CBMC煤仓智能监控系统

北京龙田华远—CBMC煤仓智能监控系统

Coal bunker intelligent monitoring and Controllingsystem

一、系统描述

煤仓智能监测系统通过在上仓及下料皮带处安装矿用激光皮带秤、油缸行程传感器、矿用本安型拾音器、矿用隔爆型红外摄像仪等高精度传感器，利用多传感器融合技术，对筒仓进行有效监控。系统可实现筒仓无人值守、自动控制煤位和仓内水量，有效避免因筒仓停机时间长、仓内煤炭含水量高、仓内煤位过高而造成的溃仓事故。

二、系统架构

系统由矿用本安型称重传感器、矿用本质安全型速度传感器、矿用隔爆型激光雷达传感器、矿用隔爆兼本安型数据采集箱、矿用本安型雷达物位仪、矿用本安型位移传感器、矿用本安型拾音器、矿用隔爆型红外摄像仪、矿用隔爆兼本安型声光报警器、矿用隔爆兼本安型计算机、矿用本安型振动温度传感器、矿用本安型数据采集箱、矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、交换机、硬盘录像机、服务器、显示器组成，如下图所示。

1、矿用本安型称重传感器：将压力信号转变为可测量的电信号输出的装置，用于测量皮带机上过煤的重量。

2、矿用本质安全型速度传感器：把转速信号转化为模拟量信号输出的装置，用于监测皮带转速。

3、矿用隔爆型激光雷达传感器：对输送的固体散装物料进行称重的一种新型连续动态计量设备。用来测量煤流体积。

4、矿用隔爆兼本安型数据采集箱：用于称重信号、速度信号、激光雷达数据的采集运算及数据的对外传输。并将计算结果传输至地面服务器。

5、矿用本安型雷达物位仪：用于检测煤仓内部煤位信息。

6、矿用本安型位移传感器：用于检测放煤口闸板行程信息。

7、矿用本安型拾音器：用于采集放煤口放煤音频信息。

8、矿用隔爆型红外摄像仪：用于采集放煤口放煤视频、图像信息。

9、矿用隔爆兼本安型声光报警器：当现场出现异常情况时进行报警。

10、矿用隔爆兼本安型计算机：用于采集、计算多种数据并传输至上位机服务器。

11、矿用本安型振动温度传感器安装于给煤机电机及减速机处，用于检测设备温度、振动以及位移信息。

12、矿用本安型数据采集箱：用于采集矿用本安型振动温度传感器数据，传输至上位机服务器。

三、系统功能

1、煤仓停机监测功能

系统对煤仓停机时间进行监测，在系统主界面设置计时器，根据停机时间长短在系统界面进行屏幕闪烁、声音报警、严重时皮带停机等分级报警。

2、矿用激光皮带秤

（1）系统采用称重传感器接触式测量过煤重量，以及激光雷达非接触式测量过煤体积，精确输出瞬时和累计的过煤重量。

（2）系统通过激光雷达对煤流进行扫描，结合人工智能算法，对物料的截面积进行检测，利用过煤时间与皮带速度，测量出物料的体积。

（3）系统通过测量出来的过煤重量和体积，计算出原煤密度。

（4）通过皮带秤测量出物料的重量和激光雷达测量出物料的体积，通过人工智能算法输出实时原煤含矸率。

（5）系统利用机器学习算法。对雷达数据进行是否有污染的判断，若出现异常，系统则发出提醒并通知清理、检修。

（6）系统可读取集控系统中电流、电压、功率等数据，用估算的过煤量来替代当前瞬时煤量。

3、煤仓煤量计量功能

当上仓和下料皮带停机时，系统利用煤仓顶部的矿用本安型雷达物位仪，测量煤仓口到料堆表面的距离，得到煤仓煤量。并可根据此重量校准上仓和下料矿用激光皮带秤计算得出的煤仓煤量。

当上仓及下料皮带运行时，系统可结合煤仓原有存煤重量及上仓及下料皮带处安装的矿用激光皮带秤的过煤量计算得出煤仓煤量并进行校准。

4、上仓皮带水煤预警功能

系统利用激光雷达与电子秤组合，对上仓皮带煤流进行监测，判断上仓皮带是否出现水煤，并根据水煤持续时间进行屏幕闪烁、声音报警、严重时皮带停机等分级报警。

5、煤仓含水量检测功能

系统可根据监测到的上仓皮带水煤持续时间，判断煤仓当前含水量等级，并根据煤仓含水量等级大小进行屏幕闪烁、声音报警、严重时皮带停机等分级报警。

6、煤仓溃仓监控功能

系统利用激光雷达与电子秤组合，对下料皮带煤流进行监测，判断下料皮带是否出现水煤，根据水煤持续时间长短进行屏幕闪烁、声音报警、严重时皮带停机等分级报警。

7、煤仓煤位监控功能

系统对煤仓煤位进行精准检测，当出现空仓、满仓等情况时进行预警。同时可根据矿方生产计划对煤仓煤位进行自动控制，或配合当前生产需求对煤仓煤位进行手动控制。

8、风流短路预防功能

系统通过在煤仓上仓口加装自动盖板，当检测到煤仓放空时自动盖上盖板，防止风从煤仓排出，产生风流短路。

9、自动校准功能

系统通过激光雷达对带式输送机进行实时监测，采集一定时间（可设置）的雷达数据，当空载时间累积超过一定时间（时间可设置）后，系统重新计算零点，将重新计算好的零点数据发送给皮带秤并更新零点。

当矿用激光皮带秤运行一段时间后，利用激光雷达检测到皮带空载时，自动校准空载比例系数b。

10、智能煤流调速功能

系统通过采集上仓及下料皮带运行电流、电压信息以及矿用激光皮带秤称重数据，智能调节上仓及下料皮带运行速度。

11、下料皮带煤量超限检测处理

在放煤过程中，系统实时采集下料皮带变频器电流、电压，并调用算法预测皮带整机煤量。当系统检测到下料皮带整机煤量超限后，发出煤量超限报警提示，同时自动控制放煤口闸板关小到一定比例（可设置）。

12、放煤口卡煤检测处理功能

系统检测放煤口闸板开启状态以及放煤音频、放煤视频。当检测到闸板开启且音频、视频识别为放煤状态，说明放煤状态正常；若检测到闸板开启但音频、视频识别为不放煤状态，说明放煤口出现卡煤情况。

13、危险区域闯入监测功能

系统通过在煤仓放煤口附近划定危险区域，采集现场视频、图像信息，以视频识别方式对危险区域人员闯入情况进行监测。当识别到人员闯入危险区域时，系统发出报警。

14、机电设备状态监测功能

系统通过在给煤机电机、减速机处安装矿用本安型振动温度传感器，对设备温度、振动及位移信息进行检测。

四、相关资质

北京龙田华远科技有限公司

煤矿智能化领导者