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智能巡檢機器人—助力煤礦智能化發(fā)展
安陽市主焦煤業(yè)有限責(zé)任公司 劉鵬 2022/11/27 8:48:13
摘要：隨著科技的進步，國內(nèi)煤礦智能化發(fā)展步伐加快，煤炭企業(yè)在智能煤礦建設(shè)中十分活躍。智能化、自動化、信息化、機械化程度不斷提高。煤礦企業(yè)也認識到加快數(shù)字化發(fā)展，構(gòu)建智能+綠色煤炭產(chǎn)業(yè)新體系，大力扶持礦產(chǎn)資源智能、安全、高效、綠色發(fā)展和清潔高效利用，是實現(xiàn)煤炭資源可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。目前變電所單純依靠運維人員攜帶檢測設(shè)備到現(xiàn)場進行巡檢，這種方式存在人員巡檢安全風(fēng)險高、勞動強度大、巡檢質(zhì)量和次數(shù)無法保證、檢查過程可追溯性差、當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異�，F(xiàn)象時不能及時發(fā)現(xiàn)從而導(dǎo)致故障擴大化等缺點，顯然無法滿足煤礦智能化發(fā)展進程。
關(guān)鍵詞：智能巡檢機器人；減員增效；煤礦安全；供電系統(tǒng)運行可靠
在煤礦現(xiàn)場采掘生產(chǎn)逐步擴大的今天，各類機電設(shè)備的數(shù)量呈現(xiàn)出逐步增多的趨勢。井下供電系統(tǒng)及供電設(shè)備規(guī)模變大，進出線回路較為繁瑣，切換動作變得更加的頻繁，運行的環(huán)境呈現(xiàn)出相對復(fù)雜的狀態(tài)，若是沿用傳統(tǒng)的人工巡檢方式，將無法滿足現(xiàn)代化煤礦變電所的實際運行需要。本文將結(jié)合這樣的現(xiàn)狀分析煤礦變電所智能巡檢機器人的研究與應(yīng)用，同時對智能巡檢機器人助力煤礦智能化發(fā)展提供現(xiàn)場依據(jù)。
煤礦變電所，作為煤礦整體運行的生命壁壘，日常的檢修維護是保障供電系統(tǒng)正常運行的重要措施。礦用智能巡檢機器人利用最先進可靠的取像裝置開發(fā)有效的數(shù)學(xué)模型，通過工業(yè)計算機的高速運算，利用先進的無線充電技術(shù)和無線數(shù)傳技術(shù)，對硐室內(nèi)設(shè)備各類故障進行實時監(jiān)測及診斷。同時實時監(jiān)測現(xiàn)場的圖像、聲音、溫度、煙霧、氣體等數(shù)據(jù)，利用后臺對資料進行全面分析，從而診斷是現(xiàn)場設(shè)備是否存在故障以及對故障進行定位。
1.煤礦變電所存在的普遍問題
1.1變電所值班人員自我約束力差。在日常的工作中現(xiàn)場人員由于思想麻痹、工作態(tài)度不專心、精力不能始終投入在工作中，從而可能引發(fā)操作不符合要求�；蛘邆�別人員責(zé)任心不強、各類保護不懂標(biāo)準(zhǔn)不會試驗、對崗位責(zé)任認識不到位、對現(xiàn)場各類規(guī)章制度不遵守等等這些情況都可能引起供電事故，給變電所及礦井安全運行帶來重大安全隱患，也給人身安全帶來極大的不穩(wěn)定因素。
1.2 煤礦井下變電所電氣設(shè)備運行時間長。現(xiàn)場設(shè)備運行周期長，無異常情況不會進行頻繁操作。再加上井下條件復(fù)雜、環(huán)境潮濕，設(shè)備和電纜受環(huán)境因素影響大，可靠性逐漸降低，到一定的時候，可能出現(xiàn)故障。
1.3煤礦供電資金投入不夠。根據(jù)煤礦企業(yè)目前的實際情況，由于資金等原因不可能對現(xiàn)有的變電所在短期內(nèi)進行技術(shù)改造或擴建。
1.4現(xiàn)場值班人員責(zé)任心不強�，F(xiàn)場值班人員對一些管理制度的重要性認識不足，不自覺地表現(xiàn)各種不安全行為，給其他勞動者的安全帶來威脅。據(jù)不安全統(tǒng)計，電氣事故發(fā)生的主要原因是由于安全管理的問題造成的。
1.5現(xiàn)場供電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)自動化水平不高。煤礦企業(yè)可能存在受投資問題、科技水平和現(xiàn)場地質(zhì)條件的制約，造成很多煤炭企業(yè)供電設(shè)備無法正常配備堅持供電系統(tǒng)安全運行的檢測監(jiān)控系統(tǒng)。這樣就可能出現(xiàn)現(xiàn)場供電設(shè)備運行狀況的數(shù)據(jù)信息不能及時傳輸?shù)降孛孀詣踊刂剖�，�?dǎo)致地面自動化管理人員及相關(guān)技術(shù)人員無法及時掌握現(xiàn)場井下供電設(shè)備的運行情況，從而可能出現(xiàn)的安全隱患和問題不能及時作出有針對性的操作和補救決策，進而引起事故的擴大，造成巨大的人身傷害和財產(chǎn)損失。
2智能巡檢機器人基本內(nèi)容
智能巡檢機器人系統(tǒng)由ZDX12-T礦用本安型移動巡檢平臺、DXH12礦用本安型電源箱、ZDX12-F礦用本安型移動巡檢子站、KBA12礦用本安型網(wǎng)絡(luò)攝像儀、GQQ5(A)礦用本質(zhì)安全型煙霧傳感器、GJC4-100煤礦用高低濃度甲烷傳感器組成。該系統(tǒng)采用了先進的本安型在軌充電、無線數(shù)傳等技術(shù)，實現(xiàn)了機器人在軌道自動或手動控制運行，對整個軌跡內(nèi)的聲音、圖像、氣體等參數(shù)的實時采集、回傳、存儲及分析。
2.1高靈敏度氣體探測 智能巡檢機器人系統(tǒng)上搭載有甲烷傳感器，當(dāng)巡檢現(xiàn)場有甲烷和非常規(guī)氣體：氧氣、臭氧、二氧化碳、VOC氣體產(chǎn)生時，智能巡檢機器人系統(tǒng)現(xiàn)場和上位機同時報警。
1)信號類型：電流信號；2)信號范圍：（4～20）mA；3)傳輸距離：≤300m。
2.2高清移動視頻采集 通過智能巡檢機器人系統(tǒng)上搭載的多個紅外網(wǎng)絡(luò)攝像儀實現(xiàn)對整個硐室內(nèi)設(shè)備、線纜、管道、水跡等畫面信息采集，圖像信息采用千兆無線通訊，傳輸至遠程端上位機顯示并存儲，通過對圖像的瀏覽分析，判斷設(shè)備是否存在故障、損壞程度、故障位置，診斷是否需要停電維修以及有無違章操作人員的現(xiàn)象。
1)額定工作電壓：12V DC；2)工作電流：≤350mA；3)水平清晰度：≥400線；4)灰度等級：≥7級；5)最低照度：0.02Lux（彩色）/（未完，下一頁）
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