1、超化煤矿胶带运输系统概况
超化煤矿现有的工作面巷道胶带系统、主胶带运输系统及煤楼运输系统，是该矿煤炭生产的三大关键系统，它们能否可靠高效工作，直接决定了整个矿井的产量。超化矿井下有15部胶带输送机，井底、东、西采区3个储煤仓；井上有2部胶带输送机，1个储煤仓。目前，超化矿的3个煤仓均未安装料位计；井下胶带输送机已安装跑偏、堆煤、温度、烟雾、纵向撕裂传感器和急停拉线开关，实现自动化系统不需要增加检测传感器；井上胶带输送机没有安装任何传感器，实现自动化系统需要增加跑偏、堆煤、温度、烟雾、纵向撕裂传感器和急停拉线开关。超化矿的胶带运输系统仍采用传统的人工手动操作运行方式，不能适应大规模现代化生产需要，成为制约生产的瓶颈。主要表现在：
(l)现有的胶带机控制及保护仍采用原始的人工信号打点方式。由于中间环节多，致使每次开机启动时间过长，制约着煤炭运输能力的提高。
(2)胶带机运输线路长，胶带司机无法掌握胶带线上煤量的变化情况，常常出现胶带机无煤空转，造成电力浪费和设备磨损。
(3)由于每部胶带机均为独立运行，现有的胶带机保护装置（胶带跑偏、烟雾、堆煤）很难真正发挥作用（单机停机易造成机头涌煤）。
(4)由于煤仓没有煤位监控装置，需要人工观察仓内存煤情况，工人劳动强度大，且易造成仓口涌煤。由于胶带煤量大，人工控制也容易造成停机后胶带机带载启动，启动负荷过大，直接影响机电设备的使用寿命。
(5)部分胶带机的保护可靠性差，不动作或误动作频繁，且故障排查困难，影响煤炭运输效率。
(6)没有地面监控和网上浏览功能，不利于矿生产部门及时准确地了解一线情况。
2、集中控制系统的技术改造
(1)更换井下胶带输送机驱动电动机磁力启动器的保护器。将所有井下胶带输送机驱动电动机磁力启动器的保护器更换成具有通信和逻辑控制功能的胶带机专用磁力启动器保护器；保护器的RS485通信接口就近接人电力监控系统传输通信分站的RS485通信接口上。
(2)改造通信设施。在井上煤楼安装1台传输通信分站；2部井上胶带输送机驱动电动机磁力启动器的保护器更换成具有通信功能和逻辑控制功能的胶带机专用磁力启动器保护器；保护器的RS485通信接口接入煤楼传输通信分站的RS485通信接口上。井上通信分站通过百兆光纤接口接入电力监控系统百兆以太环网；胶带运输监控系统信号通过电力监控系统传输通道进行传输。
(3)安装开关及传感器。在每部井上胶带机土安装4个跑偏开关，4个拉线急停开关，1个堆煤开关，1个烟雾开关，1个纵向撕裂检测开关，1个速度检测传感器和2个检测驱动滚筒轴承温度的温度传感器；井下胶带机上已安装有上述开关和传感器。
(4)实现检测信号的采集、上传。每部胶带输送机跑偏、堆煤、烟雾、纵向撕裂、拉线急停开关和温度传感器、速度传感器的检测信号分别接入本机驱动电动机磁力启动器保护器的开关量和模拟量接口，通过保护器控制胶带机的运行，同时通过通信分站上传到监控主机进行显示，并作为整个胶带运输系统的自动控制信号。
(5)在每座煤仓安装l台料位计。料位计的信号接入胶带机输送线的起始和终端胶带输送机的驱动电动机磁力启动器保护器。
(6)应急运行的控制信号采集。每部胶带输送机通过1条四芯电缆连接在运输线中本机的上位胶带机和下位胶带机上。将本机开／停信号传送给上、下位胶带机的磁力启动器保护器，同时将上、下位胶带机的开／停信号输入本机的磁力启动器保护器，作为与系统通信中断时胶带机应急运行的控制信号。
(7)系统主机、备用机安装在生产调度室。主机、备用机通过RJ45接口用网线连接电力监控系统通信接口；胶带机专用保护器、系统主机、备用机通过电力监控系统传输通道组成胶带运输监控系统。保护器完成数据采集、处理、电力线路综合保护和胶带机运行基本逻辑控制工作；通信分站轮询保护器获得电力线路和各个传感器的各种参数和运行状态，上传到系统主机；系统主机通过连接通信分站，获得电力线路的各种数据，通过软件处理，实现胶带运输系统的自动控制、遥测、遥信、遥控、遥视和数据统计及生产管理等功能。
(8)实现与其他网络系统互联。系统可以很方便地进行扩展，具有OPC软件接口，采用TCP/IP通信协议，不需要增加任何附加设备，可以与其他网络系统无缝连接。
3、集中控制系统的主要功能
(1)实现工作面、巷道胶带、主运输系统及煤楼运输系统的整体集控，带有多种方式，可实现联锁启动、联锁自动停机、就地启停、单台启停、沿线急停、电机点动等各种功能。
(2)有完善的胶带机保护，并可方便地设定保护时间和保护方式。对传感器的连线进行检测，直接显示故障原因和故障点，便于故障排查。
(3)有完善的地面监视系统。整个系统实现自动控制，在控制室有控制图形监视，通过计算机屏幕和大屏幕可以直观地看到井下各设备的工作状态，并直接操作设备启停，设备工作情况一目了然。
(4)将控制界面和监视界面直接连入矿局域网．矿领导通过网上浏览，可以实时了解到井下设备运行情况。
4、集中控制系统综合保护装置的优缺点
以ZJB-3S或KXJ2-3SA矿用带式输送机保护装置（以下简称综保）为主要集中控制的运输方式，在超化矿21胶带运输下山、22胶带运输下山、23胶带运输下山等主要运输巷得到了应用。
(1)优点。①该保护装置的常用件结构紧凑，集控的各台保护装置均可在系统中显示各自的位置，且每台均可反映出系统的运行状况。②可对双机需延时的拖动系统分别进行控制。③通过声光信号报警及联络，设备启动、故障停机等均实现全线语音报警（同时对应的指示灯亮），通过故障显示综保台数，即可实现故障台的查找。④传感技术采用无源传感器，输出开关信号，以方便安装调试，各传感器与主机直接相连，简化了线路连接，同时，任一传感器故障或不接入均不影响其他功能。⑤该综保简单改动接线方式后即可实现原煤运输线顺煤流启动或逆煤流启动，而无须改动外部接线或传感器。⑥该装置用于集控不大于9条胶带的运输系统，逆煤流启动延时时间为7s，自保时间为20 s。⑦为了在故障情况下不影响生产，远方操作按钮QA不甩（将自保触点拆除），出现故障时可用启动按钮强行开车，等待检修。这样能从根本上保证在综保出现任何故障时均不影响生产，另外检修胶带时可方便地点动胶带。⑧该保护不但能与给煤机、防突拍门配套使用，还可与300 A以上的启动器配套使用。
(2)缺点。①输送机随机保护的跑偏传感器存在设计缺陷。一方面该传感器在使用中转动轴辊易进杂物（尤其是水或煤尘），造成活动部位生锈不灵活，导致该传感器不能灵敏可靠动作。另一方面由于只设计了上胶带跑偏保护球头碰杆，而下胶带没有设置保护装置，不能有效实现对胶带的全面跑偏保护。②延时时间短(3—7 s)。全线同时停车，不能有效提高原煤运输效率。若停机晚，虽然保证再次启动时为轻负载，但停机时间太长尤其是运输设备较多时，节能效果差；若停机早（节能效果好），则设备再次启动时因负载大易导致启动困难。这种保护可以实现人工控制、集中控制、集中随机控制。
5、结语
实践证明，超化矿原煤运输集中控制系统的应用，可以提高运输系统的可靠性和T作效率，减少了操作和维护人员，并为生产和调度管理提供有力保障。同时也降低了电耗，减少了设备磨损，保证了安全生产的需要，具有较好的推广应用价值：
