合监控中心示意图。
具体实施方式
本发明提供一种刨煤作业综合监控系统，包括：刨煤机1、刮板运输机2、转载机3、破碎机4、胶带输送机5；如图1所示，还包括：用于控制刨煤机1开关的刨煤机开关控制模块6，用于控制刮板运输机2开关的刮板运输机开关控制模块7，用于控制转载机3开关的转载机开关控制模块8，用于控制破碎机4开关的破碎机开关控制模块9，用于控制胶带输送机5开关的胶带输送机开关控制模块11，用于采集并监控刨煤机1中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刨煤机电机监控模块12，用于采集并监控刮板运输机2中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刮板运输机电机监控模块13，用于采集并监控转载机3中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的转载机电机监控模块14，用于采集并监控破碎机4中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的破碎机电机监控模块15，用于采集并监控胶带输送机5中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量，皮带启停状态，跑偏报警，堆煤报警，烟雾报警的胶带输送机监控模块16以及系统显示17模块；系统显示17模块用于显示系统中各个设备的运行状态，显示各回路运行状态、电流、电压数据，漏电、断相、过载故障状态数据。
这里所描述的技术可以实现在硬件，软件，固件或它们的任何组合。所述的各种特征为模块，单元或组件可以一起实现在集成逻辑装置或分开作为离散的但可互操作的逻辑器件或其他硬件设备。在一些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路器件，诸如集成电路芯片或芯片组。
本发明中，如图2所示，系统还包括：工作面监控模块21；
工作面监控模块21用于采集并控制刨煤工作面22支架立柱压力数据，推移行程数据，支架姿态角度，顶梁倾角信息，顶梁底座夹角信息, 伸缩梁伸缩状态信息，护帮板弯曲度数据，将上述数据信息与预设阈值进行比对，当超出预设阈值时，发出报警提示；还用于配置工作面各个液压支架的急停模块，配置液压支架液压远程控制模块；液压支架液压远程控制模块远程控制液压支架单架或成组推溜，降架，拉架，升架动作，跟机自动化功能启停控制；
系统显示17模块还用于显示工作面各个液压支架的工作状态，各个液压支架的通信状态，显示工作面液压支架实际位置，显示液压支架三维姿态，显示工作面的推进度，推进度包括当班推进进度和累计进度。
本发明中，如图3所示，系统还包括：刨煤机运行监控模块23，刨煤自动运行模块24以及单机运行控制模块25；
刨煤机运行监控模块23用于实时监控刨煤机1运行位置信息，牵引方向信息，速度信息，电液控制系统信息；在刨煤机1工作面配置视频监控子系统，在线通过视频监测刨煤机1工作面位置信息；
通过设置接近传感器，实现刨煤机1机头机尾限速和复位；
刨煤自动运行模块24用于配置一键启停机功能，启动自动运行时，每经过一预设时长依次启动语音报警，胶带输送机5，破碎机4，转载机3，刮板机以及刨煤机1；
停机运行时，每经过一预设时长依次停止语音报警，刨煤机1，刮板机，转载机3，破碎机4以及胶带输送机5；
一键启停分为时间模式和参数模式；
时间模式：依据系统设定时间依次启动设备；
参数模式：依据设备运行状态依次启动设备；
单机运行控制模块25用于在联锁控制条件下，单独控制刨煤机1、刮板运输机2、转载机3、破碎机4以及胶带输送机5运行。
如果在硬件中实现，本发明涉及一种装置，例如可以作为处理器或者集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。可替换地或附加地，如果软件或固件中实现，所述技术可实现至少部分地由计算机可读的数据存储介质，包括指令，当执行时，使处理器执行一个或更多的上述方法。例如，计算机可读的数据存储介质可以存储诸如由处理器执行的指令。
本发明中，系统还包括：泵站监控模块，泵站控制模块，工作面供电设备监控模块以及工作面语音提示模块；
监控中心和泵站控制模块具备双向通讯功能，泵站控制模块用于控制泵站运行，具备对泵站和乳化液配比系统的远程控制功能，所控制的功能包含：单台乳化泵启停，单台喷雾泵启停，自动配比系统启停；
泵站联动启停，泵站急停，依据液压支架乳化液的需求，自动控制乳化液泵运行数量，以及流量输出；
泵站监控模块用于监控泵站工作状态，泵站电机电流电压，泵站油温/油位，出口压力，液箱液位，乳化液配比浓度，将上述信息与预设阈值进行比对，判断是否超出预设阈值，如某一数据超出预设阈值发出故障信息；
工作面供电设备监控模块用于监控工作面供电设备状态信息，当工作面供电设备出现漏电、断相、过载、工作面供电设备故障状态时，发出报警提示；
工作面供电设备监控模块采集动力中心实时数据，采用预警报警机制，智能控制动力中心，各负荷回路启停控制；还用于定时生成故障列表，包含系开关分或合状态，过流，断路，过压，欠压，漏电保护跳闸；系统显示17模块还用于显示动力中心实时数据、历史数据，监测动力中心运行状态；工作面语音提示模块用于提供工作面与监控中心语音通话装置。
本发明中，系统还包括：系统全设备运行参数监控模块；
刨煤机1通讯稳定可靠，支持全功能远程操作控制及煤机运行状态的远程全面监视；从顺槽到刨煤机1的内部指令传输延迟不大于200ms,延时抖动小于1ms。
系统全设备运行参数监控模块用于提供各种保护或运行参数在线修改端口，实时通讯状态检测，设置检测及校验，当通讯失败或是校验出错的情况下，快速保护锁定，不允许启动及操作；
具备就地操作、远程自动控制两种模式互锁功能，在就地模式下，不允许远端控制；在远端控制模式下允许就地控制，用以保证刨煤机1操作的安全性；
系统设备上电前对设备进行状态检测，电机启动预警，在自动操作模式下对系统设备各关键传感器和执行环节工作状态实施连续监测，异常报警，或退出自动模式，或保护停机；
实现煤流平衡控制；当刮板运输机2负荷超限时，自动实施对刨煤机1运行速度进行适当调节，或直接对刨煤机1实施闭锁控制，确保生产的连续或运算设备负荷不超限。
本发明中，还包括：电液控制模块；
电液控制模块具备单键单动作，成组动作，跟机自动化，远程控制和无线遥控功能；用于以工作面任何一支架为操作架，以左/右连续相邻若干架为一组，执行支架某一单动作或联合动作，成组移架、成组自动推溜、成组伸/收护帮、成组自动喷雾；单台支架完成一次移架工作循环时间不大于8秒，3台成组支架同时移架时间不大于14秒；
具备单架自动移架功能；电液控制模块应用软件满足煤矿工作面的实际情况和采煤工艺具体要求，具备通过设置参数，使电液控制适合井下的实际工况、采煤工艺和地质条件；
具备平衡千斤顶浮动控制功能，协调立柱和平衡千斤顶功动作，保证顶梁平直；
还用于当支架控制系统与井下计算机断开后，通过操作控制器仍能完成各种操作功能和模式设置功能；
具备跟机自动化功能, 基于射频技术的刨煤机1位置，液压支架执行跟机自动化，实现支架，刨煤机1和刮板运输机2协调推进, 具备工作面自动割煤功能；
具备双向、单向、部分截深割煤功能；
具备液压支架无线遥控功能，操作范围限定在左右各10架；
具备跟机自动化功能，电液控制系统具备对立柱的自动补压功能，保证立柱的初撑力，系统具备带压移架功能。
本发明中，还包括：故障诊断模块和数据分析报告模块；
故障诊断模块用于使系统具备故障自诊断功能，包括液压支架支护状态及工作面其他设备运行状态报警、通讯状态、错误类型、实时监测报警；
还用于刮板运输机2过载时，若刨煤机1未被停机，报警提示；
液压支架故障诊断，被诊断的故障包含：程序丢失，参数错误，输入输出错误，通讯错误，以及安全操作装置故障；系统数据故障报警，被报警的故障包含：采集数据错误，所采集的数据超出量程范围，做采集的数据数值长时间没有变化；系统具备显示故障性质和故障点的功能；
刮板机振动监测系统数据，具备刮板输送机故障停车原因分析功能；协调转载机3自移系统和胶带机机尾自移系统，具备自动调整转载机3机头和胶带运输机机尾相对位置的功能；
数据分析报告模块用于使系统具备在海量数据分析，根据预设的模板，自动生成设备运行状态报告；运行报告采用关键指标突出标示显示，以图形的形式清晰明了进行显示；使系统具备定期或在选定的任意时间段内生成运行状态报告；使系统可依据运行状态分析报告推导出检修服务单，将更换式检修转换为预防式检修；
还用于配置定期自动生成报告；
报告包含，生产状态产量、耗电量；设备状态，包括：开机率、电流、振动、电压、温度；环境状态包括：矿压、温湿度、粉尘浓度；人员状态包括人员操作、人员所在位置频率；支持远程访问。
本发明中，系统还包括：地面监控子系统，地面视频监控模块
地面监控子系统用于使工作面电液控制系统采用100M以太网向监控主机传输数据信息，工作面端头到顺槽监控中心交换机采用矿用光缆连接，形成百兆工业以太网；用户提供矿井传输通道，接入井下环网交换机；
设置在工作面设备列车处的综采工作面集中控制中心采用光纤以太网就近接入控制网环网交换机，通过工业以太网和设备集控通信，实现地面集中控制；
在地面调度中心的综采工作面分控中心上实现的功能和设置在井下设备列车上的综采工作面集控中心的功能一致；
地面视频监控模块用于使地面视频主机具备显示任一摄像头视频的功能；
具备通过多种平台的客户端软件、IE 浏览器，实现工作面外网和外部移动设备的监控。
地面监控中包括：电液控上位机、视频上位机、在线监测系统上位机；
地面视频监控模块还用于设备运行状态和工作面环境状态实时显示；工作面视频图像显示。
自动生成任意时段设备运行状态报告。保障正常开机率，降低非正常停机率，确定故障原因，故障点，将更换式服务转变为预防式服务。将以人为主的生产管理模式转变为以自动化平台为主的生产管理模式。
本发明还提供一种刨煤机1作业综合监控中心，如图4所示，包括：监控主机，监控主机通过RS422，RS485，CAN总线接口，以太网接口，光纤接口和防护型USB接口通信方式分别与刨煤机1、刮板运输机2、转载机3、破碎机4以及胶带输送机5通信连接；
监控中心支持多种现场总线协议：协议包括：DUST，Modbus/RTU，Modbus/TCP，CANbus，Profibus，TCP/IP和以太网协议。
监控主机具有在地面监控中心对工作面设备按照逆煤流一键启停功能，具有单设备远程启停功能；实现在顺槽监控中心对工作面设备的集中控制；具有在监控中心对刨煤机1工况监测与远程控制功能；具有在监控中心对液压支架工况监测远程控制功能；具有在监控中心对运输设备集中自动化控制功能；具有在监控中心对泵站系统集中自动化控制功能；具有在监控中心对综采设备数据集成、处理、故障诊断功能；具有综采设备运行状态数据任何时段自动分析功能；对刨煤机1、刮板运输机2、转载机3、破碎机4、胶带输送机5运行状态以图表的形式进行显示；具有综采设备开机率停机率统计功能，确定系统停机原因，故障原因，故障点，故障位置；具有刮板输送机和刨煤机1载荷平衡控制；具有液压支架和泵站液压平衡联动。具有工作面视频采集显示，实现对主要综采设备进行实时监控；具备自动跟机过程中，液压支架与刨煤机1速度匹配调节功能；具有通过胶带机自移机尾控制系统电控实现胶带机自移机尾的功能；具有通过转载机3自移系统电控实现转载机3自移的功能； 当综采工作面自动化控制系统出现故障时，各子系统不受综采自动化系统控制，以保证在检修和综采自动化控制系统出现故障时，各子系统能单独开车，确保生产不受影响。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种刨煤作业综合监控系统，包括：刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机；其特征在于，还包括：电液控制模块，用于控制刨煤机开关的刨煤机开关控制模块，用于控制刮板运输机开关的刮板运输机开关控制模块，用于控制转载机开关的转载机开关控制模块，用于控制破碎机开关的破碎机开关控制模块，用于控制胶带输送机开关的胶带输送机开关控制模块，用于采集并监控刨煤机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刨煤机电机监控模块，用于采集并监控刮板运输机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的刮板运输机电机监控模块，用于采集并监控转载机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的转载机电机监控模块，用于采集并监控破碎机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量的破碎机电机监控模块，用于采集并监控胶带输送机中各个电机绕组温度，减速机油温及油位、冷却水温度及流量，皮带启停状态，跑偏报警，堆煤报警，烟雾报警的胶带输送机监控模块以及系统显示模块；
系统显示模块用于显示系统中各个设备的运行状态，显示各回路运行状态、电流、电压数据，漏电、断相、过载故障状态数据；
电液控制模块具备单键单动作，成组动作，跟机自动化，远程控制和无线遥控功能；用于以工作面任何一支架为操作架，以左/右连续相邻若干架为一组，执行支架某一单动作或联合动作，成组移架、成组自动推溜、成组伸/收护帮、成组自动喷雾；单台支架完成一次移架工作循环时间不大于8秒，3台成组支架同时移架时间不大于14秒；
具备单架自动移架功能；电液控制模块应用软件满足煤矿工作面的实际情况和采煤工艺具体要求，具备通过设置参数，使电液控制适合井下的实际工况、采煤工艺和地质条件；
具备平衡千斤顶浮动控制功能，协调立柱和平衡千斤顶功动作，保证顶梁平直；
还用于当支架控制系统与井下计算机断开后，通过操作控制器仍能完成各种操作功能和模式设置功能；
具备跟机自动化功能, 基于射频技术的刨煤机位置，液压支架执行跟机自动化，实现支架，刨煤机和刮板运输机协调推进, 具备工作面自动割煤功能；
具备双向、单向、部分截深割煤功能；
具备液压支架无线遥控功能，操作范围限定在左右各10架；
具备跟机自动化功能，电液控制系统具备对立柱的自动补压功能，保证立柱的初撑力，系统具备带压移架功能。
2.根据权利要求1所述的刨煤作业综合监控系统，其特征在于，
还包括：工作面监控模块；
工作面监控模块用于采集并控制刨煤工作面支架立柱压力数据，推移行程数据，支架姿态角度，顶梁倾角信息，顶梁底座夹角信息, 伸缩梁伸缩状态信息，护帮板弯曲度数据；
将刨煤工作面支架立柱压力数据，推移行程数据，支架姿态角度，顶梁倾角信息，顶梁底座夹角信息, 伸缩梁伸缩状态信息，护帮板弯曲度数据分别与预设阈值进行比对，当超出预设阈值时，发出报警提示；
还用于配置工作面各个液压支架的急停模块，配置液压支架液压远程控制模块；
液压支架液压远程控制模块远程控制液压支架单架或成组推溜，降架，拉架，升架动作，跟机自动化功能启停控制；
系统显示模块还用于显示工作面各个液压支架的工作状态，各个液压支架的通信状态，显示工作面液压支架实际位置，显示液压支架三维姿态，显示工作面的推进度，推进度包括当班推进进度和累计进度。
3.根据权利要求1或2所述的刨煤作业综合监控系统，其特征在于，
还包括：刨煤机运行监控模块，刨煤自动运行模块以及单机运行控制模块；
刨煤机运行监控模块用于实时监控刨煤机运行位置信息，牵引方向信息，速度信息，电液控制系统信息；在刨煤机工作面配置视频监控子系统，在线通过视频监测刨煤机工作面位置信息；
通过设置接近传感器，实现刨煤机机头机尾限速和复位；
刨煤自动运行模块用于配置一键启停机功能，启动自动运行时，每经过一预设时长依次启动语音报警，胶带输送机，破碎机，转载机，刮板机以及刨煤机；
停机运行时，每经过一预设时长依次停止语音报警，刨煤机，刮板机，转载机，破碎机以及胶带输送机；
一键启停分为时间模式和参数模式；
时间模式：依据系统设定时间依次启动设备；
参数模式：依据设备运行状态依次启动设备；
单机运行控制模块用于在联锁控制条件下，单独控制刨煤机、刮板运输机、转载机、破碎机以及胶带输送机运行。
4.根据权利要求2所述的刨煤作业综合监控系统，其特征在于，
还包括：泵站监控模块，泵站控制模块，工作面供电设备监控模块以及工作面语音提示模块；
监控中心和泵站控制模块具备双向通讯功能，泵站控制模块用于控制泵站运行，具备对泵站和乳化液配比系统的远程控制功能，所控制的功能包含：单台乳化泵启停，单台喷雾泵启停，自动配比系统启停；
泵站联动启停，泵站急停，依据液压支架乳化液的需求，自动控制乳化液泵运行数量，以及流量输出；
泵站监控模块用于监控泵站工作状态，泵站电机电流电压，泵站油温/油位，出口压力，液箱液位，乳化液配比浓度，将上述信息与预设阈值进行比对，判断是否超出预设阈值，如某一数据超出预设阈值发出故障信息；
工作面供电设备监控模块用于监控工作面供电设备状态信息，当工作面供电设备出现漏电、断相、过载、工作面供电设备故障状态时，发出报警提示；
工作面供电设备监控模块采集动力中心实时数据，采用预警报警机制，智能控制动力中心，各负荷回路启停控制；还用于定时生成故障列表，包含系开关分或合状态，过流，断路，过压，欠压，漏电保护跳闸；
系统显示模块还用于显示动力中心实时数据、历史数据，监测动力中心运行状态；
工作面语音提示模块用于提供工作面与监控中心语音通话装置。
5.根据权利要求1或2所述的刨煤作业综合监控系统，其特征在于，
还包括：系统全设备运行参数监控模块；
系统全设备运行参数监控模块用于提供各种保护或运行参数在线修改端口，实时通讯状态检测，设置检测及校验，当通讯失败或是校验出错的情况下，快速保护锁定，不允许启动及操作；
具备就地操作、远程自动控制两种模式互锁功能，在就地模式下，不允许远端控制；在远端控制模式下允许就地控制，用以保证刨煤机操作的安全性；
系统设备上电前对设备进行状态检测，电机启动预警，在自动操作模式下对系统设备各关键传感器和执行环节工作状态实施连续监测，异常报警，或退出自动模式，或保护停机；
实现煤流平衡控制；当刮板运输机负荷超限时，自动实施对刨煤机运行速度进行适当调节，或直接对刨煤机实施闭锁控制，确保生产的连续或运算设备负荷不超限。
6.根据权利要求1或2所述的刨煤作业综合监控系统，其特征在于，
还包括：故障诊断模块和数据分析报告模块；
故障诊断模块用于使系统具备故障自诊断功能，包括液压支架支护状态及工作面其他设备运行状态报警、通讯状态、错误类型、实时监测报警；
还用于刮板运输机过载时，若刨煤机未被停机，报警提示；
液压支架故障诊断，被诊断的故障包含：程序丢失，参数错误，输入输出错误，通讯错误，以及安全操作装置故障；系统数据故障报警，被报警的故障包含：采集数据错误，所采集的数据超出量程范围，做采集的数据数值长时间没有变化；系统具备显示故障性质和故障点的功能；
刮板机振动监测系统数据，具备刮板输送机故障停车原因分析功能；协调转载机自移系统和胶带机机尾自移系统，具备自动调整转载机机头和胶带运输机机尾相对位置的功能；
数据分析报告模块用于使系统具备在海量数据分析，根据预设的模板，自动生成设备运行状态报告；运行报告采用关键指标突出标示显示，以图形的形式清晰明了进行显示；使系统具备定期或在选定的任意时间段内生成运行状态报告；使系统可依据运行状态分析报告推导出检修服务单，将更换式检修转换为预防式检修；
还用于配置定期自动生成报告；
报告包含，生产状态产量、耗电量；设备状态，包括：开机率、电流、振动、电压、温度；环境状态包括：矿压、温湿度、粉尘浓度；人员状态包括人员操作、人员所在位置频率；支持远程访问。
7.根据权利要求1或2所述的刨煤作业综合监控系统，其特征在于，
还包括：地面监控子系统，地面视频监控模块
地面监控子系统用于使工作面电液控制系统采用100M以太网向监控主机传输数据信息，工作面端头到顺槽监控中心交换机采用矿用光缆连接，形成百兆工业以太网；用户提供矿井传输通道，接入井下环网交换机；
设置在工作面设备列车处的综采工作面集中控制中心采用光纤以太网就近接入控制网环网交换机，通过工业以太网和设备集控通信，实现地面集中控制；
在地面调度中心的综采工作面分控中心上实现的功能和设置在井下设备列车上的综采工作面集控中心的功能一致；
地面视频监控模块用于使地面视频主机具备显示任一摄像头视频的功能；
具备通过多种平台的客户端软件、IE 浏览器，实现工作面外网和外部移动设备的监控；
地面监控中包括：电液控上位机、视频上位机、在线监测系统上位机；
地面视频监控模块还用于设备运行状态和工作面环境状态实时显示；工作面视频图像显示。
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