矿井皮带运输动态智能报警系统关键技术研究
智能化技术对煤矿机电运输的影响
智能化技术对煤矿机电运输的影响摘要：在煤矿井下生产过程中，需要不断地运输设备、人员及材料。
矿井运输系统是煤矿井下对于生产而言最为关键的系统。
运输物体的性质不同，所采用的设备也不同。
煤矿重要的运输设备有矿井提升机、电机车、皮带输送机等。
在以往的生产中，由于各种原因，运输过程中经常会发生各种安全事故，严重影响了煤矿生产的效率和安全性。
随着人工智能时代的到来，煤矿开始进行智能化建设，煤矿机电运输设备也正在经历智能化改造。
关键字：智能化技术；机电运输；影响1智能矿山概述智能矿山是在现代煤矿智能化理念下，基于物联网、大数据、人工智能、机器人化装备等信息技术与现代矿山开发技术深入融合提出的一种新型模拟技术。
该技术利用革新信息技术实现矿山的全面感知，对照真实矿山结构和开采情况进行线上开采实验，最终实现矿井开采、挖掘、运通、生产及安全、生态等，事前、事中、事后全过程智能化的管理，是一种非常科学的智能化管理方法。
目前在我国各大企业内部已经搭建了基本完善的矿山管理平台，通过平台科学管理各种无人作业方式，如开采面无人作业、大型设备无人作业、危险场所无人作业、掘进面无人作业等，覆盖整个矿山，管理非常便捷和迅速，这一切都需要智慧机械人、智慧设备及智能化系统来实现。
2煤矿机电设备管理现状2.1存在机电设备维护不到位的安全隐患如今露天煤矿存量较少，现在煤矿开采多是地形复杂的井下煤炭开采。
煤矿开采过程中是机电设备发挥主要作用，机电设备是一个复杂的机电系统。
一方面，井下开采煤矿外部环境复杂，开采难度大，机电设备需长期在高湿的环境条件下工作，设备的性能和构成设备的金属材料都会受到不同程度的影响，在设备的运行中有可能被腐蚀或部件受损害；第二，煤矿企业为了追求利润最大化，存在机电设备长期工作而忽视机电设备维护的现象，没有重视机电设备维护保养；如果启用存在安全隐患的设备进行煤炭开采，设备的维护保养实施不到位，就会出现安全事故隐患。
2.2机电设备管理制度不完善“没有规矩不成方圆”，管理制度是企业发展到一定阶段，企业员工经过一段时间的工作实践总结出来的对企业员工的行为和设备操作有约束力的规范，这个规范有一定的原则、方法以及管理组织。
矿用皮带机变频电控系统技术方案
矿用皮带机变频电控系统技术方案矿用皮带机变频电控系统是用于现代矿山生产过程中的一种高效自动化设备，主要作用是在煤矿和金属矿山等矿山生产过程中将矿石和煤炭从采矿场或者矿井中运输到物料堆放场，是矿山生产自动化的关键设备之一。
本文将介绍矿用皮带机变频电控系统的技术方案，包括技术选型、系统结构、控制策略、硬件配置和软件开发等内容。
一、技术选型1. 变频器：变频电机控制系统是矿用皮带机自动化控制系统的核心，因此变频器的选择至关重要。
在通常情况下，我们通常选择某些品牌的可靠变频器，如ABB的ACS系列变频器。
这种变频器在使用过程中不仅稳定可靠，而且具有很好的节能效果和调节性能，非常适合于矿用皮带机的应用。
2. 智能仪表：智能仪表是矿用皮带机变频电控系统的重要组成部分。
它们包括变频器、传感器、触摸屏等。
变频器是控制驱动电机转速的核心部件，传感器可以实时检测物料流量和矿石的粒度等参数，触摸屏可以实现矿用皮带机的操作和监控等。
3. 控制器：作为整个系统的控制中心，控制器的选择也非常重要。
通常情况下，我们选择PLC（可编程控制器）或者DCS（分散控制系统）等先进的机电设备控制器，这种控制器可以对矿用皮带机的速度、方向、物料质量、系统运行状态和故障诊断等功能进行实时监控和控制。
二、系统结构矿用皮带机变频电控系统的基本结构包括计算机组成、传感器反馈、控制设备组成和运动执行部分。
其中计算机组成包括数据采集、处理、存储和交换等，传感器反馈部分包括速度检测器、振动检测器、物位传感器、超声波传感器和图像识别传感器等；控制设备包括变频器、PLC和HMI等，运动执行部分包括皮带机传动装置、电机和驱动轮、皮带机输送带和支撑结构等。
三、控制策略矿用皮带机变频电控系统的控制策略包括基本控制和智能控制两类。
1. 基本控制：包括启动、停机、正、反向旋转控制等。
在基本控制方面，通常采用速度闭环控制和电流保护等方法，以确保矿用皮带机在运行过程中保持稳定性和安全性。
煤矿主运输系统胶带机保护自动化及发展的探讨
煤矿主运输系统胶带机保护自动化及发展的探讨
王敏
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】主运输系统是煤矿生产的重要环节,是保证矿井生产顺利进行的关键。
胶带机保护自动化系统是近年来发展起来的新技术,该技术采用高精度传感设备、网络通信技术以及计算机技术,对煤矿主运输系统的运行状态进行监测,并对故障进行分析和诊断。
胶带机保护自动化系统的应用大大提高了煤矿主运输系统的运行效率和安全性,在煤矿生产中发挥着越来越重要的作用。
本文介绍了胶带机保护自动化的主要内容,分析了胶带机保护自动化系统在煤矿生产中应用的好处,并对胶带机保护自动化技术未来发展趋势进行了探讨。
【总页数】3页(P40-42)
【作者】王敏
【作者单位】国能神东煤炭集团石圪台煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD634
【相关文献】
1.煤矿主煤流胶带机运输系统的远程集中控制研究
2.简介煤矿主井变频胶带机自动化调速
3.煤矿主煤流运输系统自动化集控设计
4.煤矿主煤流胶带机运输系统的远程集中控制研究
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皮带运输机毕业论文
单位代码 10006学号分类号密级毕业设计(论文)皮带运输机设计学习中心名称富阳人才交流中心专业名称机械设计学生徐旭指导教师鹏2014年8月13日皮带运输机设计徐旭北京航空航天大学航空航天大学本科毕业设计（论文）任务书Ⅰ、毕业设计（论文）题目：皮带运输机设计Ⅱ、毕业设计（论文）选题的意义与要求：带式运输机作为连续运输机械已经广泛应用与码头、煤矿、冶金、粮食、造纸等行业。
传动滚筒是带式输送机的关键部件, 其作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上，并利用带的静摩擦力来传送物料。
Ⅲ、毕业设计（论文）工作容：本文所阐述的容主要包括：带式输送机的应用、分类、发展状况与各带式输送机的特点、布置方式、工作原理、传动原理；还包括主要技术参数设计计算；驱动装置的选用与设计；托辊的设计，与其作用介绍；制动装置的作用、种类、和如何选型；改向装置凸弧曲率半径R的计算，其他部件的选用，与其安装运转与维护等等。
Ⅳ、主要参考资料：[1] 玉文，云海．带式输送机的现状线装与发展趋势．煤矿机械，2004年第4期：1~3[2] 于学谦．矿山运输机械，：中国矿业大学，1989年[3] 泽宏．矿山运输机械，：煤炭工业，1982年[4] 王．采掘机械，：煤炭工业，1981年[5] 可文．带式输送机的传动理论与设计计算.：煤炭工业，1991年[6] 长兴．大功率长距离可是伸缩带式输送机.煤矿机械，1998年第1期：30～31[7] 宋伟刚.散状物料带式输送机设计.：学，2000.4[8] 钱.主编.新型带式输送机设计手册.：业.2001.2航空航天大学校外学习中心机械设计专业类学生（学号）毕业设计（论文）时间：自2014 年6月20日至2014年10月日指导教师：鹏兼职教师（并指出所负责部分）：校外毕设组织协调小组（签字）：注：任务书应该附在已完成的毕业设计（论文）的首页。
本人声明我声明，本论文与其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
煤矿井下胶带机智能巡检系统的研究与应用
煤矿井下胶带机智能巡检系统的研究与应用摘要：在煤矿生产环节中，胶带输送机是十分重要的一项运输设备，自身安全性和稳定性决定了矿井机电设备的性能表现以及具体产量。
以往老式的胶带输送机一般是以机电控制模式为主，胶带可以单独控制起动，系统处于分散状态，灵活性不佳，各部胶带机之间的配置有着明显的差别。
在采取人工方式操作过程中，作业人员面临着诸多的压力，系统运行质量不高，增加了误操作的可能性，导致设备受损严重，甚至还会直接威胁到作业人员的自身安全。
对此，加大胶带输送机集中控制力度极为重要。
在本篇文章中主要论述了基于煤矿井下胶带机智能化巡检系统，该项系统将多种智能化控制技术相互融合到了一起，有利于缓解作业人员的工作压力，改善胶带机整体性能，避免不良隐患的发生，推动煤矿领域的良好发展。
关键词：煤矿井下胶带机；智能巡检系统研究；应用策略当前阶段，煤矿生产环境比较恶劣，受到作业地点粉尘大、阴暗潮湿等一系列因素的影响，导致煤矿井下胶带智能巡检系统存在着各种各样的问题，缩减了设备的使用寿命，由于胶带机运输系统粉尘较大的原因，红外传感器等设备难以正常运行，尤其是存在异物的情况下，检测设备难以有效的进行检验，只可以根据电视监控系统的摄像机监控页面了解到设备运行状态。
面对该种现象，就需要加大煤矿井下胶带智能巡检系统的探究力度，利用该项系统提升工作效率，确保系统处于安全运行的状态，将煤矿企业经济效益和社会效益发挥到最大化。
1、系统的落实1.1调度中心一般情况下，在地面集控室内设置监控中心，根据集控室中安装的集控操作系统，动态性的监测和控制井下胶带机的运行状态，在控制系统操作和监视过程中主要以计算机操作形式为主。
1.2胶带机集中控制系统的应用胶带机集中控制系统产生的效果良好，主要是全面控制多条主要的胶带机，其中涉及了控制胶带机的起动和停止，变频器运行数据的检验等。
在井下胶带机运行过程中，使用永磁电机和变频器的驱动方式，利用控制器控制井下胶带机，将变频器起动胶带机的煤量自动调整功能发挥到最大化，提升调节功率，保持功率的平衡性，同时达到节能省耗的目的。
基于PLC控制系统的皮带运输机故障报警设计
0引言随着煤矿矿井规模的不断增大、矿山机械设备的不断改进，随着软件技术的飞速发展，集中控制、智能控制正在逐渐成为皮带运输机的发展方向，目前，皮带运输机的“无人值守”已成为可能。
然而，随着井下工作面长度的不断增大，皮带运输机作为煤矿井下运输系统的主要设备也随之加长，长距离的皮带运输常会出现皮带断裂、打滑、跑偏、撒料等故障，这些情况会导致减少皮带运输机寿命、破坏运输系统安全等，严重威胁运输系统稳定性。
因此，设计含有皮带运输机故障报警甚至故障定位功能PLC控制系统监控运输机工作状态，做到有故障早发现、早解决尤为必要。
1皮带运输机故障分析煤矿井下运输机一般都具有长度大、载重大的特点，动辄几百上千米，在繁重的生产过程中，故障在所难免，主要有皮带机跑偏、异常噪音、撒料、皮带打滑、皮带断裂、减速机断轴等，其主要特征及破坏程度如下：1）皮带跑偏。
皮带运输机的皮带正常以中轴对称的U型覆于底部支架滚轴上载重运行，当皮带中轴偏离支架中心，即为皮带跑偏。
皮带跑偏在皮带运输机故障中占有较大比例，主要表现为悬空于运输机支架上方、偏离运输机支架两侧等两种情形。
皮带跑偏一方面会造成大面积的撒料、堆积，增加不必要的人工成本；另一方面，长时间的跑偏使得皮带两侧受力不均，引起撕裂，严重缩短皮带正常使用寿命。
2）皮带运输机的撒料。
皮带运输机撒料原因也是多方面的，常见原因有两种。
一种是皮带悬空撒料；煤矿运输巷道底板并不一定是水平的，而是随着煤层走向而起伏，因此就造成了布置于其中的皮带运输机的起伏不平，在皮带运输机的低洼段，皮带运输机底座曲率半径小于皮带曲率半径时，皮带悬空，U型槽变平槽，煤炭撒落。
另一种情况便是皮带跑偏造成的撒料，皮带两侧一高一低，煤炭从低侧撒落，此时需要对皮带进行纠偏。
3）皮带打滑。
皮带打滑也是皮带运输机故障中较为常见的一种，表现为皮带与转轴无法同步转动，致使皮带与转轴之间形成剧烈滑动摩擦，不必要的磨损严重缩短了皮带运输机的使用寿命。
封闭式皮带运输智能监控系统技术要求
封闭式皮带运输智能监控系统技术要求封闭式皮带运输智能监控系统是一种用于监测和控制封闭式皮带运输过程的先进技术系统。
它可以实现对皮带运输中的温度、振动、拉力等参数进行实时监测，并提供故障预警和异常报警等功能，从而提高生产效率、保护设备安全。
以下是对封闭式皮带运输智能监控系统技术要求的详细介绍：1.实时监测：封闭式皮带运输智能监控系统应能够实时、准确地监测皮带运输过程中的各种参数，包括温度、振动、拉力、速度、状态等。
2.增强安全性：系统应具备安全防护功能，可以对皮带运输中的异常情况进行快速判断和处理，实时报警，并采取相应措施进行处理。
3.数据分析与处理：系统应能够对监测到的大量数据进行分析和处理，提供合理的判断和预测，以及优化的控制策略，支持运输设备的故障诊断和维护。
4.可远程监控：系统应支持远程监控功能，可以通过互联网或局域网实现对封闭式皮带运输过程的远程监控，方便操作人员进行实时观察和控制。
5.数据存储与管理：系统应具备良好的数据存储和管理功能，能够对监测到的数据进行有效存储、备份和查询，方便历史数据的分析和比对。
6.用户界面友好：系统的用户界面应简洁直观，易于操作和配置，操作人员可以方便地掌握系统的使用方法，并进行数据的查询和分析。
7.多传感器集成：系统应支持多种传感器的集成，可以同时监测多个参数，通过多参数的综合判断和分析，提高监控的准确性和可靠性。
8.故障诊断与报警：系统应具备故障诊断和故障报警功能，对于出现故障或预警事件，及时发出报警信号，并记录相关事件信息，便于事后分析和处理。
9.开放性与可扩展性：系统应具备较强的开放性和可扩展性，可以与其他控制系统进行数据交互和共享，方便进行工艺流程的优化和集成。
10.可靠性与稳定性：系统应具备良好的可靠性和稳定性，能够在恶劣的工作环境下正常运行，并保证数据的准确性和可靠性。
11.低能耗：系统应具备低能耗的特点，能够有效减少能源的消耗，提高系统的经济性和环境友好性。
矿山运输皮带PLC智能控制系统的研究与应用
２主 运输 皮 带智 能控 制 系统 的设 计
主运输皮带是现代化煤矿安全高效生产的主要运输设备 ， 其运 行 隋况的稳定与否直接关系到煤矿的生产状况 。 本智能控制系统参 数设置准确 、 方便 ， 人机界面友好 ， 便于现场维护和使用。 当出现 打
滑、 跑偏 、 皮 带纵 向撕 裂 、 超速 、 低速 、 超温、 烟雾降等故障时， 该 系 统 可根据故 障类型进行相应 的保护动作 ， 对故 障进行记忆和显示 ， 同 时发 出语言故 障报警信号 ， 对集控 的多 台保护装置进行通讯 ， 便于 维护人员进行及 时处理 。 主运输皮带智能控制系统 由检测装置 、 通
计一般 要求 。 控制器的各个功能在软件上的实现与衔接也是按照模 块 化 的原 则 完 成 的 ， 程 序 结 构清 晰便 于 的 现 场 调 试 。 程 序 主 要 由 以 下几个部分 组成 ： （ １ ） 主程序 ： 它主要完成对各个模块 的调用和系统参数 的上 电 初始化。 （ ２ ） 系统故障检 测与处理部分 ： 实时检测系统运行过程 中出 现的各种故障 ， 并处理 这些信息发 出相应的控制信号 。 （ ３ ） 控制算法 实现子程序 ： 利用Ｐ Ｌ Ｃ 实现模糊控制算法 ， 主要包括 电机 电流误 差 及误差变化率计算 ， 查寻模糊控制规则表等。 （ ４ ） 数据转换部分 ： Ｐ Ｌ Ｃ 将采集到的模拟信号通常是转换成数字信号进行处理 的， 为了便于 观察 和参 数设 置需要将这些数字量转换成实 际工程 中物理量 。 （ ５ ） 通讯程序 部分 ： 它 包 括 与 触 摸 屏 的通 信 和 上 位 机 通 信 两 个 部 分 。 ３ ． ２主 运输 皮 带监控 系统 组 态要 求 （ １ ） 监视功 能不论 系统处于哪种工作方式下 ， 系统具有对设备 的状态和参数进行实时监测的功能。 组态软件将采集的数据记录在 实时数据库 中， 并把数据的变化用动画的方式形象 的表示出来 ， 同 时完成变量报警 、 操作记录 、 趋 势曲线、 数据查 询等 功能。 监测信 号 的设置是根据系统控制需要 、 保护设备安全需要及历史数据查询需 要系统主要显示状态及参数有 ： 运行方式显示、 电机状态显示 、 工频 与变频显示 、 变频器输 出频率显示 、 皮带线速度显示 、 各 种报警信号 显示等 。 （ ２ ） 控制功能 。 上位机通过和Ｐ Ｌ Ｃ 实现 数 据 交 换 实 现 上 位 机 的控制功能。 当控制方式发生变化时 ， 系统 自动运行于相应的状态， 系统设置了手动和 自动切换功能， 同时在上位机上还可 以实现系统 参数 的设置 ， 系统启动和停止等功能。 （ ３ ） 通信功能 。 Ｐ Ｌ Ｃ 作为终端控 制设备 ， 对现场 的大量数据进行处理和运算 ， 并执行相应 的程序。 井 下Ｐ ＬＣ 与上位机利用井下 以太 网进行通讯 ， 将处理的结果及现场检 测传送￣ Ｕ Ｐ Ｌ Ｃ的信号传送 至上位机 ， 在上位机上完成监控 画面、 参 数查询、 曲线显示 、 报警处理等功能， 使系统值班人员及管理者能实 时掌握系统工作状态。 （ ４ ） 报警功 能。 系统必须对所有的故障信号进 行声光报警 以提醒值班人员 ， 并根据故 障情况进行相应的控制。 如 变频器故障时 ， 系统切换至全工频运行 ， 某台电动机故障时， 系统切 除该 台电动机 ， 启动其它的 电动 机。 发生皮带 跑偏撕裂等情况时系
煤矿井下智能化运输系统的研究与应用
煤矿井下智能化运输系统的研究与应用随着现代工业的快速发展，煤矿产业作为能源的重要来源，在国民经济中扮演着举足轻重的角色。
然而，由于煤矿井下作业环境的恶劣和危险性，矿工们的生命安全和劳动强度一直是亟待解决的问题。
为了提高煤矿井下的工作效率和保障矿工的安全，煤矿井下智能化运输系统的研究与应用成为矿业科技领域的热点。
一、智能化运输系统的概述煤矿井下智能化运输系统是指利用先进的计算机技术和自动化控制技术，对煤矿井下的矿石、物料等进行智能化运输和管理的系统。
该系统通过传感器、通信设备和信息处理系统，实现对井下矿石、物料的实时监测、控制和调度，提高运输效率，并降低事故发生的风险。
二、智能化运输系统在煤矿井下的应用1. 自动运输车辆智能化运输系统中的自动运输车辆是其中重要的组成部分。
这些车辆通过激光导航、视觉感知和无线通信等技术，实现在井下道路上自主行驶和物料运输。
相较于传统的人工驾驶方式，自动运输车辆不仅提高了运输的效率，还减少了矿工的劳动强度和安全风险。
2. 智能化运输控制中心煤矿井下智能化运输系统需要有一个运输控制中心来进行整个系统的监控和管理。
该控制中心通过实时接收和处理井下传感器的数据，控制和调度自动运输车辆的行驶路线和速度，确保煤矿井下物料的安全运输。
3. 人工智能技术应用在煤矿井下智能化运输系统中，人工智能技术的应用也起到了重要的作用。
通过对运输车辆和设备进行数据分析和学习，可以实现对煤矿运输过程的优化和智能化。
例如，通过预测矿石和物料的需求量和运输路径，智能化系统可以自动调度和分配运输任务，提高运输效率。
三、煤矿井下智能化运输系统的优势与挑战1. 优势：(1) 提高工作效率：智能化运输系统可以实现对井下矿石、物料的实时监测和调度，避免了传统人工调度的局限性，提高了作业效率。
(2) 降低劳动强度：自动运输车辆的应用减轻了矿工的体力劳动，降低了作业强度和劳动风险。
(3) 提升安全性：智能化系统通过实时监测和控制井下环境和设备状态，可以提前预警和避免事故发生，保障矿工的生命安全。
《2024年智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》范文
《智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析》篇一一、引言随着科技的快速发展和社会的持续进步，智慧煤矿与智能化开采成为了煤矿产业发展的重要方向。
本文将详细分析智慧煤矿的核心技术，并深入探讨智能化开采的关键技术，旨在为推动煤矿产业的转型升级提供参考和借鉴。
二、智慧煤矿的核心技术1. 物联网技术物联网技术是实现智慧煤矿的基础。
通过将传感器、网络通信、云计算等技术应用于煤矿生产过程中，实现对煤矿生产环境的实时监测、数据采集和传输。
物联网技术能够实时掌握矿井内的各种信息，如瓦斯浓度、风速、温度等，从而及时发现潜在的安全隐患。
2. 大数据分析与挖掘技术大数据是智慧煤矿建设的重要资源。
通过对生产过程中产生的各种数据进行收集、分析和挖掘，可以获取有价值的信息，如设备运行状态、煤炭产量、安全生产状况等。
这些数据能够帮助企业进行决策分析、优化生产流程、提高生产效率。
3. 云计算与边缘计算技术云计算与边缘计算技术为智慧煤矿提供了强大的计算能力和数据处理能力。
通过云计算，可以实现数据的集中存储和共享，提高数据利用率。
而边缘计算则能够在矿井现场进行实时数据处理和分析，提高响应速度和决策效率。
三、智能化开采的关键技术1. 自动化采煤技术自动化采煤技术是实现智能化开采的基础。
通过引入先进的自动化设备和控制系统，实现采煤过程的自动化、智能化和无人化。
这不仅可以提高采煤效率，还能降低工人的劳动强度和安全风险。
2. 智能装备与机器人技术智能装备与机器人技术是智能化开采的重要手段。
通过引入智能化的采煤机、挖掘机等设备，实现设备的自动化控制和智能调度。
同时，利用机器人技术进行矿井巡检、危险区域作业等任务，提高作业效率和安全性。
3. 智能感知与识别技术智能感知与识别技术是实现智能化开采的关键。
通过引入高精度的传感器、图像识别等技术，实现对矿井环境的实时感知和识别。
这有助于及时发现潜在的安全隐患，提高生产效率和安全性。
四、结论智慧煤矿与智能化开采是煤矿产业发展的重要方向。
矿井胶带运输机集控与远程监控系统应用研究
矿井胶带运输机集控与远程监控系统应用研究摘要：通过矿井胶带输送机集控及远程监控原理的详细解译，实例分析了该系统应用于祁南煤矿主运皮带机的安全与经济效益。
结果表明：该监控系统各指标均达设计要求，可实现联网同步与多台集中控制；其中的远程监控技术及巡视功能，尤以技术新颖、操控简便、人机交互的特点为使用单位所普遍推崇。
实践证明该系统科学合理，技术含量高，动作可靠，功能齐全，安装方便。
因此在强力皮带机控制系统中具有更为广阔的应用前景。
关键词：煤矿胶带运输机集控远程监控1 引言煤炭是我国主要能源，在国民经济发展中占据重要位置，随着煤炭行业不断向着高产、高效、集约化方向的发展，生产设备越来越趋向大型化、先进化，然而与生产紧密相联的皮带运输监测和控制技术却并未随之相应提升。
因而改变落后的生产工艺和技术装备势在必行。
众所周知，煤矿生产效率的全面提高须借助皮带机监测和控制技术。
皮带运输监测和控制系统的技术提升或产业升级，有助推进煤矿信息化发展。
一方面矿井生产集约化程度越高，便要求生产设备工作越稳定可靠，即要求对设备工况的监测和控制的反应越实时、准确、快速；另一方面煤矿信息化程度的提升，亦会促进皮带运输监测和控制系统的发展。
近些年，煤矿皮带运输控制技术整体仍停滞于功能单一、技术落后的几种传统控制方式上。
国内虽出现多种集控产品，但弊端颇多：操作员须守于现场对皮带机的运行进行简单重复操作与巡查，而此期间却对皮带机中间或机尾段可能发生的意外事故一无所知，从而隐伏重大安全隐患。
伴随我国信息化进程的全面启动，煤炭行业电子技术自动化、网络化得以飞速发展，使得煤矿皮带运输远程监控成为可能。
煤矿胶带运输机集控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益，因而提高系统的可靠性与安全性、实施集中监控、实现系统的综合保护显然十分必要。
2 系统控制原理该控制系统分别由地面部分、井下部分和宽带传输平台组成，其中地面部分由综合监控软件、网络终端、图形工作站、工控机等构成；井下部分根据控制需要由多功能操作台、控制箱、各种传感器和磁力起动器组成；传输平台主要由信息传输交换装置、矿用阻燃光缆、矿用阻燃通讯电缆、接线盒等组成，见图1。
皮带运输系统的应用与发展
皮带运输系统的应用与发展摘要：皮带运输是一种经济高效的运输方式，这种运输方式在很多企业中广泛的应用。
煤矿工业机械化程度大幅度的提高，使得皮带运输机开始广泛应用于煤矿井上或井下作业。
由于生产技术管理的不完善以及矿井环境的复杂性，皮带运输机的故障会严重的影响到煤矿的生产安全以及他们的人身安全等。
关键字：皮带运输运输系统应用与发展皮带运输机随着煤矿工业机械化程度的大幅度提高，同时在煤矿井上井下作业过程中的使用量也在日益的增加。
由此可见，皮带运输业发展的重要性。
部分矿井已经开始使用皮带运输机一条龙输送、提升煤炭。
皮带运输机的广泛应用，极大地提高了煤矿企业的生产能力。
但是我们也要看到，由于生产技术管理的不完善以及矿井环境的复杂性，皮带运输机的故障时有发生，严重影响到煤矿的生产安全以及人身安全。
因此，我们必须对皮带运输机常见故障及其原因进行科学分析，进而采取相应的防范措施，力图避免皮带运输机事故的再次发生。
一、皮带运输系统应用过程中常见故障1、皮带的跑偏煤矿企业皮带运输机在作业过程中，常见的一个问题就是皮带跑偏。
造成此类故障的主要原因有三个，其一是滚筒、托辊粘料导致跑偏。
皮带运输机工作一段时间之后，由于所运输的煤炭等货物具有一定的粘性，部分会溅落在滚筒、托辊上，这就使得其局部筒径会产生一定的变化，从而导致皮带两侧受力不均，引起皮带跑偏；其二是皮带松弛。
工作一段时间后，皮带拉伸会造成一定的损耗，比如变形或者老化，致使皮带的张紧力减弱，松弛后的皮带极易引起皮带跑偏；其三是煤炭等货物分布不均匀导致皮带跑偏。
其四是皮带运行速度快、机械振动大引起皮带跑偏。
2、皮带的纵撕皮带纵撕指的是在皮带运行过程中，某类坚硬物体扎透皮带致使其纵向撕裂，从而导致皮带运输机的重大故障。
皮带纵撕的产生主要与皮带质量及其日常养护有着紧密联系。
3、电机异常转矩不同故障条件下，皮带运输机的电机转矩都会有相应的变化曲线，其一是在皮带打滑的时候，皮带与主动滚筒的相遇点上的实际张力大于皮带两端张力的极限值而产生的，皮带运输机电机输出的转矩降低。
主斜井皮带运输系统智能化改造方案设计与实践朱文龙张维事张永彪
主斜井皮带运输系统智能化改造方案设计与实践朱文龙张维事张永彪发布时间：2023-05-05T02:10:27.858Z 来源：《科技新时代》2023年4期作者：朱文龙张维事张永彪[导读] 内蒙古白音华海州露天煤矿有限公司井工矿主斜井皮带系统担负着矿井原煤生产运输任务，多年使用过程中存在着能耗高、故障率高、运行费用高等诸多问题，为了满足矿井扩增产能需要，彻底解决实际问题和安全隐患，白音华公司进行了方案论证、设计和现场施工，成功完成了变频智能控制、永磁电动机直接驱动、系统简化和装备升级等系列技术改造，经过7个月的平稳运行和生产实践，此次改造完全达到了预期效果。
阜矿集团白音华海州露天煤矿有限公司内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗 026200摘要：内蒙古白音华海州露天煤矿有限公司井工矿主斜井皮带系统担负着矿井原煤生产运输任务，多年使用过程中存在着能耗高、故障率高、运行费用高等诸多问题，为了满足矿井扩增产能需要，彻底解决实际问题和安全隐患，白音华公司进行了方案论证、设计和现场施工，成功完成了变频智能控制、永磁电动机直接驱动、系统简化和装备升级等系列技术改造，经过7个月的平稳运行和生产实践，此次改造完全达到了预期效果。
关键词：皮带系统变频智能永磁电机方案设计实践1 主井原煤运输系统现状内蒙古白音华海州露天煤矿有限公司位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华镇东北约35km处，井工矿煤炭生产能力500万吨/年，核增产能后为800万吨/年，主井原煤运输系统使用四部DSJ140/260型胶带输送机，采用电动机、联轴器、减速机联接主滚筒的传统方式驱动，未设计安装变频启动或软启动装置，采用3300V高压电磁起动器直接启动，带宽1400mm，带速4.5 m/s，主动滚筒直径Φ1030mm，机尾滚筒直径Φ630mm，卸载滚筒直径Φ1025mm。
四部皮带机共计安装400kW异步电动机31台，总装机功率12400kW。
2 主井原煤运输系统存在问题及改造原因白音华井工矿主井原煤运输系统自2011年投入使用以来一直存在电耗高、设备占用多、维护费用大、故障率高等实际问题，具体如下：2.1 电耗高，不符合能耗“双控”要求。
煤矿智能化关键技术研究与应用
煤矿智能化关键技术研究与应用摘要：我国目前的能源现状是“富煤、贫油、少气”，因此煤炭仍将长期作为我国的主要支撑能源。
本文主要对煤矿智能化关键技术研究与应用进行论述，详情如下。
关键词：煤矿；智能化；关键技术引言煤炭是我国的主体能源，煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业。
安全是工业生产之根本，经过历年建设，辅助煤矿生产安全管控的信息化系统层出不穷，如矿山安全避险六大系统、安全双控系统、井下人员精确定位系统、机电设备故障诊断系统以及AI视频分析系统等，随着技术的进步，各类系统的智能化程度稳步提升，在一定程度上发挥了抑制事故发生的作用，与此同时多源异构海量数据得以沉淀。
1智能化开采的必要性近年来，在世界多国致力于实现碳中和的全球大背景下，节能减排已经成为全球人民的共识，世界各国都在逐步加强对清洁能源的利用，但化石能源仍然在能源消费中占据着主导地位。
以我国为例，2021年全国能源消费总量52.4亿吨标准煤，其中煤炭消费29.34亿吨标准煤，占比为56%。
预计未来很长一段时间，煤炭仍将在我国能源结构中占据重要地位。
我国煤炭资源丰富，但地理环境十分复杂，煤炭开采过程中，人员安全往往会遭受多方面的威胁，稍有不慎就会发生安全事故。
要想确保煤炭安全顺利开采，促进行业健康发展，智能化开采将成为大势所趋。
2煤矿智能化关键技术研究与应用2.1基于GIS地理信息系统导航技术为了确保煤炭的顺利开采，通常会采用地下开采定位导航模型。
这一技术可协助煤炭开采工人按照预定的路线掘进，并确保测量设备的空间位置符合开采的预期目标。
然而，在实践中不难发现，仅仅采用这一技术，难以完全实现开采目标。
例如，卫星导航技术的匮乏，使得开采工人难以精准定位和导航。
为了更好地实现定位、导航，基于GIS地理信息系统的导航技术可以被应用到实践中。
GIS地理信息系统是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展形成的技术，其能够精确采集地理分布数据，从而为煤炭开采工人提供信息支持与服务。
煤矿皮带巷道火灾预警及自动灭火系统技术应用
煤矿皮带巷道火灾预警及自动灭火系统技术应用摘要：带式输送机是煤矿生产中的一种主要运输设备，广泛应用在采区上下山、运输大巷及地面运输走廊等场所。
带式运输机一旦发生事故，将严重影响煤矿安全生产，造成重大经济损失。
因而如何避免事故的发生，保证带式运输机安全、可靠、高效运行，是一项重要的工作。
关键词：自动灭火；预警；胶带运输机一、自动灭火系统简介煤矿区域火灾预警及自动灭火系统，全面解决了煤矿自动灭火安全智能化的问题。
该系统由地面工作站（含监控软件）、控制主机、光纤测温主机、火焰传感器、烟雾传感器、语音声光报警器、疏散指示灯、干粉灭火装置、气体灭火装置等设备组成，涵盖了火灾探测预警报警系统、光纤测温系统、自动灭火系统、安全疏散系统的功能。
通过监测监控软件，能够在调度室全面掌控全矿井的灭火设备运行状况、查询报警信息，也可以无缝融入煤矿智能化监控系统、智慧矿山管控平台等，真正为煤矿实现了自动灭火系统智能化，解决了智慧矿山无法覆盖自动灭火领域的问题。
该系统通过全线温度实时监测在火灾发生前发出预警，也可以在火灾发生的初期阶段及时检测到火焰或烟雾信号，并控制自动灭火装置将火源扑灭，防止由此引发的更大范围更严重火灾事故。
系统可根据保护范围内可能会产生的不同火灾类型配置不同的火灾探测器和灭火设备，可扑救机械、电气、化学火灾。
灭火装置使用的干粉、七氟丙烷均对设备及环境无腐蚀无污染，能够快速扑灭防护区域内的火源。
自动灭火系统示意图二、装置特点及优势1.联动融合：自动灭火系统与巡检机器人无缝融合，实现无盲区无死角可视化监测，发生报警时，两者相互联动控制，消除隐患，杜绝事故发生。
2.智慧灭火：通过配套的自动灭火管理系统，可实现智慧消防、远程管控；3.自动控制：探测、报警、疏散指示、灭火全自动执行；4.功能齐全：一套设备完成预警报警、自动灭火、安全疏散的系统功能；融合巡检机器人，可从声、光、热、气、烟五个方面进行全方位监控。
5.配置灵活：根据不同环境和灭火需求，可选择不同的传感器搭配方式和灭火介质；6.运行稳定：主机采用大规模自动控制系统使用的可编程控制器方案，保障大规模数据采集、自动控制系统稳定可靠地长期运行；7.安全可靠：同时满足国家防爆标准、煤矿安全规程、消防行业规范的要求；8.火警确认后延时启动灭火装置，为现场人员留有足够的撤离时间。
煤矿井下主运输皮带自动化系统方案--资料
煤矿井下皮带自动化控制系统方案设计第一章功能一、系统基本功能控制功能该系统既可从井上调度室对井下皮带运输进行实时监控，也可从井下操作台、触摸屏、就地分站箱对皮带运输进行实时监控。
既可对一条皮带、一条生产线实现一键起停（顺煤流停、逆煤流开），也可对多条生产线的整个系统实现一键起停。
在自动状态下每条皮带还可实现有煤即开、无煤即停的全自动控制。
集成功能该系统能将同种组态软件和具有相同通讯功能的不同软件下的不同系统集成到一个计算机上进行监控。
使整个煤炭体系更直观更易于管理。
第二章系统硬件组成及工作原理一、系统硬件组成本系统是以矿用本质安全型PLC为核心的皮带机综保装置组成下皮带机控制系统，是以光纤为介质组成的工业以太网传输网络。
整个系统现场控制设备：矿用隔爆兼本质安全型PLC（含语音模块、通讯模块）、检测传感器(物流传感器、煤位传感器、速度传感器、跑偏传感器、撕裂传感器、温度传感器、烟雾传感器)、KPZ型矿用转载点自动喷雾装置、本安型操作台、隔爆兼本安型就地操作控制箱、嵌入式触摸计算机（Windons CE操作系统）、网络交换机、和井上监控中心的上位机监控软件等组成。
二. 系统硬件的工作原理1、矿用本质安全型PLC该产品拥有多项专利技术，性能达到煤矿级与军工级要求，PLC模块具有矿用本质安全特性（经过严格测试，已通过“本安”认证，防爆证号：1094029U），是一种适用于地面严酷环境或煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险环境使用而不需要采用隔爆措施的通用型PLC，技术处于国内领先水平。
IB 系列PLC 采用模块化设计，扩展方便，功能强大；其DI/DO 点数可扩展至80 点；具有脉冲频率测量、脉冲周期测量、脉冲宽度测量功能；PWM 高速输出、频率型模拟量采集、语音信息报警、输入断线判断等多种模块；通讯为标准的MODBUS-RTU 或MODBUS TCP 通讯协议、物理接口为RS-232、RS-485、CAN 或以太网，通讯距离远、网络节点多、抗干扰能力强。
煤矿智能主运输系统探讨与研究
煤矿智能主运输系统探讨与研究摘要：煤矿主运输系统自动化、智能化是煤炭开采的关键环节，首先对煤矿主运输系统特点提出了存在的问题与难点，基于此对煤矿智能主运输系统的技术方向和落地应用作出合理展望，分析了远程故障诊断、智能煤流视频识别等关键技术，可为煤矿智能主运输系统后续发展提供借鉴。
关键词：煤矿；运输智能化；主运输引言井工煤矿运输系统一般是指在井工煤矿掘进和采煤过程中完成煤、矸石、人员、材料、设备等运输任务，由若干机械装备和电气装置所组成的系统。
其根据运输对象不同，一般分为主运输系统和辅助运输系统。
主运输系统一般采用多条带式输送机（或刮板输送机）和井下缓冲煤仓搭接的方式实现煤炭连续高效运输，主要负责从井下回采工作面、掘进工作面经工作面巷道、中转煤仓、大巷、井底煤仓、主斜井（或立井）提升系统、地面上仓至原煤仓的煤及矸石运输任务，目前我国除少数年产量几十万吨的老旧矿井仍采用轨道机车+斜井绞车或立井提升的非连续运输工艺外，大部分矿井都采用带式输送机+斜井或立井提升的连续运输工艺。
1井工煤矿主运输系统智能化现状及存在的问题井工煤矿运输系统具有覆盖区域广、设备种类多、运输对象杂等特点，是目前煤矿井下生产过程中用人多和事故频发的主要环节。
据统计，近5a运输事故在煤矿事故总数中占比为13%，排名第2，导致死亡人数占比为7%。
另外，目前大部分井工煤矿招工难，普遍呈现老龄化严重现象。
在智能化方面，井工煤矿运输系统主要实现了底层装备的机械化、电气化和单一系统的自动化，在装备自动化、信息化和系统融合方面与《指南》还存在较大差距。
通过井工煤矿主运输系统智能化建设达到减人提效、产业升级的需求紧迫。
2关键技术分析2.1煤流均衡控制技术煤流均衡控制系统由传感部分、控制部分以及上位机部分组成。
通过微波光煤量检测传感器及给煤机开机数量实时监测带式输送机载煤量，并将监测信号传输至控制部分；控制部分根据煤量信息运算出带式输送机应处于的调速挡位，与矿井PLC建立通信，将调速挡位信息上传并进行调速逻辑控制。
矿井胶带运输机智能巡检系统技术应用
矿井胶带运输机智能巡检系统技术应用发布时间：2021-09-28T03:18:21.245Z 来源：《工程管理前沿》2021年15期作者：李华李莉林[导读] 煤矿原煤运输系统是矿山领域公用辅助系统，具有设备多、传输距离长、运行方式复杂李华李莉林川煤集团华荣能源公司大宝顶煤矿，四川省攀枝花，617017摘要：煤矿原煤运输系统是矿山领域公用辅助系统，具有设备多、传输距离长、运行方式复杂、运行环境恶劣、故障因素多，极易发生事故。
由于传输物料的物理特性，容易造成输送带卡阻、跑偏、撕裂、堆料甚至输送带断裂的情况，严重影响运输系统的运行效率以及生产安全性。
对煤矿原煤运输系统进行实时监控，防止传输故障是生产效率、降低生产成本的必要手段。
关键词：胶带运输机；智能；巡检系统一、智能巡检系统简介通过在煤矿巷道内(顶板）行人侧安装轨道，布置轨道式巡检机器人巡检，实现对煤矿巡检区域的环境监测、设备状态监测，并与集控中心进行可靠、稳定、即时的数据交互。
对数据、音频、视频进行深度分析，以实现环境、设施异常状况和设备故障的诊断、预警等功能。
考虑到+1220m胶带暗斜井胶带运输机长度较长，现场环境恶劣，确保巡检频率及巡检时间，在+1220m胶带暗斜井胶带运输机行人侧安装轨道式巡检机器人，往复运行。
+1220m胶带暗斜井胶带运输机智能巡检系统示意图二、智能巡检机器人解决的实际问题矿用智能巡检机器人能够代替人工从事一些强度高、持续时间长的单调重复性工作，使工作人员从繁重的工作环境中解脱出来，既能提高工作效率，又可以保证人员的安全，实现危险工作区域的无人化、少人化作业。
此外机器人还可以进入空间狭小、平常难以到达的区域，扩展作业的工作范围。
该机器人是无人值守系统的首选，是数字化、无人化、智能化生产的重要组成部分，应用该系统能够最终实现“高产高效、少人无人”的企业建设目标。
实现连续24小时自动巡检；实现同时对图像、声音、气体、温度等多参数的采集判断；实现自动建立各类数据库模型、便于进行自动类比；避免生产过程中人员巡检产生危险的因素；避免生产过程中不巡检带来的危害因素扩大；避免人员疏忽大意导致的危害因素漏检；提高巷道内的巡检效率；提高巷道内的巡检的安全性；提高整个管理的现代化水平。
自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用
自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用摘要：煤矿生产制造大多在井下进行，施工的自然环境相对恶劣。
为了保证矿井建设的顺利进行，提高矿井建设的生产率和安全性，有必要不断完善煤矿胶带运输系统。
这种运输方式在实践中方便快捷，可以进行连续运输，覆盖范围广。
然而，在实际应用中，皮带运输系统在长期满负荷运行下极易出现异常，给煤矿生产制造增加了一定的安全隐患。
基于此，我们应充分利用现代科学技术的作用，将自动技术控制系统应用于煤矿胶带运输系统，以提高胶带运输系统的运行安全性，保证运输的高效性。
关键词：自动化控制；煤矿井下；皮带运输系统；应用1皮带自动化控制系统的组成和特点皮带机械自动化系统的组成包括两个方面：一是保护装置。
关键是要具备一些基本功能，以避免煤炭运输过程中的方向偏差，或偏差和煤炭堆放。
目前，保护装置在安全方面的作用需要进一步提高，其操作灵敏度需要进一步提高。
在此基础上，不断提高保护装置的技术实力，实施有效维护；另一个是皮带输送机。
这一部分是皮带运输设备的重要组成部分，其技术强度将直接影响煤矿井下生产能力，需要引起重视。
现阶段，各种不同类型的制动装置和软启动已经开发出来。
其运行相对稳定，能耗水平相对较低。
他们有多种驾驶模式，可以根据计划进行选择。
皮带机械自动化系统的特点：一是系统的运行成本不太高。
选择了远程控制配电方式，不需要太多的发电机组接线，也不容易降低成本和效率，这在一定程度上降低了系统的运行成本。
此外，皮带自动化技术的自动控制系统还具有常见故障识别水平，能够尽快发现系统中的常见故障，并通过自校正和自检及时处理，从而降低中后期的维护成本；其次，它使用完全分布式的体系结构。
它不仅可以完成矿山生产的有效管理，还可以为路面工作提供帮助。
设备主机和电话分机之间有一定的连接，但不会相互影响。
如果某台电机发生安全事故，其他发电机组仍能保持正常运行；三是机械自动化水平较高。
在系统运行中，操作员可以实时监控系统，立即接收和处理信息，并控制每个设备的运行。
智能化技术对煤矿机电运输的影响
智能化技术对煤矿机电运输的影响摘要：随着科学技术的进步和5G网络在工业领域的应用，供给侧能源革命也在加速推进，通过数字化、网络化、智能化的手段来改变煤炭开采技术和方式，大大提升了煤炭的开采效率和安全性。
尤其是在数字化发展的今天，智能化技术已成为煤矿机电运输中的关键性技术。
文章结合煤矿机电运输系统中智能化技术的作用，探析智能化技术对煤矿机电运输的影响，对加快煤矿企业的现代化发展具有重要意义。
关键词：智能化技术；煤矿机电运输；影响引言煤矿机电运输重点涵盖皮带输送机、转载机、无人智能化等运输方式。
随着社会经济的不断发展，煤矿机电运输效率和质量不仅制约煤矿生产过程，而且影响煤矿生产的安全性。
当前时期，不少煤矿企业都投入和应用无人智能化运输方式，然而，在无人智能运输上依旧面临不足之处，其中较多见的是忽视软件与控制系统，以及应用的输送设备存在较大的随意性。
因此，只有重视智能技术的应用，科学地选择煤矿机电运输设备和方式，高度关注软件设备的设计，才能实现煤矿机电运输的标准化、一体化、智能化。
1煤矿机电运输系统中智能化技术的推动作用①提升了供电的可靠性。
煤矿资源整合之后，基本淘汰了产能低、规模小、技术落后的小煤矿。
一座座有投资规模的，装备先进的大型矿井投入生产，随着开采的延伸，煤矿井下供电多采用中央变电所到采区变电所，再到用电地点的分级供电模式。
智能化供电系统实现了对供电数据的实时上传与监控，实时监测矿井各个变电所的运行参数和馈电开关的运行状态：监测各个变电所进线参数，如电流、电压、进线开关状态等；监测变压器参数，如温度、出线电流、电压等；监测各个高压开关的工作状态、电流等。
另外，智能化技术的应用减少了变电所因越级跳闸带来的设备损坏及隐患。
②提高了运输过程的稳定性和安全性。
在煤矿机电运行中运用智能化技术，最大的特点就是提升了运输的稳定性和安全性。
运用一些智能算法，能处理机电运输中遇到的更为复杂的情况，实现煤矿机电运输的无人化。
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矿井皮带运输动态智能报警系统关键技术研究
发表时间：2018-12-14T15:03:15.520Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：姚爱利
[导读] 煤矿井下皮带皮带机安全、高效循环运行依赖两条主线有效控制完成，皮带智能监测系统的完善
姚爱利
陕西榆林能源集团陕西银河煤业开发有限公司陕西榆林 719000
摘要：煤矿井下皮带皮带机安全、高效循环运行依赖两条主线有效控制完成，皮带智能监测系统的完善，可以帮助设备运行人员更好的操作设备，现有皮带运输技术缺少多方面的监测环节。
本文提出了一种基于CAN总线的皮带机的智能报警系统的组网设计。
以现场总线技术为基础，处理器为核心的智能组网设计，与一般的组网设计相比具有明显的优点，有着广泛的应用前景。
关键词：煤矿；CAN总线；智能报警；皮带机
引言
皮带机智能报警系统(组网设计)，是一个下位机模块。
系统以AT89S52为核心，基于CAN总线智能报警系统的组网设计，由键盘显示与报警电路、网络传输模块组成。
系统利用键盘显示电路模拟网络地址，当被监测点数据异常，系统将报警信号传输到操作室同时发出进行报警信号；网络选用CAN现场总线，可以接收主站发送过来的命令，根据不同的命令，系统会做出相应的处理。
本文主要是研制出一套适用与矿用胶带运输机的信息监测的装置。
系统所实现的功能是实时采集胶带机监测点数据并存储、显示、传输、报警与处置，因此主要内容如下：矿用大型胶带机报警系统的硬件部分由数据采集模块、微控制器模块、通信模块、报警电路模块，键盘显示模块、电源模块组成。
利用Altium进行电路原理图及印刷电路板的设计。
1皮带机智能报警系统的现状及CAN现场总线
目前，国外己有许多煤矿开采胶带机运输都己开始采用CAN总线来实现皮带机内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
［1］CAN总线技术在我国的应用起步比较晚，2000年开始皮带机监测系统才被引入大型矿井皮带机监测机制中，2008年现代化大型矿井的建设，该项技术得以发展推广。
现场总线是用于过程自动化，将智能化现场设备与高层设备之间互联，实现全数字、串行、双向传输的通信系统。
现场总线主要有以下几种类型：基金会现场总线(FF)、LonWorks、ProfiBus、CAN、HART，而其中CAN即控制器局域网因为具有高性能、高可靠性以及独特的设计而越来越受到关注。
2系统结构设计
2.1系统结构
其基于CAN总线的皮带机智能报警系统总体结构图2.1所示。
图2.1基于CAN总线皮带机报警系统总体结构图
其中皮带机智能报警系统的组网硬件电路分为5大模块：电源模块、CAN总线控制模块、显示模块、报警模块、单片机控制电路模块。
2.2系统开发的软件和硬件平台
硬件平台用两个单片机最小系统的开发板，两个CAN通信模块搭建整个组网的模拟平台，以一个单片机开发系统的键盘模拟报警信号的输入信号，以便满足软件的调试，在硬件电路设计好以后，软件设计则是最重要的一个设计部分，CAN总线所实现的智能化、集约化功能都是由软件来完成的。
软件开发环境：微处理器AT89S52可支持汇编语言和C语言，语言编程器Keil uVision4可以简化编程，可读性好，调试方便所以本系统软件主程序采用C语言编写，将编辑好的程序编译后下载到单片机中实现软硬件的联调试。
3硬件电路设计
3.1系统硬件电路总体设计
根据系统的功能要求，硬件设计的基本思路是以单片机为核心，根据需要添加相应的功能电路。
本装置以AT89S52为核心，由5部分电路组成：电源模块、CAN总线控制模块、显示模块、报警模块、单片机控制电路模块。
由以上5部分组成本硬件电路智能报警系统的组网设计
3.2微处理器AT89S52
目前，总线接口电路的设计方法有如下两种：一种是带片内CAN控制器的微控制器；另一种是微控制器与独立的CAN控制器。
本文选择用ATmel公司生产的与MCS-51兼容的低功耗、高性能的CMOS8位微控制器AT89S52。
AT89S52具有如下特点：8kBytes Flash片内程序存储器，256bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出
（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
3.3电源部分
电源变换电路原理图如图3.1所示，外接交流电220V经过变压器降压、桥式整流电路得到12V直流电压。
再经电容滤波电路、三端稳压器7805得到5V电压，用做系统电源。
图3.1 电源电路
3.4CAN总线的接口电路设计
硬件电路的设计主要是CAN通信控制器与微处理器之间和CAN总线收发器与物理总线之间的接口电路的设计。
CAN通信控制器是CAN总线接口电路的核心,主要完成CAN的通信协议,而CAN总线收发器的主要功能是增大信距离,提高系统的瞬间抗干扰能力,保护总线,降低射频干扰(RFI),实现热防护等。
本文所设计的CAN总线接口电路是采用TJA1050作为微处理器，CAN总线通信接口中采用PHILIPS公司的独立CAN通讯控制器MCP2515和高性能CAN总线收发器TJA1050。
CAN总线接口框图3.2所示。
图 3.2 CAN总线接口框图
MCP2515在电路中是一个总线接口芯片,通过它实现上位机与现场微处理器之间的数据通信。
该电路的主要功能是通过CAN总线接收来自上位机的数据命令，然后分析判断接收数据的内容，下位机将决定做出什么样的处理,当CAN总线接口接收到下位机的上传数据, MCP2515就产生一个中断,引发微处理器产生中断,通过中断处理程序接收每一帧信息并通过CAN 总线上传给上位机进行分析。
TJA1050是CAN总线接口电路的核心,其承担CAN 控制器的初始化、CAN的收发控制等任务。
AT89S52是CAN总线接口电路的核心，其承担CAN控制器的初始化、CAN的收发控制等任务。
在电路图中，AT89S52单片机的P1.0-P1.4端分别控制MCP2515的RST、CS、SO、SI、SCK端。
MCP2515与单片机之间用SPI串行通信方式，P1.1控制片选信号CS，当CS接到低电平时,MCP2515 被选中,CPU可对MCP2515进行读/写操作。
3.5报警电路设计
声光报警电路主要由有源蜂鸣器、发光二极管及其驱动三极管组成。
当被监测的传感器接发出报警模拟信号, 蜂鸣器鸣叫, 同时发光二极管也亮起来。
系统报警电路由P2.0引脚驱动，当单片机判断有上面的情况发生时， P2.0输出低电平，使图中的Q2导通，蜂鸣器发出声音，发光二极管发出光。
图中R21为上拉电阻，在系统上电或管脚初始化时防止管脚出现瞬时低电平而引发的误触发，造成错误报警。
D3起保护蜂鸣器作用。
结束语
本文主要介绍了以下几个方面：
（1）了解目前智能系统监控装置的应用现状及发展，初步确定系统要实现的功能。
分析了现场总线技术的特点和优点，通过对国内外研究现状分析，提出了基于CAN总线的重型卡车监测智能系统的组网实现方式。
（2）重点智能系统的组网实现结构，并在CAN总线技术研究的基础上，设计了基于CAN总线的组网系统。
并详细介绍了软、硬件开发的关键技术和实现方法。
参考文献
[1]李真花. CAN总线轻松入门与实践.北京航空航天大学出版社，2011.
[2]胡延平.皮带运输机常见故障的分析与处理[J]. 太原城市职业技术学院学报. 2007(04)
[3]郎贵彬.煤矿皮带运输机故障研究[J]. 科技信息. 2010(01)。