基于永磁电机直驱的智能高效高可靠胶带运输系统
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完成单位:兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿
登记编号:ZSCX-MT2019-J1-01
登记年份:2019
发布时间:2019-12-31
成果主要完成人
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项目概况
本项目研制了一种基于永磁电机直驱的智能高效高可靠胶带运输系统,配合无线机器人巡检技术、智能胶带通讯控制系统、双主机互热备技术,有效保障了胶带运输机的高效安全运行。取得的主要创新成果如下:
(1)开发了皮带机道使用的无线巡检机器人系统,实现了基于轨道的手自两用行走以及专用音视频无线通讯和无线温度采集的自动巡检功能;实现了机器人自动自主充电功能;开发完成的快速插头可带电插拔,实现了隔爆信号快插的功能;同时,系统配备大容量磷酸铁锂电池BMS系统,实现了电池的智能管理。首次采用2.4GAP+5G桥接的方式,实现了全巷道WIFI覆盖以及无线巡检机器人和无线传感器的有效接入。
(2)开发了胶带机运输系统的永磁直驱驱动和控制技术,采用隔爆型永磁同步变频电动机作为胶带运输机驱动,降低电力线路电压波动、减少对电网的冲击;在此基础上实现电机的自适应调速技术,有效减少设备磨损和能耗;并配合芳纶输送带和高分子皮带托辊,提高胶带运输机运行效率。
(3)研发了智能胶带通讯控制系统,实现胶带机智能化的集群控制。该系统包括以下核心部分:完成了井上扩播系统和胶带机沿线语音互通,实现井上与井下实时语音通话的功能;完成了胶带接头精确定位,提高胶带机缺陷检测的实时性;研发了煤流传感器和胶带自适应调速及顺煤流启动技术,在满足现有产能的同时,减少胶带机的磨损,延长胶带机的使用寿命,降低设备的运行能耗,并在此系统基础上增加自动喷淋功能,通过无线传感器实现胶带机运输的自动喷淋控制。
(4)开发了胶带机设备点检系统,实现了点检的智能化、高效化。开发了手机APP,使用手机进行点检操作,即可监控点检计划的执行情况,又可实现对设备信息的可靠录入;开发了历史数据统计分析软件,实现设备工作状态分析及预警功能;此外还建立以设备诊断工程为核心的设备状态管理系统,将设备点检与状态监测融入到设备管理,建立基于状态监测的故障预防、诊断、处理体系。
本项目于2016年12月17日经中国煤炭工业协会进行技术鉴定,成果达到国际领先水平。研究成果在在鲍店煤矿二采皮带和2309岩集运皮带进行推广应用,取得了良好的技术经济效果、安全效益和社会效益。
成果在兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿、东滩煤矿、兴隆庄煤矿等多个矿井进行了推广应用,取得了满意的效果。基于永磁电机直驱的智能高效高可靠胶带运输系统,提高了现有设备的自动化水平、达到了减人增效目的,实现了胶带运输的安全、高效运行,随着国家煤电一体化建设的不断推进,以及社会对安全生产和环境保护日益重视,具有高可靠性、节能化、智能化、自动化控制等特点的胶带机运输控制系统,在该领域推广应用前景广阔。