斗轮机远程控制系统在燃煤发电厂的应用

斗轮机远程控制系统在燃煤发电厂的应用

郝宇飞

身份证号码： 210711198907314810

摘要：伴随着社会和经济的飞速发展，科技正经历着一场巨大的变化，各种新型科技不断涌现，并在各个领域得到了广泛的运用。电气自动化控制装置将设备的自动控制功能发挥到了极致，极大地提高了装备的智能程度，提高了产品的制造效率，方便了我们的日常工作，提高了我们的生活品质，对工业发展和社会经济的迅速发展作出了巨大的贡献。设备的远程控制系统不仅可以提高作业质量，而且可以保障作业人员的人身安全。

关键词：远程控制；远程监测；无线通信；视频监测

随着劳动条件的改善和个人的身体状况的改善，大多数工人不再愿意去做那些具有高风险工作。而条形和圆形封闭料仓的灰尘比较多，在这样的作业条件下，很容易引发气管炎，严重的还会引发尘肺。而且在一些工地上还发生了因驾驶员的操作失误而引起的斗轮机侧翻，从而引发了严重的人身安全危险的事故。为此，实现对斗轮堆取料机的远程控制，从而提高作业效率。在当前劳动力市场上，劳动力费用逐年上升的情况下，通过远程控制一人操作多台机器，可以有效地减少劳动力费用。

一、远程控制系统的基本构成

远程控制是为了使操作者不必到煤炭现场进行工作，就可以在程序控制器中进行对堆取材料的控制和提取。主要内容有：控制系统，远程通讯系统，安防检测系统，远程视频监视系统。

在常规的斗轮堆取料机的控制系统中，所有的重要的电子装置都被集中在了堆取料机的机电室内，所有的操作都被集中在了斗轮堆取料机司机室操作台上，然后，在上面 PLC接收到了来自于操作人员的操作命令，之后通过 PLC的逻辑识别，最后，再将其输出给继电器、接触器、变频器等，从而达到了在上面的集中控制。

而远程控制系统是将接收操作命令的接受输入端移动到了堆取料机驾驶员室之外，而不限于堆取料机主机体，而是将其放置到了工作条件更好的程序控制室中，这样就能让操作员不在受到堆取料机驾驶员室的限制，从而摆脱了封闭的煤场的恶劣环境。

远程控制则是在程控室设置远程控制主机，配备工业上位机，也可加设远程操作手柄式操作台。操作者可以利用程序控制室的控制主机，对操作指令进行录入，并利用以太网或其他通信协议来进行数据的传递，将其传送到斗轮堆取料机机上的 PLC中，之后，再由该计算机中的 PLC对该指令进行辨识，并将该指令进行有效的分解，从而将该指令的输入端和执行端分开。

远程控制要想实现，首要解决问题就是远程通讯。

斗式堆集器与中央控制中心的通信主要是以光纤通信为主要通信方式，以无线通信作为补充的通信方式。在灯光不能正常工作的情况下，会自动转换为无线通信，防止出现机械跳闸，导致生产工作延迟甚至不能进行。

斗轮堆取料机和远程中控室的无线通讯分为两个部分：

控制系统信号通信

在远程控制系统中，控制信号的持续和防止干涉非常关键，要想进一步增强无线控制通讯的稳定性，可以通过减小无线通讯的带宽，增强其抗干扰性和稳定性，或者使用了跳频扩频技术，即该无线通讯是在多个频带上传送的，其会根据最畅通的频带来选择最好的频率，从而保证通信的稳定性和优化。

对于堆取料机床，如果通讯被切断，那么它就会陷入不可控的情况，为了防止这种情况的出现，在堆取料机床上，在其 PLC系统和程控室遥控主机系统中，分别设定了一个通信检测机构，如果出现检测通讯故障、通讯失败等情况，将会立刻进行应急停机，以防止事故的出现。

影像监视讯号通信

因为，视频监控信号的通信具有通信的大量的数据，对信号的连续性和保真性的需求不高等特性。为了确保视频的顺畅传送，不会出现卡顿和停滞现象，使用了高带宽通信。

安全检查系统

堆取料机防撞系统

考虑到在封闭的煤场中，由于受到了一些客观的影响，因此，在各个并行排列的斗轮堆取料机悬臂彼此之间，以及在同一条轨道排列的斗轮堆取料机悬臂与前车尾车之间，从安全的观点来看，防撞击系统的出现可以很好地防止堆取料机在进行远程操作控制工作时，出现了一些不必要的碰撞。

多个斗式堆取器同时工作时，易产生相互干扰、相互撞击等重大安全事件。该防碰撞装置不仅可以保证堆场的安全运行，而且还可以将运行情况的信息及时地传递给远方的监控设备。

该软件防护系统包括三个部件：悬臂防撞系统、行走轨道防撞系统以及中央控制防撞系统。

本文介绍了一种新型的悬臂式自动防撞装置，该装置主要用于悬臂式自动防撞装置。本实用新型适用于吊杆两端水平方向上物料堆积和其它堆取物料设备的碰撞检查。利用超声测距仪对传送器与待检测对象的间距进行检测，并将其与大车行走、俯仰和摆动信号采集的3D空间位置信息相融合，构成了一个动态性的扇状保护区。警戒范围可以按具体条件分为两个等级，一是预警范围，二是应急范围。

履带防撞装置：履带式防撞装置在履带式台和履带式后部台车上安装了超声防撞装置，用于探测履带式设备的履带，从而避免了采煤厂的维修或临时性维修工作人员进入履带式作业的履带式作业，避免了采煤厂的大块煤块等因履带滑动而造成的履带式损伤。

中控防冲突系统属于一种软件计算系统，它在中控远程控制主机系统中进行运转。中控远程控制主机系统和斗轮堆取料机 PLC控制系统可以维持着一种实时的数据通信，对每一台斗轮堆取料机的实际机械动作数据进行收集，在中控防冲突系统的防冲突演算出两个斗轮堆取料机之间有可能发生冲突的时候，就会立刻告诉斗轮堆取料机 PLC控制系统，并对其进行及时的修正和限制，从而避免碰撞事故的出现。

有害气体探测装置

在封闭的煤场中，对有毒物质进行了探测，并在每隔20到30米的距离上，分别设置了一个探测探针，探测点应该遍布在整个煤场中，因为空气是从下到上，所以可以对 CO等对人类身体有害的气体进行探测。电源和通信是利用在堆取器侧面的电子控制盒来实现的，它以光缆的方式将信号传送到中心控制台，并利用遥控装置发出警报等消息。

远距离影像监控

现场视频监视系统：包括多个摄像机，在程控室中设置了一个互联网的磁盘录像装置，在程控室中还有一个屏幕，可以将现场的图像显示出来，方便用户进行远程控制，从而可以看到斗轮的运转情况。此外，在驾驶员室还设有一主站，用以阅读网路硬碟录影机的屏幕，亦设有一显示器，方便驾驶员进行操控及观看。

在程控室中设置了一个电台，这个电台可以被用来向煤场、电气室、司机室等已经设置了电台的地方进行紧急广播，同时还可以与视频监控系统相配合，来提示煤场中的工作人员，避免机器远程操作、操作过程中发生的机械撞击风险。还可以由用户进行操作，让采煤场或各分站与程序控制室进行对应的交流。

定位系统

定位系统的重要性在于，其直接影响到了堆取料机的操作的准确性，常规的定位方式是利用编码器定位，编码器可以用来展示堆取料机的定位信息，而远端的控制系统则需要定位系统来进行操作，定位要更加精确，而且要防止定位错乱、跳变等情况，再加上在编码器本身的构造和在堆取料机上的设置，很难以达到对堆取料机的远程控制要求。中央控制的避碰装置是利用位置信息来确定多个堆取器间的安全间距。

二、系统发展的基本原理

在设计和研制遥控器时，应遵守下列原则：

1、设计简单：在设计过程中，尽量让用户的需要得到最大程度的体现，方便用户对其进行辨识和操纵的人机交互式网页，达到最大程度上的视觉效果，一个完整的程序运行中出现的异常现象的解决方案，保证了该程序拥有一个很好的用户接口，便于用户对该程序进行控制、使用和维护，并保证该程序拥有很好的表现和很高的工作效能。实施操作简单，容易识别和查看，便于故障处理和维护。

2、开放性：该系统具有很强的可扩充性，并可为其他系统提供相应的资料，也可方便地将其他系统的资料导入到我们的系统中。

结语

远程控制系统可以有效地改善操作者的工作环境，提高操作者的工作效率。在大规模的煤炭生产现场，如多个散料堆放器进行统一的管理，其工作效果更为明显，同时还能节约人力资源。为今后的自动式自动堆取设备的改造，提供了一个良好的平台界面，方便了设备的智能提升。

参考文献

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乔支昆,尹新伟,王艳春.智能斗轮堆取料机控制技术在煤场管理系统的应用研究[J].无线互联科技,2019,16(20):147-148.

刘雅臣,张庭亮.斗轮堆取料机控制系统技术应用[J].中国新技术新产品,2014(02):152.