郑煤机自动化技术交流(淮矿集团20180306)

2、单架配置
部件 电液换向阀 控制器 电磁阀驱动器 架内连接电缆 压力传感器 位移传感器 红外传感器 传感器电缆
图中黑字部分为经济性配置，红字部分为标准型增加配置。
(1)标准型（经济型）
配置数量 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架 3个/架 1个/架 1个/架 1套/架
一、电液控方案介绍
2、单架配置
部件 电液换向阀 控制器 电磁阀驱动器 架内连接电缆 压力传感器 位移传感器 红外传感器 传感器电缆
图中黑字部分为经济性配置，红字部分为标准型增加配置。
(1)标准型（经济型）
配置数量 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架
一、支架电液控系统
2、单架配置
部件 电液换向阀组（10 功能以下） 控制器 架间电缆
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（3）工作面综采自动化系统集控中心
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（3）工作面综采自动化系统集控中心
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（3）工作面综采自动化系统集控中心
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（4）地面监测中心
部件 地面操作台框架 数据服务器 地面交换机 WEB服务器 矿用本安型采煤机远程操作台 矿用本安型支架远程操作台 矿用本安型集控操作台 显示器 地面自动化主机软件 内部安装电缆及附件
3、系统功能
（1）顺槽集中监测
液压支架姿态监测
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（1）顺槽集中监测
倾角传感器
2
3
1
4
建立模型
5
2 数据处理
液压支架姿态监测
1
倾角安装位置：底座、前连杆、顶梁、护帮
3 姿态还原
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（1）顺槽集中监测
三机工况监测
二、工作面自动化集控系统
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（4）设备远程控制
状态反馈
姿态监控
视频辅助
显示结果 控制按钮
顺槽主机
CAN或VDSL远距离通讯，下发/上传指令 中继器/数据网关
控制器
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（4）设备远程控制
采煤机电源无法远程控制
郑州煤机液压电控有限公司 2018年1月
企业发展历程
产品系列
工作面集控系统
工 作 面 数 据 上 传 及 云 端 监 控 系 统
智能供液系统
支架电液控系统
推广业绩
119
83
26
11 65 36 7
目前在淮南集团累计推广11套电控工作面，在用8个工作面
汇报提纲
一、支架电液控系统 二、工作面自动化集控系统 三、乳化液保障系统
3、系统功能
（2）设备顺序启停
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
液压支架自动跟机控制
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（2）工作面视频监控系统—方案2
部件
配置数量
矿用本安型云台摄像仪（支架） 1台/6~10架
矿用本安型云台摄像仪（转载机） 1台
矿用本安型云台摄像仪（皮带机） 2台
矿用本安型云台摄像仪（皮带机） 1台
矿用本安型交换机
1台/10架
云台摄像机跟随软件
1套
井下视频主机
1台
二、工作面自动化集控系统
4、案例
枣矿集团付村煤矿3上1008六米高大采高（6.5米）自动化工作面，于2017年9月顺利完成自动化安装 与调试，正式进入常态化自动化开采阶段，该工作面集成了智能供液系统、液压支架电控系统、采煤机 自动化系统、语音通信系统、工作面视频辅助系统与顺槽集控自动化系统，在地面与井下实现一键自动 化顺序启停、液压支架的远程与自动化控制、采煤机的远程与自动化控制、视频辅助干预与自动跟随等 核心功能；通过自动化的实施，工作面正常生产人员由原12人减少至6人。
特点： 通讯距离远，抗干扰性强。 适用于集控中心距采煤机500米以上的场合
采煤机电源无法远程控制
采煤机主电缆 供电+通讯
接组合开关
显示结果
以太网
光纤
光纤
控制按钮 顺槽主机
顺槽交换机
工作面 视频交换机
采煤机 顺槽通讯站
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（4）设备远程控制
功能： 闭环检测、单机启停、顺序启停、 急停、连锁控制
9
跟机移架
需配置位移传感器
10
跟机喷雾
主阀设置专用喷雾控制口
11 工作面数据集成及上传 需配置井下主机
标准电控
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
经济型电控
● ● ● ● ●
○ ○ ○ ○ ○ ○
按键型电控
● ● ● ● ●
二、工作面自动化集控系统
1、系统概述
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
7/8
抬底/喷雾
DN10/DN10
400L阀串
Βιβλιοθήκη Baidu
电磁先导阀 125L阀串
一、支架电液控系统
位移传感器安装示意
加装位移 传感器
一、支架电液控系统
3、电液控系统主要功能
序号
功能
备注
1
本架控制
2
邻架控制
3
隔架控制
4
成组控制
5
急停闭锁
6
工作面矿压检测
需配置压力传感器
7
自动补压
需配置压力传感器
8
带压移架
需配置压力传感器
图中黑字部分为经济性配置，红字部分为标准型增加配置，绿字部分为液压支架姿态监控子系统增加配置
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（1）工作面设备精确姿态监测（采煤机（由采煤机厂家提供） ）
部件
采煤机摇臂高度精确 1套 检测系统
采煤机位置精确检测 1套 系统
采煤机远程监控站
1套
二、工作面自动化集控系统
液压支架中部跟机自动控制
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
煤壁首次割透阶段
首次反复刹底阶段
端头斜切自动控制
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
斜切进刀阶段
割三角煤阶段
端头斜切自动控制
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
配置数量 N M Z 1套
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（2）工作面视频监控系统—方案1
集控中心部分部件 矿用本安型云台摄像仪 矿用本安型交换机 图像处理 云台摄像仪跟随软件
配置数量 1台 1台 1套 1套
地面部分 地面视频存储管理服务器 硬盘（4T） 地面视频调度软件
配置数量 1台 1套 1套
（1）工作面设备精确姿态监测（液压支架）
部件 电液换向阀 控制器 电磁阀驱动器 架内连接电缆 压力传感器 位移传感器 红外传感器 传感器电缆 顶梁倾角传感器 掩护梁倾角传感器 底座倾角传感器 接近传感器（选配）
配置数量 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架 1个/架 1个/架 1个/架 1个/架
一、支架电液控系统
1、系统配置图
部件 单架配置 隔爆兼本安型电源 隔离耦合器 架间电缆
配置数量 1套/架 1台/8架 1个/4架 1套
(2)经济性配置
一、支架电液控系统
1、系统配置图
部件 单架配置 隔爆兼本安型电源 隔离耦合器 架间电缆
配置数量 1套/架 1台/8架 1个/4架 1套
(3)按键型配置
配置数量 1个/架
1个 1套
(2)按键型
一、支架电液控系统
电液控主阀接口配置
功能 项目
动作
主阀1：主进/主回
1/2
立柱 升/降
3/4
推移 伸/收
5/6
平衡 伸/收
7/8 一级护帮 伸/收
9/10 伸缩梁 伸/收
11/12 伸缩梁 伸/收
13/14 侧推 伸/收
15/16
抬底/喷雾
接口 DN25/DN32 2-DN20/DN12 DN20/DN20 DN10/DN10 DN10/DN10 DN10/DN10 DN10/DN10 DN10/DN10 DN10/DN10
配置数量 1套 1台 1台 1台 1台 1台 1台 4台 1套 1套
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（1）顺槽集中监测
工作面综合监测
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（1）顺槽集中监测
采煤机工况监测
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（1）顺槽集中监测
液压支架工况监测
二、工作面自动化集控系统
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（3）采煤机与支架联动的自动采煤
采煤机位置连续输出： 检测手段单一，因遮挡、损坏等原
因照成煤机位置跳动，影响跟机流程
方法：红外+编码器，运算， 矫正，互补
红外线发射装置 红外线接收装置
轴码编辑器 采煤机运行方向
煤壁
...
... ...
解决了工作面复杂环境下煤机位置的连续输出问题，为液压支架跟机自动化常态化运行提供了保障
3、系统功能
（5）工作面视频监测-工作面跟机视频随动
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（6）云端WEB与手机APP（Android&IOS）发布
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（6）云端WEB与手机APP（Android&IOS）发布
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（6）云端WEB与手机APP（Android&IOS）发布
2 云台摄像仪 高清1080P,180度控制角度 高清1080P,330度控制角度 高清1080P,350度控制角度
3
无线覆盖 WIFI无线覆盖
4
骨干网络 百兆网络
5 视频跟机随动 支持
6 摄像仪除尘 水冲式，效果不好
7
显示处理 计算机软解码
无 百兆网络 支持 雨刷式，效果较好 计算机软解码
4G无线覆盖 千兆网络 支持 雨刷式 硬解码装置 + 软解码
四、现阶段自动化技术难点及研究方向
一、支架电液控系统
一、支架电液控系统
1、系统配置图
部件 单架配置 隔爆兼本安型电源 隔离耦合器 红外线发射器 数据接口 服务器 顺槽主控计算机 矿用交换机 地面主机及WEB服务器 架间电缆
(1)标准配置
配置数量 1套/架 1台/8架 1个/4架 1个 1个 1个 1台 1台 1台 1套
地面视频存储服务器及软件
1套
连接光缆
1套
安装附件
1套
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（2）工作面视频监控系统—安装示意（大采高）
二、工作面自动化集控系统
与主要厂家视频监控系统参数对比
序号
项目
北京天玛
1 定向摄像仪 高清1080P,90度视角
Macro 标清720P,90度视角
郑煤机 高清1080P,120度广角
二、工作面自动化集控系统
2、系统配置
（2）工作面视频监控系统—方案1
工作面部分部件 矿用本安型摄像仪 云台摄像仪（球机） 矿用隔爆兼本安型直流稳压电源 矿用本安型交换机 通信电缆
配置数量 1台/4架 1个/12架 1个/4架 1台/8架
1套
其它设备部件（选配） 矿用本安型摄像仪 云台摄像仪（球机） 矿用隔爆兼本安型直流稳压电源 通信电缆
电磁阀护罩（标牌）
先导滤芯 400L阀串
125L阀串
电磁先导阀
一、支架电液控系统
电液控主阀接口配置（薄煤层） 先导滤芯 单向阀 电磁阀护罩（标牌）
功能
项目
动作
接口
主阀1：主进/主回
DN16/DN16
1/2
立柱 升/降 DN12/DN12
3/4
推移 伸/收 DN12/DN12
5/6
平衡 伸/收 DN10/DN10
一、支架电液控系统
2、单架配置
部件 电液换向阀 控制器 电磁阀驱动器 架内连接电缆 压力传感器 位移传感器 红外传感器 传感器电缆
图中黑字部分为经济性配置，红字部分为标准型增加配置。
(1)标准型（经济型）
配置数量 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架 1个/架 1个/架 1个/架 1套/架
一、支架电液控系统
特点： 主电缆内同时包含信号线与动力线，远距离传输 时信号线受动力电干扰严重，通讯不稳定甚至中断。 适用于集控中心距采煤机小于500米的场合
采煤机主电缆 供电+通讯
显示结果 控制按钮
RS485
调制通信
顺槽主机
采煤机 顺槽通讯站
组合开关
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（4）设备远程控制
与方案1相比缩短了采煤机主电缆的长度
显示结果 控制按钮
RS485
先导回路 控制
电源回路 控制
顺槽主机
KTC101
RS485 运行状态反馈
组合开关
皮带 运输机 转载/破碎机 泵站
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（5）工作面视频监测-关键区域设备监测
二、工作面自动化集控系统
3、系统功能
（5）工作面视频监测-工作面跟机视频随动
二、工作面自动化集控系统
三、乳化液保障系统
1、系统组成
三、乳化液保障系统
配液用水要求
序号 测试项目
1
外观
2
总硬度
3
SO42-
4
CL-
5
PH值
6 固体颗粒物
配液水质要求
说明
无色，无异味，无悬浮物 不大于700ppm，最好在
400ppm以下 不大于400毫克/升 不大于200毫克/升