运输监控系统方案书及报价.docx
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运输监控系统方案书及报价
KJ403煤矿胶带运输监控系统
方案及报价书
执行标准：
Q/ALG3.1—2008
出版日期：
2008年6月
安徽理工大学电子设备厂
地址：
淮南市舜耕路39号邮编：
232001
一、系统简介
KJ403煤矿胶带运输监控系统由地面中心站、KJ403-J型通讯接口、KJ403-F矿用隔爆兼本安型监控分站、各种矿用传感器和矿用机电控制设备及上位机监控软件组成，如1所示。
工作原理：
KJ403-F矿用隔爆兼本安型监控分站作为带式输送机的打滑、低速、超温、堆煤、跑偏烟雾等综合保护及多台皮带系统间实现集中控制和打点通讯，同时将皮带机的信息上传到地面中心站由皮带运输监控软件显示、记录皮带运输系统的信息，很方便的了解现场皮带运输状况及出现的故障，以便及时通知有关部门进行处理，无论是在控制现场还是在办公室内，都可以进行交互式的操作，让操作者和管理人员作出快捷有效的决策，实现井下皮带机的监控管理，减少了解现场的时间，提高了生产效率。
图1皮带运输系统组成
二、系统型号
KJ403
登记序号
监控系统
矿用产品
三、系统主要设备
1．KJ403-F矿用隔爆兼本安型监控分站
2．KJ403-J矿用信息传输接口
3．通讯避雷器
4．分站配接传感器
5．通讯电缆、传感器电缆
6．中心站监控计算机
7．打印机
8．不间断电源（UPS）
9．上位机软件
10．其他
四、系统主要特点
1．上位机软件
皮带运输监控软件是基于通用组态软件的二次开发。
组态软件是一种先进的工业控制用软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。
（1）具有极高的可靠性。
（2）服务器端操作系统选用Windows2000Server或WindowsAdvance2000Server，保证软件运行在先进、可靠、稳定操作系统平台上，大大提高了监控系统整体可靠、稳定性。
（3）采用三层结构体系：
客户端、中间层、数据库服务器，软件升级、安装十分容易。
（4）WebServer功能，在接入Internet的任意地方，均可利用标准的Internet浏览器实时监视现场皮带机的运行状态与故障情况。
（5）具有强大的实时和历史数据的记录功能。
（6）卓越的报警和报警的管理以及报警参数在线修改功能。
（7）高性能的I/O驱动，使整个系统安全可靠。
（8）完整的安全保护特性，为多个不同安全级别用户使用的并且划分不同安全区域的控制系统提供安全保护措施。
（9）界面切换采用“图形化按钮”，操作简单。
（10）显示内容丰富，既能反映整体，又能了解局部；既能显示实时，又能查阅历史。
2．监控分站
（1）可靠性高：
该控制器以高性能的本安型模块化PLC为处理器、具有极强的抗干扰能力与极高的可靠性，有力保障控制系统工作稳定可靠、采集数据真实有效，在电磁干扰比较苛刻的环境中使用有明显的优势。
（2）文本显示：
该控制器的面板上安装有文本显示器，采用汉字液晶屏，被控设备的工况状态、故障位置与故障性质等信息都能采用汉字、符号或图表的形式显示，信息直观，操作方便；9个功能按键，与液晶屏的当前显示界面组合，可以实现更多功能的操作，满足各种复杂的控制现场。
（3）强大的通讯能力（可选）：
该控制器在通讯接口硬件电路中采用了特有的专利技术，通讯距离远、抗干扰能力强，通讯协议采用标准的MODBUS-RTU协议，稳定性好、兼容性强，能很方便的组成多级远程通讯网络。
（4）接线方便：
该控制器采用通用控制箱布线方式，端子号标注清晰，接线空间大，用户接线轻松、方便，不会有接线困难等问题。
（5）体积小、重量轻：
该控制器的机芯采用模块化设计，结构紧凑，占用空间小，整个装置体积和重量比较小，安装、运输非常方便。
（6）适用范围广：
该控制器可以根据用户的不同需求定制PLC程序，满足各种现场的要求。
（7）多种运行方式：
该控制器具有单台、集控、检修、点动四种运行方式，适应各种情况使用。
（8）功能完善：
该控制器除了具有常用的保护功能外，还具有手动洒水、参数设置等多种功能。
（9）信息共享（可选）：
一“系统”中控制器的信息相互之间可以共享，在每台控制器的界面上能显示其他各台综保的故障状况、运行方式、运行状态等信息。
（10）参数现场设置：
皮带台号、皮带停车延时时间等参数可以根据实际情况进行现场设置，真实有效。
（11）故障手动复位：
皮带发生故障时，即使现场发生的故障排除，还需手动复位才能起车，否则起车无效，以免误起车发生事故，保障生产安全。
（12）系统参数设置需密码进入，避免人为随意更改，具有高保密性。
（13）故障信息保留：
发生过的故障信息，在故障排除后仍然能够查询，直到手动复位才消除，便于寻找故障原因。
（14）手动洒水功能：
在没有发生超温、冒烟等故障情况下，也可以启动电磁阀进行手动洒水降温消尘，而且洒水时间可以设定，洒水也可以随时取消。
（15）双电机驱动：
能适应双电机拖动的皮带。
（16）给煤机连锁启动（可选）：
皮带机运行后，能控制给煤机连锁启动。
（17）消音功能：
若发生故障时不让有语音输出，将采用消音功能，取消故障报警。
（18）分支闭锁集控（可选）：
对于有分支的物料流，该控制器也能实现起车、停车、故障闭锁运行。
（19）参起设置（可选）：
可以设置在任意控制器上操作“起车”与“停车”键实现集控起车与集控停车。
五、系统环境要求
1．中心站环境条件
a环境温度：
10℃～35℃；
b相对湿度：
35%～80%；
c大气压力：
80～106kPa；
d供电条件：
AC220V±10V。
e清洁，无强磁场干扰，无腐蚀性气体和无爆炸性气体环境。
2．KJ403-F矿用隔爆兼本安型监控分站：
a环境温度：
0℃～40℃；
b相对湿度：
95%（25℃）；
c大气压力：
80～100kPa；
d无剧烈振动和冲击的场所；
e无腐蚀性气体；
f有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所。
六、监控分站
1．主要技术参数
1.1供电电源
（1）工作电压：
AC127V/AC36V，电源电压波动范围:
额定电压的75%～110%,功率不大于40W。
（2）本安参数：
U0：
DC12V；I0：
930mA；C0：
5uF；L0：
2mH
1.2显示与操作
本安腔面板上有带背景光液晶汉字显示器，画面为128×64点阵，可显示16个英文字符×4行或8个汉字×4行；9只薄膜按键，用于设备的操作与参数设置等。
1.3外形、重量
外形尺寸：
445mm×415mm×165mm
重量：
15kg
2．结构特征
2.1总体结构
控制器为矿用隔爆兼本质安全型，标志为“Exd[ib]I”。
分为本安腔和隔爆腔两大部分，通过多芯电缆连接。
上部为本安腔，内部安装有矿用本安型PLC、接线端子、线槽等；两侧共有10个喇叭口用于连接本安信号；本安腔面板上嵌入有语音报警用的扬声器与人机对话的文本显示器。
隔爆腔内有本安电源、大功率继电器与非安型开关量输入接口等，两侧安装4个喇叭口。
控制器使用本安型模块化PLC为控制核心，易于组合，易于扩展。
2.2PLC模块
该控制器的控制核心为本安型模块化PLC，用于开关量的数据采集、频率量的数据采集，继电器输出控制，语音报警、远程网络通讯等。
本安型模块化PLC由CPU模块、开关量输入模块、开关量输出模块、通讯模块、语音模块等功能模块组成。
2.3文本显示器
该控制器的面板上安装一个文本显示器，画面为128×64点阵，带背景光STN液晶显示，可显示16个英文字符×4行或8个汉字×4行；9只薄膜按键。
设备的运行状态、故障类型与位置、参数设置等信息都通过该液晶屏实现汉字显示，操作人员能较直观了解被控设备在运行时的工作状态。
薄膜按键用于对被控设备的控制及参数设定。
3．工作原理
控制器工作原理框图如图2所示。
控制核心由矿用本安型可编程控制器组成。
图2控制器工作原理框图
外部本安型开关量输入、开关量输出、频率量输入、远程通讯与其他信号通过接线端子连接于PLC模块；文本显示器通过文本连接模块连接于PLC模块。
扬声器连接于语音模块。
PLC模块、文本显示器与外部传感器需要的本安电压通过隔爆腔的本安电源供给，本安输出信号通过控制隔爆腔的大功率继电器去控制非安的被控设备，非安型开关量输入通过光耦隔离给本安型输入接口。
4．功能及保护特性
4.1保护功能
（1）打滑保护
采用霍尔元件作为速度传感器检测胶带输送机速度，如果从动轮运行速度均在50—70％Va﹙Va额定带速﹚，或输送带速小于等于50％Va或速度大于等于110％Va，经过（5～10）秒的延时，本控制器能自动切断皮带机电源，使皮带机停转，实现速度保护。
（2）跑偏保护
采用跑偏传感器用于皮带运输跑偏监测和保护，本控制器能自动切断皮带机电源，使皮带机停转，实现跑偏保护。
注：
采用智能跑偏可以显示动作跑偏传感器的位置。
（3）堆煤保护
通过煤位传感器对煤仓或煤漏斗的煤位情况进行监控，在满仓或机头堆煤时能自动切断皮带机的电源，实现满煤保护。
（4）急停保护（配接智能型急停传感器）
每台控制器的控制面板与皮带沿线装有拉线急停开关，用于故障紧急停车保护。
注：
采用智能急停可以显示动作急停传感器的位置。
（5）撕裂保护
采用撕裂传感器安装在皮带下方，当皮带发生纵向撕裂故障时，煤落在传感器上面，传感器动作，控制器切断皮带机电源，使皮带机停转。
（6）超温保护
采用温度传感器对皮带机的轴承温度或其它部件温度或周围环境温度进行监控，当监视点温度超过设定值时，本控制器能自动切断皮带机电源，实现超温保护，同时启动洒水装置进行降温。
（7）冒烟保护
当采用烟雾传感器检测到皮带或煤有烟雾产生时，控制器实现停车保护并启动洒水灭尘装置。
（8）自动灭尘灭火洒水
当皮带出现超温或冒烟时，可控制电磁阀开启实现自动洒水灭尘灭火。
4.2四种运行方式
（1）单台方式：
皮带机工作于单台方式下，本台设备的起、停车只能操作控制器面板上“起车键”与“停车键”来控制，而不考虑与其相关的其他设备的运行情况。
在单台运行方式下，起、停车前有一段语音预告信号，预告信号结束后控制设备实现起动或停车。
（2）集控方式：
皮带机工作于集控方式下，设备的运行与停止不仅可以由本控制的操作按键控制，还可以由上台设备运行状态控制。
起车，操作首台控制器的“起车键”，首台先起动，然后第2台，第3台…，连锁延时起动；停车，操作首台控制器的“停车键”，首台先停止，然后第2台，第3台…，连锁延时停止。
（3）检修方式：
皮带机工作于检修方式下，本台设备的起、停车只能操作控制器面板上“起车键”与“停车键”来控制，而不考虑与其相关的其他设备的运行情况。
在检修运行方式下，起、停车前有一段语音预告信号，预告信号结束后控制设备实现起动或停车。
注意：
检修方式与单台方式的区别为：
在检修运行方式下，只有急停保护有效，其他保护无效，即只有发生急停故障时皮带机才会故障停车，发生其他故障时没有语音报警、故障显示，也不会使运行的设备停止。
检修方式用于设备检修时的应急使用。
（4）点动方式：
按下控制器面板“起车键”皮带机立即运行，松开“起车键”皮带机停车。
这种方式起动、停止时没有语音预告信号，主要用于皮带机安装、维护调试运行时使用。
4.3起、停车控制
（1）起车
①电机起动顺序：
在各种运行方式下的起车都是先启动主电机，延时一段时间启动从电机，再延时一段时间启动给煤机（可选）。
若只使用一台电机，则使用主电机，从电机不用。
②单台方式下起车，只能操作控制器面板上“起车键”来控制，而不考虑与其相关的其他设备的运行情况。
起车前有一段语音预告信号，预告信号结束后控制设备实现起动。
③集控方式下起车，若本台设备是首台设备，只能操作控制器面板上“起车键”来控制，起车前有一段语音预告信号，预告信号结束后控制设备实现起动，这与单台方式相同。
若本台为第2台，第3台…，则上一台设备运行后会触发本台实现延时连锁起动运行；若本台没有运行时，也可以操作本台控制器面板上“起车键”进行起动，起车前有一段语音预告信号，与单台相同。
④检修方式下起车，与单台方式下起车相同。
⑤点动方式下起车：
按下控制器面板“起车键”皮带机立即运行，松开“起车键”皮带机立即停车，起动前没有语音预告信号。
⑥开车传感器起车：
在集控方式下，当开车传感器检测到有煤时，将启动皮带运行，与集控方式的上台设备运行启动下台设备运行相同。
注意：
若设备发生故障还没有复位，则不能起动本台设备。
操作控制器面板上“起车键”只有在“待机界面”中操作有效，详见操作手册。
（2）停车
停车有两种方式，一种为正常停车，另一种为紧急停车。
a.正常停车
正常停车为在设备正常运行状态下，让设备停止运行。
①单台方式下停车，操作控制器面板上“停车键”，停车前有一段语音预告信号，预告信号结束后控制设备停止。
②集控方式下停车，若本台设备是首台设备，只能操作控制器面板上“停车键”来控制本台设备的停止，停车前有一段语音预告信号，预告信号结束后控制设备停止，这与单台方式相同。
若本台为第2台，第3台…，则上一台设备停止后会触发本台实现延时（根据现场情况可以设置，保证本条皮带上的煤运完）连锁停车；若上台设备已经停车，操作本台控制器面板上“停车键”可以来实现本台设备停车，与单台方式停车相同；若上台设备正在运行，操作本台控制器面板上“停车键”来实现停车为无效。
③检修方式下停车，与单台方式下停车相同。
④点动方式下起车：
按下控制器面板“起车键”皮带机立即运行，松开“起车键”皮带机立即停车，起动前没有语音预告信号。
注意：
操作控制器面板上“停车键”只有在“运行界面”中操作有效，详见操作手册。
b.紧急停车
若发现设备发生故障，操作面板的“急停键”或拉动拉线急停开关，皮带立即停车。
紧急停车与正常停车的区别为：
紧急停车无论在那种运行方式下，都是立即停车，不需要停车预告与停车延时，故障排除后，还需手动复位才能再次起车，紧急停车属于故障停车。
4.4手动洒水
操作面板“洒水”按键可以控制电磁阀进行手动洒水，而且洒水时间可以设定，洒水可以随时取消。
洒水时间可以设置为0——3000秒，若设置为3000秒则为洒水时间无限制，直到按洒水界面中“F1”键取消洒水。
4.5消音
若发生故障时不让有语音输出，将在“待机界面”中操作“消音”按键进行消音处理，发生故障时没有语音报警，再按一次即解除“消音”。
4.6煤量统计（可选，订制）
可以在本控制器统计本条皮带流过的煤的总吨数。
4.7通讯功能
控制器之间通过通讯接口相互通讯实现信息传输与共享，控制器的信息通过扩展通讯接口与矿用信息传输接口相连，将数据传输到监控中心上位机，对井下胶带运行状态进行实时监控，同时也可以操作上位机实现对控制器进行控制。
4.8皮带张力控制
控制器通过张紧绞车控制皮带的张紧力在一定的范围内，当皮带的张紧程度超限时，控制器将启动张紧绞车进行调整。
张紧力调整可以通过手动或自动方式进行调整，详细见操作手册。
七、上位机软件
1．界面切换按钮
皮带运输监控软件共有6个主要监控界面，每个界面下方都有一排“图形化按钮”。
主界面间的切换就是通过点击界面下方的6个“图形化按钮”来实现的，如图3所示。
点击“退出”按钮，则退出皮带运输监控界面。
功能相同的同类界面之间的切换是通过其界面内具体的按钮来实现的。
具体使用方法在相关界面中有详细介绍。
图3图形化按钮
（1）点击“监控中心”按钮，进入“监控中心界面”，可以查看煤矿胶带运输监控系统的总体工艺流程。
（2）点击“单台监控”按钮，进入“单台监控界面”，可以查看单台皮带的运行情况及综保液晶屏显示的内容等信息。
（3）点击“综保配置”按钮，进入“综保配置界面”，可以查看各台皮带所配置的传感器情况及数量。
（4）点击“趋势曲线”按钮，进入“趋势曲线界面”，可以以曲线的方式显示某一时间段“温度”、“速度”模拟量历史值。
（5）点击“故障查询”按钮，进入“故障查询界面”，可以查询所产生的所有报警信息。
（6）点击“用户管理”按钮，进入“用户管理界面”，可以对用户进行管理。
2．监控中心界面
监控中心界面如图4所示，为整个皮带运输系统的总体图，能反映各条皮带在煤矿井下的具体位置、皮带之间的闭锁关系、各个皮带的运行情况等。
进入“监控中心界面”的方法有：
1．运行“煤矿胶带运输监控系统”工程以后，首先进入系统“监控中心界面”；
2．在任何界面中点击“监控中心按钮”进入。
图4监控中心界面
监控中心界面的主要功能为：
1．此界面是皮带运输的整体图，反映整个皮带运输系统的工艺流程、能清楚的观察到各个皮带的运行情况以及皮带间的闭锁关系与运行顺序。
若哪条皮带运行，则界面中对应的皮带轮将运转，皮带上有煤流模拟动态显示，较为真实地模拟现场皮带的运行情况。
2．显示皮带的运行方式。
一般对皮带机的操作有三种运行方式：
集控、单台与点动。
在左上角能反映出皮带的运行方式，便于远程操作。
3．禁起指示。
若皮带出故障后即使故障排除还必须操作“皮带机综保”面板的解锁按钮解除，才能下次开车；否则起车无效（无论为集控起车还是单台起车）。
若故障后没有解锁则左上角的“禁起”等亮。
4．显示实时报警信息。
实时报警用来实时显示产生的报警信息，若皮带机出现故障则在实时报警信息表中显示：
出故障的时间、传感器名称与报警状态等信息。
若故障排除或数据恢复正常时，报警也自动消失。
3．单台监控
单台监控界面如图5所示，显示单台皮带机的运行情况、传感器故障及皮带机综保液晶屏显示内容等。
进入“单台监控界面”的方法有：
1．在任何界面中点击“单台监控”按钮进入；
2．在“单台监控界面”中，点击“台号切换”按钮，进入某台的“单台监控界面”。
图5单台监控界面
单台监控界面的主要功能为：
1．显示某台皮带机传感器的配置情况。
某台皮带机在现场配置哪些传感器及传感器在何位置，此界面与其对应，尽量真实的反映现场。
2．故障直观显示。
若皮带机的某一个传感器检测到故障，则传感器上有一个红色指示灯闪烁，显示直观。
3．皮带综保液晶屏信息显示。
此界面的右上角有一个皮带综保液晶屏模拟显示窗口，显示的信息与现场的皮带综保液晶屏显示的信息一致。
4．综保配置
综保配置界面如图6所示，在此界面中集中地显示了各个皮带所配的传感器类型及数量，便于管理和查询。
进入“综保配置界面”的方法只有一种：
具有一定操作权限的人员，在任何界面中点击“综保配置”按钮进入。
图6综保配置界面
综保配置界面的主要功能为：
1．集中显示各个皮带机所配的传感器及数量，便于了解每台皮带机的硬件配置情况。
具有一定操作权限的人员进入该界面后可以对传感器及数量进行设置。
注意：
这里配置的传感器及数量应与现场的实际配置一致。
2．故障显示功能。
某台皮带机的某传感器检测到故障，则在对应的位置显示出来。
5．趋势曲线
趋势曲线界面如图7所示，在此界面内以曲线的方式显示某一时间段“温度”、“速度”模拟量历史值的变化情况。
进入“趋势曲线界面”的方法只有一种：
在任何界面中点击“趋势曲线”按钮进入。
图7趋势曲线界面
趋势曲线界面的主要功能为：
1．以曲线的方式显示某一时间段的每一台皮带机的“温度”历史值的变化情况。
2．以曲线的方式显示某一时间段的每一台皮带机的“速度”历史值的变化情况。
3．历史曲线具有打印功能。
6．故障查询
故障查询界面如图8所示，在此界面内用来查询所产生的所有报警信息。
进入“故障查询界面”的方法只有一种：
在任何界面中点击“故障查询界面”进入。
图8故障查询界面
故障查询界面的主要功能为：
1．查询所产生的所有报警信息；
2．打印所产生的所有报警信息。
7用户管理
为了保证系统的安全可靠运行，进行人机交互操作时，并不是所有的人都可以对控制系统进行操作。
对于多个用户共同使用时，必须根据事先规定的用户的使用权限和使用范围允许或禁止其对系统进行操作。
对操作人员操作使用控制系统的相应安全限制是这样的：
对于系统之中的被操作对象赋予安全保护级别：
最小0级，最大999级；不同用户拥有自己的用户名、口令、操作权限以及工作区域。
当用户正确登录到系统后，将允许用户在其相应权限范围内对系统进行操作，而其它的操作将被禁止。
在用户完成对系统的操作后，必须注销自己的登录，以免系统将本人的操作权限和操作区域继续开放让其他人员非法操作系统。
进入“用户管理界面”的方法只有一种：
在任何界面中点击“用户管理界面”进入。
用户管理界面的主要功能为：
1．登录
点击“用户管理按钮”菜单中的“登录”命令弹出对话框，如图9所示：
图9用户登录窗口
输入正确的用户名及口令，点击“确定”键，即可完成用户登录，可对系统进行相应的操作。
2．注销
点击“用户管理按钮”菜单中的“注销”命令可以对登录的用户进行注销。
3．修改用户
点击“用户管理按钮”菜单中的“修改”命令弹出对话框，如图10所示：
图10用户管理窗口
8分站控制
操作设置界面如图11所示，在此界面内可以控制胶带运输机的运行、停止与急停。
进入“故障查询界面”的方法只有一种：
在任何界面中点击“操作设置界面”进入。
注意：
只有具有一定权限的用户才能进入。
图11操作设置界面
八、系统方案图
图12监控系统方案图
注：
综保传感器类型与数量按需求配置。
九、系统配置及报价
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价（元）
金额（元）
备注
1
PLC控制箱
KJ403-F
台
每部皮带一台
2
矿用信息传输接口
KJ403-J
台
一套系统只用一台
3
上位机软件
/
套
4
工控计算机
研祥
台
主控机与备用机
5
打印机
HP
台
6
不间断电源（UPS）
4KVA
台
断电持续供电2小时
7
线路避雷器
KJ19-12
只
8
烟雾传感器
GQQ0.1
只
每台1只
9
速度传感器
GSC200
只
每台1只
10
温度传感器
GWD50/60/70
只
11
煤位传感器
GUJ30
只
12
撕裂传感器
GVD1200
只
13
拉线开关
KHJ30/10
只
14
跑偏开关
GEJ30
只
15
矿用防爆电磁阀
DF4/6
只
16
张力传感器
ZJK127/36-J
只
17
控制电缆
米
实际
18
通讯电缆
MHYVP
米
实际
19
本安接线盒
只
实际
20
系统安装及调试费
21
系统一年维护费
总计人民币金额（大写）：
注：
1、以上价格是一般报价，不含税，具体价格应根据现场情况确定好具体方案后确定，以合同为准。
2、质保期为1年，一年内免费维修和维护,人为损坏或非自然抗力因素除外。
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