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摘要：目前在矿井提升系统中，闸间隙在线监测是保障提升机闸盘正常运转的一项重要环节，通过监测闸间隙，确保提升机闸盘的运转可靠。在线监测系统的位移传感器极易损坏，监控主机软件经常故障不稳定，经常性出现闸间隙数据不显示、传感器故障、保护不能试验等问题，按煤矿安全规程规定属于保护缺项，要对绞车进行停运。同时不具备2016年新煤矿安全规定要求的闭锁下次开车功能。闸间隙在线监测系统的升级改造成为提升系统安全运转的必要环节。
关键词：闸间隙;在线监测;位移传感器;主提升;升级改造
1 项目背景
平煤八矿主井、副井、新副井有4台绞车安装徐州大恒生产的闸间隙在线监测系统。在近几年的使用过程中，在线监测系统的位移传感器极易损坏，监控主机软件经常故障不稳定，在集团公司及以上级别检查中，经常性查出闸间隙数据不显示、传感器故障、保护不能试验等问题，按煤矿安全规程规定属于保护缺项，要对绞车进行停运。同时不具备2016年新煤矿安全规定要求的闭锁下次开车功能。为保障提升系统的安全可靠运转，对闸间隙系统进行升级改造。
2 项目技术原理
2.1 科学技术原理
（1）利用高灵敏微动开关作为闸间隙监测工具，利用塞尺和游标卡尺测定闸板与微动开关触头间的距离，当间隙超过2mm时微动开关动作。
（2）利用电源模块和24V继电器作为触发机构，当闸间隙超限时输出一个高电平信号至电控系统保护PLC输入端。
（3）当PLC接收到外部信号输入后，触发西门子CPU内部逻辑运算，实时监测编码器的位置输出，当罐笼到达井口时，齐平磁开关输出高电平信号至PLC模块，主控系统发出指令抱闸、电源回路断。
2.2 项目实现的方法和手段
（1）在每个盘型闸本体上固定一个微动开关，利用4芯信号线把20个行程开关并联连接，开关触头与闸板间隙2mm。
（2）利用24V电源，电源正极与行程开关常开点连接，线路总回路上串联一个24V继电器，电源负极与继电器另一电源端子连接。
（3）继电器常闭点接入PLC输入模块I8.7接点，常开点接一个声光报警蜂鸣器（24V）。输入接点I8.7写入到PLC程序“井口施闸”程序段中。
（4）盘型闸间隙超过2mm，微动开关常开点导通，（下转页）
（上接页）继电器带电吸合，PLC模块I8.7接点导通，蜂鸣器带电导通发出声光报警，提示闸间隙超限。
（5）当罐笼（箕斗）到达井口时，PLC程序段发出指令，绞车抱闸，安然回路断，实现闭锁下次开关功能。
3 项目解决的问题
该改造项目可以解决如下问题：
（1）解决闸间隙监测数据不显示问题。在用系统的闸间隙监测系统采用位移传感器，该设备不成熟，故障率极高，上位机经常出现监测数据不显示问题，改造后可解决该问题。
（2）解决传感器经常出现故障问题。在用系统的闸间隙监测的位移传感器价高，每个传感器约1500元，4个绞车更换完需16万元左右，成本高，故障后无资金采购更换。改造后可解决该问题。
（3）解决上级检查发现问题后，矿上被责任追究和绞车停运的问题。在集团公司以上级别的检查中，经常查出闸间隙不显示数据，无法进行保护试验，要对矿上进行责任追究和设备停运。改造后可解决该问题。
（4）解决新煤矿安全规程不符问题。2016年新煤矿安全规定要求闸间隙保护必须有闭锁下次开车功能，但在用系统没有对外输出信号，无法串接到绞车安全回路上，因此不具备此项功能，不符合煤矿安全规程要求。改造后可解决该问题。
（5）解决厂家改造成本高的问题。联系厂家后，厂家要求进行系统升级，包括更换全部位移传感器、安装电路板模块、更换系统软件等来闭锁下次开车功能，全部费用需20万元，成本太高。改造后可解决该问题。
4 实施后的效果及效益分析
4.1 项目应用情况
主井、副井和新副井4台提升机绞车进行闸间隙监测系统改造于2017年5月完成，截止目前，该系统已经运行近5个月。
在近5个月的运行过程中，主提升机闸间隙监测系统新系统动作灵敏可靠，闸间隙超限时发出声光报警信号，上位机提示“闸间隙超限保护”，绞车到位停车后安全回路断、绞车抱闸，实现了闭锁下次开车功能，目前各项性能指标运行均正常。
在集团及省级检查中均对此改造表示滿意，实现了新煤矿安全规程的要求，系统维护简单、效果突出。
4.2 项目创新点
（1）利用高灵敏度微动开关作为触发工具，当闸间隙超限时对外输出信号。
（2）利用继电器作为高电压输出设备，当微动开关动作时向PLC输出高电平信号。
（3）利用现有的主控系统作为闭锁下次开车的平台，把徐州大恒的监测系统全部去掉，方便系统维修维护。
（4）利用向PLC输入高电平信号方式，触发系统内部运算逻辑，实现闭锁下次开车功能，完善了新煤矿安全规程要求。
4.3 项目的经济和社会效益
经济效益：改造4台绞车成本花费2200元，厂家改造需要20多万元，节省成本开支20万元。
社会效益：完善了新煤矿安全规程要求，对规程不符项进行了整改，增强了提升系统安全性能，减少了安全事故发生，具有较高的社会效益。
参考文献：
[1] 樊兆峰.煤矿提升机盘型闸监控系统研究[D].徐州：中国矿业大学，2006.
[2] 王任远.机电设备管理与质量标准[M].江苏：中国矿业大学出版社，2008.
作业简介：孙垒昌（1987—），男，河南省襄城县人，助理工程师，2011年毕业于河南理工大学，现在平煤股份八矿机电运输区工作，从事机电技术管理等方面的工作。
关键词：闸间隙;在线监测;位移传感器;主提升;升级改造
1 项目背景
平煤八矿主井、副井、新副井有4台绞车安装徐州大恒生产的闸间隙在线监测系统。在近几年的使用过程中，在线监测系统的位移传感器极易损坏，监控主机软件经常故障不稳定，在集团公司及以上级别检查中，经常性查出闸间隙数据不显示、传感器故障、保护不能试验等问题，按煤矿安全规程规定属于保护缺项，要对绞车进行停运。同时不具备2016年新煤矿安全规定要求的闭锁下次开车功能。为保障提升系统的安全可靠运转，对闸间隙系统进行升级改造。
2 项目技术原理
2.1 科学技术原理
（1）利用高灵敏微动开关作为闸间隙监测工具，利用塞尺和游标卡尺测定闸板与微动开关触头间的距离，当间隙超过2mm时微动开关动作。
（2）利用电源模块和24V继电器作为触发机构，当闸间隙超限时输出一个高电平信号至电控系统保护PLC输入端。
（3）当PLC接收到外部信号输入后，触发西门子CPU内部逻辑运算，实时监测编码器的位置输出，当罐笼到达井口时，齐平磁开关输出高电平信号至PLC模块，主控系统发出指令抱闸、电源回路断。
2.2 项目实现的方法和手段
（1）在每个盘型闸本体上固定一个微动开关，利用4芯信号线把20个行程开关并联连接，开关触头与闸板间隙2mm。
（2）利用24V电源，电源正极与行程开关常开点连接，线路总回路上串联一个24V继电器，电源负极与继电器另一电源端子连接。
（3）继电器常闭点接入PLC输入模块I8.7接点，常开点接一个声光报警蜂鸣器（24V）。输入接点I8.7写入到PLC程序“井口施闸”程序段中。
（4）盘型闸间隙超过2mm，微动开关常开点导通，（下转页）
（上接页）继电器带电吸合，PLC模块I8.7接点导通，蜂鸣器带电导通发出声光报警，提示闸间隙超限。
（5）当罐笼（箕斗）到达井口时，PLC程序段发出指令，绞车抱闸，安然回路断，实现闭锁下次开关功能。
3 项目解决的问题
该改造项目可以解决如下问题：
（1）解决闸间隙监测数据不显示问题。在用系统的闸间隙监测系统采用位移传感器，该设备不成熟，故障率极高，上位机经常出现监测数据不显示问题，改造后可解决该问题。
（2）解决传感器经常出现故障问题。在用系统的闸间隙监测的位移传感器价高，每个传感器约1500元，4个绞车更换完需16万元左右，成本高，故障后无资金采购更换。改造后可解决该问题。
（3）解决上级检查发现问题后，矿上被责任追究和绞车停运的问题。在集团公司以上级别的检查中，经常查出闸间隙不显示数据，无法进行保护试验，要对矿上进行责任追究和设备停运。改造后可解决该问题。
（4）解决新煤矿安全规程不符问题。2016年新煤矿安全规定要求闸间隙保护必须有闭锁下次开车功能，但在用系统没有对外输出信号，无法串接到绞车安全回路上，因此不具备此项功能，不符合煤矿安全规程要求。改造后可解决该问题。
（5）解决厂家改造成本高的问题。联系厂家后，厂家要求进行系统升级，包括更换全部位移传感器、安装电路板模块、更换系统软件等来闭锁下次开车功能，全部费用需20万元，成本太高。改造后可解决该问题。
4 实施后的效果及效益分析
4.1 项目应用情况
主井、副井和新副井4台提升机绞车进行闸间隙监测系统改造于2017年5月完成，截止目前，该系统已经运行近5个月。
在近5个月的运行过程中，主提升机闸间隙监测系统新系统动作灵敏可靠，闸间隙超限时发出声光报警信号，上位机提示“闸间隙超限保护”，绞车到位停车后安全回路断、绞车抱闸，实现了闭锁下次开车功能，目前各项性能指标运行均正常。
在集团及省级检查中均对此改造表示滿意，实现了新煤矿安全规程的要求，系统维护简单、效果突出。
4.2 项目创新点
（1）利用高灵敏度微动开关作为触发工具，当闸间隙超限时对外输出信号。
（2）利用继电器作为高电压输出设备，当微动开关动作时向PLC输出高电平信号。
（3）利用现有的主控系统作为闭锁下次开车的平台，把徐州大恒的监测系统全部去掉，方便系统维修维护。
（4）利用向PLC输入高电平信号方式，触发系统内部运算逻辑，实现闭锁下次开车功能，完善了新煤矿安全规程要求。
4.3 项目的经济和社会效益
经济效益：改造4台绞车成本花费2200元，厂家改造需要20多万元，节省成本开支20万元。
社会效益：完善了新煤矿安全规程要求，对规程不符项进行了整改，增强了提升系统安全性能，减少了安全事故发生，具有较高的社会效益。
参考文献：
[1] 樊兆峰.煤矿提升机盘型闸监控系统研究[D].徐州：中国矿业大学，2006.
[2] 王任远.机电设备管理与质量标准[M].江苏：中国矿业大学出版社，2008.
作业简介：孙垒昌（1987—），男，河南省襄城县人，助理工程师，2011年毕业于河南理工大学，现在平煤股份八矿机电运输区工作，从事机电技术管理等方面的工作。