[实用新型]一种矿用安全防护系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业过程控制及安全防护领域，具体的说是涉及一种煤矿自动化生产线中的人身安全防护系统。 

背景技术

在煤矿或选煤厂随处可见一些胶带运输机、刮板运输机以及一些大型的振动机械设备。在过程自动化日益提高的今天，这些设备的开停往往通过中央集控室集控操作，或通过程序流程控制。集控操作员往往无法全面了解设备实时的安全防护工况。特别是在流程控制时，上下游设备之间的开停时间间隔只有几秒钟的时间，操作员更是来不及全面了解每台设备的安全防护工况。 

目前通常的做法是，尽可能的在每台设备上安装安全防护栏。另外，集控操作员在系统设备开停时，先通过声光预警，由岗位工监护设备周边情况，然后逐台开停设备。设备全部运行后则不再声光预警。这样的做法存在以下几个弊端： 

1、有的大型设备无法或不便做全面的安全防护栏。比如：加装防护栏后不便于检修；

2、岗位工无法全面监护设备周边情况。比如：一条长达300米的离胶带运输机往往只配1名岗位工；

3、始终需要通过在管理上强化人员的安全意识来支持系统的安全运行。当有外部人员进入或新岗位工进入时，则会增加系统的安全风险。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可广泛应用于煤矿自动化生产线中的人身安全防护系统，其结构简单，成本低廉，有效的提高了矿用自动化生产线的安全性。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种矿用安全防护系统，包括PLC控制系统、HMI监控系统和至少1个红外电子栅栏，所述的PLC控制系统包括一个PLC控制器主站、声光语音报警装置和多个与PLC控制器主站连接的PLC控制器I/O分站，所述的声光语音报警装置和红外电子栅栏均与PLC控制器I/O分站连接，所述的PLC控制器主站与HMI监控系统连接。 

所述的红外电子栅栏是红外安全光幕或红外安全光栅的一种。 

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，成本低廉，适合大规模应用，红外电子栅栏的使用有效提高了矿用自动化生产线的安全性。 

附图说明

图1为本实用新型的结构框架图。 

具体实施方式

如图所示，一种矿用安全防护系统，包括PLC控制系统、HMI监控系统和至少1个红外电子栅栏，所述的PLC控制系统包括一个PLC控制器主站、声光语音报警装置和多个与PLC控制器主站连接的PLC控制器I/O分站，所述的声光语音报警装置和红外电子栅栏均与PLC控制器I/O分站连接，所述的PLC控制器主站与HMI监控系统连接，所述的红外电子栅栏是红外安全光幕或红外安全光栅的一种。 

本实用新型在工作过程中，本系统由红外电子栅栏、PLC控制系统、以及HMI监控系统组成。红外电子栅栏根据系统中需要安全防护的设备数量具体确定其安装数量。红外电子栅栏可以是红外安全光幕，也可以是红外安全光栅，用以隔离工矿生产系统中设备运行区域和行人安全区域。它安装在设备周边，根据设备的物理特性和必要的安全距离合理布设。红外电子栅栏就近连接到PLC控制系统中的分布式I/O分站上，便于PLC控制系统实时的采集生产系统中的安全信息。同时，可以根据电子栅栏安装的位置信息进行地址编码。 

PLC控制系统是工矿自动化生产系统中的核心，它用于流程设备的信号采集和控制。在这里也用来采集系统中由红外电子栅栏检测的安全信息。PLC控制系统中还安装有声光语言报警装置，用于生产过程中的故障报警，和特殊情况下的预警提示。本系统中PLC控制系统根据过程设备的物理分布状况，采用分布式I/O组网，集中式控制。 

HMI监控系统，安装在生产集控室，它与PLC控制系统相连，用以实施监视生产过程状况并对生产过程进行人工控制。 

以一台胶带运输机为例：当胶带运输机的主动力电投入，设备处于等待运行状态的同时，安装在其周边的红外电子栅栏也同时投入工作。相反，如果设备的主动力电没有投入，则红外电子栅栏也不会投入运行。当PLC控制器检测不到该设备的动力投入信号和红外电子栅栏信号时，就在HMI集中监视系统中显示相关的提示信息。 

当胶带运输机的动力电投入、红外电子栅栏没有检测到报警信号，且该设备也没有其他影响设备运行的报警信号时，PLC的逻辑程序就允许该设备准备启车，并在HMI系统中显示设备处于准备运行状态。当PLC检测到来自设备现场的按钮启车信号或来自集控室的启车信号时，胶带运输机就可以顺利的启动起来。设备运行后，HMI监控系统能实时的监视设备的运行状态和安全防护系统的状态。