承德柏泉铁矿碎矿区域自动化改造技术方案获奖科研报告

承德柏泉铁矿碎矿区域自动化改造技术方案获奖科研报告摘

要：目前，随着矿产资源的日益贫化，加之人工成本的日渐提升，随之而来的生产成本也越来越高。为了追求利益的最大化，很多企业都在通过减少人力来降低成本。这些因素促使着矿山企业不断加大自动化系统的投入。目前，实现碎矿系列综合自动化，皮带机、破碎机等设备的无人值守已成为铁矿企业发展的必经之路。

关键词：自动化改造;碎矿

1概述

本实施方案包括柏泉铁矿粗碎车间、中碎车间、高压辊磨车间、筛分一车间、筛分二车间等区域的自动化改造、视频监控调试等。通过自动化改造，加装视频监控，恢复皮带机保护装置、物料显示、自动化系统等现存故障，通过集中值守和岗位巡检等方式进行人力资源优化。首先在粗碎、中碎、筛一、高压辊、筛二、中储仓等六处地点进行自动化改造，加装视频监控设备，恢复中储仓的2台料位计。其次在中碎、高压辊厂房内恢复3台料位计。然后实现两台高压辊磨机和中碎矿仓下料口的远程监控。最后从筛分二原破碎中控室铺设光纤至西门，再打通西门至办公楼的生产总调中心光纤链路，通过实时监控生产和视频画面等方式进行生产管控。

以上区域的监控系统前端全部采用数字摄像头、中间使用网线或者光纤传输、后端使用大华7016综合平台一体机统一管理NVR及摄像头及其他设备，总监控室设办公楼一楼总调办公室。

2具體方案

2.1实施方案

通过加装摄像头、进行二次显示、修复物位计、改装操作箱、岗位巡查优化等方式进行改造。其中，物位计更换为受水雾、灰尘影响不大的产品;摄像头更换为具备防尘、防雾、自动调焦的摄像头，以便于调度指挥生产。

2.1.1恢复粗碎重型皮带和1#皮带中下部、筛一振动筛和10#皮带、筛一9#皮带下和11#皮带、筛二12#皮带及中储仓顶部、筛二8台振动筛及8条皮带、筛二25和32#皮带六处地点的视频监控、自动化改造，并先恢复中储仓顶部2台料位计以观测效果。

2.1.2进行1#皮带中上部、14#皮带中上部、中碎机2#、3#给矿皮带机处等四处地点自动化系统恢复、视频监控恢复和新装，更换中破碎顶层2台料位计，恢复高压辊16#矿仓1台料位计。

2.1.3更换整改区域损坏的摄像头24个，新增12个摄像头。

2.1.4进行自动化系统现存的网络和硬件设备故障的排除和恢复。在中控室新增一台汇聚交换机和一台大华解码器，两台显示器轮巡显示画面，再加装一台电脑可以随时调取现场画面。

2.1.5调度中心架构搭建及碎矿视频改造方案：利用原有光纤链路，将碎矿监控机房搬至办公楼机房。同时重新敷设一条筛分二车间至办公楼西门的光缆。重新熔接办公楼至库房光缆，连通办公楼和库房的链路。以此线路架构来完成集控中心的线路搭建。同时在办公楼搭建视频管理平台，以管理生产画面。

2.2单体调试

设备的单体调试一般在监控室进行。网线一头接笔记本电脑网口，另一头摄像头网口。通过对应的适配器给摄像头供电，接通电源，摄像头电源指示灯亮。给笔记本电脑配置一个与摄像头初始ip在同一个段上的任意ip，然后使用浏览器登录摄像头初始ip，访问摄像头，并设置摄像头的各种参数。设置完毕后讲重要信息做好记录。

2.3联合调试

系统支持30以上录像本地存储，并支持进一步扩展。

系统通过网口或其它相关接口，实现与图形工作站及控制键盘的连接。

系统内置日期、时间、字符发生器，在每幅图像中叠加摄像机的编号、位置以及实时变化的时间（包括年、月、日、时、分、秒）。摄像机标题以全中文显示，日期/时间格式可调整。

系统具有视频丢失检测功能。

系统具有实时监控系统状态功能。

支持快进、快退、慢进、逐帧等播放模式，快进/快退速度可调整。

支持外接键盘及工作站软件等远程集中控制

支持用户权限管理。

支持WEB远程监控模式。

支持实时图像显示。

支持对硬盘录像机进行网络集中管理。

通过软件在多台工作站显示实时画面

3主要设备技术参数

3.1大华DH-DSS7016S2-D大华监控平台一体机

嵌入式Linux一体机，30*24小时稳定运行

支持1000M流媒体转发和384M本地存储

支持本地硬盘RAID0、1、5

支持ONVIF、GB/T28181标准协议的设备接入

支持IVS-B/PC等智能设备接入

3.2大华DH-EVS5016S

16盘位经济型磁盘阵列

采用高性能多核处理器

支持ONVIF、GB28181、PSIA等协议

支持128路2Mbps视频1：1：1接入、存储、转发

支持（1T、2T、3T、4T）SATA/SAS磁盘混插

3.3核心交换机

传输速率：10/100/1000Mbps

背板带宽：598Gbps/5.98Tbps

包转发率：222Mpps

3.4打滑检测器XLDH-F-Ⅱ

工作电压：AC100～240V50/60Hz

整机功耗：15W

输出方式：1组开关量

负载电流：AC380V3A，DC24V3A

检测范围：10～9999转/分

防护等级：IP67

3.5跑偏开关XLPP-Ⅰ

负载电流：AC380V3A，DC24V3A

触点方式及数量：第1级：1*SPDT单刀双掷，第2级：1*SPDT单刀双掷

防护等级：IP67

3.6雷达物位计LW-2063

最大量程：0-30m

测量精度：±10mm

过程电压：-1.0～60bar

信号输出：4～20Ma/HART两线制/四线制

供电电源：18～26VDC/150～240VAC

4效益分析

顺利实施后，配合集中值守和巡检制管理模式的推进，能够实现8处地点的无人值守，合计减少24人。中控人员通过视频监控、生产画面、料位显示等方式指挥生产。

初期，计划设置巡检人员6人，执行三班制巡检;安排8-10名长白班机动维护人员，同白班巡检人员共同进行无人区域的设备加油、卫生、启停安全确认、更换托辊等工作，合计减少岗位人员8-1