[发明专利]一种基于载荷分布的带式输送机调速控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于载荷分布的带式输送机调速控制系统及方法，包括若干煤流量检测传感器，若干速度检测传感器，若干智能煤流防爆控制箱，若干以太网交换机和监控服务器；若干煤流量检测传感器和若干速度检测传感器分别设置于带式输送机上并分别与智能煤流防爆控制箱数据连接，用于检测输送机上的煤量体积及输送机的带速并将数据传输给智能煤流防爆控制箱；若干智能煤流防爆控制箱分别与以太网交换机进行数据连接；若干以太网交换机依次连接构成环形的网络拓扑并与监控服务器进行数据连接；通过监控服务器对数据进行计算并对带式输送机进行调速。本方案能够实时自适应调节主运系统转速，可降低能耗，减少设备磨损，延长设备生命周期。

技术领域

本发明涉及煤矿带式输送机运输系统，具体涉及一种基于载荷分布的带式输送机调速控制系统及方法。

背景技术

由于输送的煤炭开采生产的不均衡性，因此配套电气选型比实际所需的容量要大，实际运行过程中长期处于低负荷运行，效率低。煤流运输系统距离长，运输线设备空载、轻载时间长。目前大多煤矿井下煤流运输系统采用粗放的生产模式(逆煤流启顺煤流停，生产过程中主运带式输送机长期空转)，负载匹配率低、设备空转率高，综合效率低。不仅浪费电能、更是减少传动设备、如滚筒、电机、减速器、托辊等设备的使用寿命。当前针对带式输送机智能调速检测和控制设备在煤矿企业也有尝试性应用，但均未得到普及，存在煤料检测精度不高、调速运行效果不好，易造成打滑、堆料等问题。为实现带式输送机调速运行常态化运行需解决以下两个问题：

(1)本机带式输送机调速时间的临界值

所有采用变频器驱动的带式输送机均可实现0到满速的无极调速，变频器均是采用斜坡线加减速，在空载情况下不频繁调速均不会出现打滑、叠带等问题。所以防止发生打滑、叠带等问题，将带式输送机的调速时间控制在合理范围内。

(2)前级带式输送机堆煤的临界条件

载料运行时调速易发生堆煤、撒料等问题，所以防止堆煤、撒煤才是能否调速，调多少速度的关键。根据前级带式输送机带宽、带速、调速响应时间计算出堆煤的临界值，然后对后续来煤的煤量及煤量加速度，并对煤流量积分和预判，根据调速区间划分，给出本机胶带机运行速度。

由此可见，现急需提供一种可靠性高的带式输送机调速系统来提高带式输送机的运行稳定性为本领域需解决的问题。

发明内容

针对于现有带式输送机智能调速检测和控制设备稳定性低的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于载荷分布的带式输送机调速控制系统，其通过带式输送机调速控制系统来测试煤流量和速度值以及搭配煤流量和调速的计算模块来实时自适应调节主运系统转速，在此基础上，还提供了控制方法，很好地克服了现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明提供的一种基于载荷分布的带式输送机调速控制系统，包括若干煤流量检测传感器，若干速度检测传感器，若干智能煤流防爆控制箱，若干以太网交换机和监控服务器；所述若干煤流量检测传感器和若干速度检测传感器分别设置于带式输送机上并分别与智能煤流防爆控制箱数据连接，用于检测输送机上的煤量体积及输送机的带速并将数据传输给智能煤流防爆控制箱；所述若干智能煤流防爆控制箱分别与以太网交换机进行数据连接；所述若干以太网交换机依次连接构成环形的网络拓扑并与监控服务器进行数据连接。

进一步地，所述监控服务器包括工控机，监控系统和调速控制单元；所述调速控制单元对煤流量检测传感器和速度检测传感器所测到的数据进行收集及计算，并通过监控系统进行显示以及通过工控机对带式输送机的调速，来防止带式输送机调速过程中打滑和叠带以及堆料。

进一步地，所述调速控制单元包括第一级带式输送机煤流量计算模块、第二级带式输送机煤流量和调速值计算模块。

进一步地，所述第一级带式输送机煤流量计算模块基于如下计算方式：

Q1＝K1*V1*M