概述

礦井副井提升系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的“咽喉”。礦井人員、材料、設備、等提升任務均由罐籠來完成。罐籠高質量高效率的安全穩(wěn)定運行直接關系到人員和設備的安全及提升效率。

以下分別介紹自動罐簾門、自動阻車器、無線視頻監(jiān)控及語音通訊、5G無線通訊系統(tǒng)，供相關方根據(jù)自身情況選用。

第一部分、自動罐簾門

一、概述

目前，國內絕大部分礦井的副井罐籠既升降人員又升降物料，罐籠多使用上下滑動欄桿式罐簾門或轉軸式內開折頁門。主要由井口把鉤工或乘罐人員進行人工操作，工人勞動強度大且來回靠近井口作業(yè)安全程度低。且不利于整個操車系統(tǒng)的自動化運行。

針對以上問題，近年來各廠家或礦方研發(fā)應用各種自動罐簾門，期驅動方式有電動式，液壓式，氣動式，彈簧蓄能式等等。

其中電動式自動升降罐簾門在用比例較大，為主流產(chǎn)品，以下對各種形式的電動自動罐簾門作優(yōu)劣分析。

二、技術方案

本公司推薦選用鋼絲繩纏繞式不銹鋼欄桿式安全門。

三、結構及原理

自動罐簾門主要由兩部分組成：驅動裝置和執(zhí)行裝置。其中，驅動裝置主要由電機、減速機、聯(lián)軸器、軸承座、滾筒、到位開關等組成：執(zhí)行裝置主要由不銹鋼橫梁、連接板、提升鋼絲繩、導軌等組成。

本裝置是以西門子S7-1200 PLC為控制核心，通過控制電機的正反轉帶動鋼絲繩纏繞在滾筒上，從而實現(xiàn)罐簾門的自動升降。

 技術特征及主要技術性能

1.主要技術參數(shù)

門擋高度：>1200mm

擋桿間距：<200mm

擋桿距罐籠底部距離：<250mm

開啟高度：在現(xiàn)有罐籠高度情況下，盡可能提高。

遙控距離：< 20米

打開關閉時間：< 10S

2.技術特征

2.1罐簾門整體設計美觀，門擋全部采用無縫不銹鋼方管制作，運行噪聲??；

2.2驅動電機采用防水防爆電機，防護等級達到IP65以上，適應井筒淋水環(huán)境；

2.3在罐簾門發(fā)生故障或下大件時，罐簾門橫桿可快速拆卸，橫桿拆除后不影響罐籠大型設備裝卸。

2.4具有罐簾門開到位和關到位的限位保護，罐簾門動作到位后自動停止電機運轉。另罐簾門與推車機安全閉鎖，在罐簾門未全部打開時，推車機不能動作，防止搖臺或礦車碰撞罐簾門。

3.配套主要部件技術參數(shù)

3.1手持遙控器

3.1.1主體需采用增強型塑料，要求結構堅固，體積小。

3.1.2需采用高性能低功耗單片計算機技術與穩(wěn)定可靠的 FSK 遙控編碼技術相結合，以達到控制系統(tǒng)的兼容性穩(wěn)定、可靠的目的。

3.1.3采用干電電池組供電，超低功耗設計技術，長時閑置手動關機功能。

3.2.電瓶組及充電功能技術要求

3.2.1采用礦用鋰離子蓄電池電源，電壓24V，電池容量100AH具備充放電保護功能，電量顯示功能，使用壽命不得低于1年。

3.2.2本電源備用同容量電池組一組，用于電池箱電量即將耗盡時更換備用電池，不影響自動罐簾門的正常使用。

3.2.3本電池箱備用充電接口，后續(xù)可采用無線充電或滾輪罐耳發(fā)電充電。

3.3 PLC控制箱

3.3.1本控制箱對罐簾門運行進行集中控制，實現(xiàn)遙控、順序動作，開關到位、與操車設備通信閉鎖功能。

3.3.1本控制箱可預留接口，以備以后罐籠內增加燈光、照明、視頻監(jiān)控、無線語音通訊、載荷監(jiān)控等功能

3.4充電裝置

目前，對于提升容器的充電裝置有以下兩種方式：一是無線充電，二是用滾輪罐耳發(fā)電充電。

對于第一種無線充電，經(jīng)過實際現(xiàn)場應用，已較為成熟，充電效果較好，利用罐籠休止時間基本上可以滿足用電量的需求。

對于第二種滾輪罐耳自發(fā)電方式，目前我公司已在研發(fā)試制中，預期效果較好，近期完成產(chǎn)品試驗。

第二部分、自動阻車器

一、概述

罐內阻車器有多種方式。按操作方式分有手動、外力開閉式；按阻擋方式分有阻輪式、阻軸式。

以上各方式均不能由罐外操車設備聯(lián)鎖，不能實現(xiàn)整個操車設備的自動化，大多需要人工干預，操車何止時間長且存在一定的安全隱患。

在解決罐內電源問題后，阻車器完全可以要所各礦使用要求實現(xiàn)自動阻車，自動打開并與安全門、搖臺、阻車器、推車機等設備通過PLC控制臺聯(lián)鎖運行，也可單獨遙控。

二、技術方案

１.組成

自動阻車器由阻爪、緩沖機構、電動開閉機構、位置傳感器、控制系統(tǒng)等組成。形式如下阻車器完全可以要所各礦使用要求實現(xiàn)自動阻車，自動打開并與安全門、搖臺、阻車器、推車機等設備通過PLC控制臺聯(lián)鎖運行。

三、主要技術性能

１.主要技術參數(shù)

1.1阻車方式：阻輪式

1.2兩阻爪間距：以礦方輪距實測確定

1.3開閉方式：電動

1.4遙控距離：< 20米

1.5控制方式：聯(lián)動或單獨遙控。

2.技術特征

2.1阻爪設計合理，具備足夠的強度，開啟阻力小；

2.2根據(jù)礦方使用礦車及載重情況設計緩沖器；

2.3驅動電機采用防水電機，防護等級達到IP65以上，適應井筒淋水環(huán)境；

2.4在電動執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可手動打開。

2.5設有高精度位置傳感器，可實時監(jiān)測阻爪的運行狀態(tài)，根據(jù)操車流程需要進行打開關閉，且具有防竄車功能。

2.6兩阻爪間位置可根據(jù)工況進行調整。

3.配套主要部件技術參數(shù)（同自動罐簾門，與其共用PLC控制箱、電源）

第三部分、無線視頻監(jiān)控及語音通訊

一、網(wǎng)絡視頻監(jiān)控

通過視頻傳輸功能可實現(xiàn)罐籠與車房的圖像采集及動態(tài)查看，提高設備運行的安全可靠性。

二、罐內照明

防水棚頂部安裝兩個防爆型LED照明吸頂燈，確保罐籠內有足夠的照明。罐籠內照明控制方式為遙控器控制，以滿足乘人時照明需要。

三、無線語音系統(tǒng)

在信號房或車房內可以信息公告、播放音樂，可實現(xiàn)快速一鍵對講等。

第四部分、礦用隔爆型鋰離子電池箱電源及無線充電

一、電池箱

1、該系統(tǒng)由電池組、顯示器、防爆箱組成。

2、顯示器首頁能顯示電池電量（電壓），當前用電流等參數(shù)；

3、充電電纜5米（即充電機到電池連接電纜，含兩頭插頭）；

4、可根據(jù)需要選擇電池容量60AH或100AH，并可提供可更換備用電池。

一、無線充電裝置

PWS-1K2-DC-48（24）(PBZ)型充電器是一款采用諧振式電磁感應原理，可以實現(xiàn)為48V或24V直流電器設備非接觸式充供電的裝置，電器設備可以使用鋰電池、鉛酸電池和容性負載等。

該充電器輸入使用 220VAC±20%、50/60Hz 電源，輸出功率{**}高可達1100W，輸出電壓為0-55VDC。

發(fā)射機箱使用LED指示燈進行狀態(tài)指示，可以清晰直觀的顯示當前充電器運行狀態(tài)。

1.發(fā)射機箱 4.發(fā)射線圈 7.接收線圈 8.接收機

第五部分、實時無線發(fā)射及接收

以上自動罐簾門、阻車器各傳感器將信號接入PLC控制箱，經(jīng)過SIEMENS的S7-1200可編程序控制器（PLC）進行數(shù)據(jù)處理后，通過5GHz（為5G系統(tǒng)）天線發(fā)射裝置將信號實時定向傳送到地面，由設置在地面上5GHz無線接收裝置接收井下傳輸?shù)臒o線電信號。

天線采用點對點和點對多點傳輸方式，井筒不加任何東西，同時天線適應0-1500米的井筒，與地面組態(tài)軟件對接，傳輸穩(wěn)定不卡頓，同時可以發(fā)布在礦內局域網(wǎng)上，傳輸?shù)饺魏嗡璨课弧?/span>

該5G無線傳輸系統(tǒng)，不僅可傳輸監(jiān)測控制信號，還可傳輸語音、視頻，預留后續(xù)加裝罐內語音通訊及視頻監(jiān)控接口及提升機載荷監(jiān)測接口。