斗輪機是一種大型的裝卸設(shè)備，在許多港口、碼頭、發(fā)電廠等都有廣泛應(yīng)用，隨著技術(shù)的進(jìn)步，通信技術(shù)在斗輪機的運作當(dāng)中逐漸重要起來，本文就對通信技術(shù)在斗輪機中的應(yīng)用情況進(jìn)行討論。

　　《自動識別技術(shù)與應(yīng)用》AutomaticIdentificationTechnology&Application(雙月刊)本刊反映國內(nèi)外自識技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢，探討國內(nèi)外自識的應(yīng)用理念、法規(guī)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)測自識發(fā)展方向。堅持為社會主義服務(wù)的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，傳播先進(jìn)的科學(xué)文化知識，弘揚民族優(yōu)秀科學(xué)文化，促進(jìn)國際科學(xué)文化交流，探索防災(zāi)科技教育、教學(xué)及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，為教學(xué)與科研服務(wù)。

　　某廠儲煤系統(tǒng)分為A、B兩個煤場，分別配備兩臺斗輪機對左中右三個煤區(qū)進(jìn)行作業(yè)。煤場堆取料機械為懸臂式斗輪堆取料機。懸臂式斗輪堆取料機用于矩形煤場，通過在固定軌道移動，懸臂回轉(zhuǎn)俯仰，將地面皮帶機上來的物料堆放在煤場或料場上的物料取到地面皮帶機上，為整個系統(tǒng)存取煤料。隨著節(jié)能降耗要求提高，機組參配煤比例的調(diào)整優(yōu)化，斗輪機在燃料供給中的作用增強，在整個輸煤控制流程中的運行份額增加。因此對其聯(lián)鎖保護(hù)動作要求提高，以防止在堆取料過程中發(fā)生拒動、誤動，出現(xiàn)大規(guī)模撒煤、堵煤事件，導(dǎo)致無法保障機組燃料安全。

　　一、工作過程簡介

　　1 堆料作業(yè)過程

　　當(dāng)斗輪機接到堆指令進(jìn)行堆料作業(yè)時，操作人員應(yīng)先調(diào)整斗輪機的作業(yè)位置，然后依次啟動升二尾車、懸臂皮帶機，尾車皮帶機，然后再通知地面控制室起動地面皮帶系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖作業(yè)。在堆料過程中可根據(jù)料場情況起動走行機構(gòu)或回轉(zhuǎn)機構(gòu)及俯仰機構(gòu)以調(diào)整落料點位置。將地面皮帶供煤合理有序的堆入指定煤場位置，按煤種不同分別堆放。

　　2 取料作業(yè)過程

　　當(dāng)本機接到指令取料作業(yè)時，操作人員應(yīng)根據(jù)堆料情況先調(diào)整工作位置，然后降二尾車到位后，通知地面控制室起動地面皮帶系統(tǒng)，再依次起動懸臂皮帶機、斗輪裝置和回轉(zhuǎn)機構(gòu)并將控制切至聯(lián)鎖位。在取料過程中，間斷地起動走行機構(gòu)和俯仰機構(gòu)以調(diào)整斗輪的合適工作位置將煤取至煤倉。

　　二、常規(guī)通信方式

　　1 常規(guī)通信采用電纜通信

　　在電纜通信中通過溝道、橋架、接線箱、扁纜及卷筒等設(shè)備將信號遠(yuǎn)距離送至斗輪機。通信通道中有不同型號、不同電壓等級電纜的要求，命令及反饋電纜的區(qū)分。同時需注意在電纜溝道橋架中與高壓電纜距離等，作業(yè)點復(fù)雜、布線困難。

　　2 地面控制站與斗輪機之間共有：要求取料、要求堆料、要求直通、取料聯(lián)鎖、急停、取料狀態(tài)、允許直通、堆料狀態(tài)、堆料聯(lián)鎖、允許折返、機上故障、系統(tǒng)準(zhǔn)備好共12個信號。這些信號為輸煤程控系統(tǒng)與斗輪機進(jìn)行啟動、停止的互鎖和保護(hù)條件，失去任何信號將影響系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。

　　3 常規(guī)通信線路

　　上位機系統(tǒng)命令―煤場遠(yuǎn)程站―斗輪地面接線柜―通信卷纜―碳刷系統(tǒng)―電氣室24VDC繼電器―回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒―PLC，斗輪機至遠(yuǎn)程站反饋信號由遠(yuǎn)程站110VDC沿同路取回。

　　三、常規(guī)通信存在問題

　　1 節(jié)點多、故障點復(fù)雜

　　常規(guī)通信線路因通過節(jié)點眾多，在故障出現(xiàn)時需要的維護(hù)人員相應(yīng)增加。同時檢查時間較長，不利于混配煤計劃的執(zhí)行，影響燃燒效率的優(yōu)化。

　　2 常規(guī)通信使用電纜傳輸信號

　　電纜長時間使用出現(xiàn)老化，磨損短路、斷裂斷路等現(xiàn)象，使得故障點不易查找。當(dāng)故障點在溝道等無法處理時需重新放置電纜，電纜敷設(shè)難度大，使故障時間延長，解鎖運行風(fēng)險加大。同時隨著電纜老化，防火要求也隨之增高，加大了定期巡查的工作量，安全系數(shù)下降，造成人力成本大幅提高。

　　3 通信扁纜隨斗輪的移動在地面隨卷筒收放

　　地面電纜容易受到落物砸傷、意外劃傷、掩埋、人為誤傷，卷筒工作過程中轉(zhuǎn)動異常，也會造成卷纜的拉扯過度或扭動異常而造成扁纜受傷，導(dǎo)致通信信號異常，使得在作業(yè)過程中造成停機、撒煤等事故。且扁纜更換工作量大、成本高。

　　4 卷盤電機是控制電纜收放的機器，斗輪機的信號傳輸與控制依靠電纜控制方式來完成。斗輪機在工作過程中隨著煤料的變化需要不斷移動位置，這勢必會因為反復(fù)的走行而頻繁啟停卷盤電機。因此卷盤機在斗輪機工作過程中，必然會因為反復(fù)啟動而致使電機及其電氣回路產(chǎn)生一系列的故障，卷盤機故障不僅會造成安全事故，同時還會在很大程度上影響斗輪機的正常工作，導(dǎo)致斗輪機無法工作，其危害不言而喻。

　　5 作為卷盤機的重要組成部分，滑環(huán)承擔(dān)著機器旋轉(zhuǎn)與導(dǎo)電的重要作用，可以說滑環(huán)在卷盤電機中的作用不可代替，其核心作用也決定了其工作負(fù)擔(dān)，在常規(guī)斗輪機與卷盤電機的正常工作中滑環(huán)會處于高速運行狀態(tài)，如此勢必會產(chǎn)生大量的熱，如果長時間處于加熱狀態(tài)，滑環(huán)就會產(chǎn)生變形、脫落等問題。其次，滑環(huán)的結(jié)構(gòu)比較特殊，因此容易進(jìn)入灰塵，當(dāng)灰塵積累到一定的程度，就會導(dǎo)致信號時有時無，這勢必會對斗輪機的正常生產(chǎn)造成不利影響，嚴(yán)重時還會發(fā)生錯位，導(dǎo)致短路，造成設(shè)備被燒壞。

　　常規(guī)通信方式在長時間使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)信號時斷時續(xù)現(xiàn)象，檢查有通信卷纜折斷虛接、碳刷磨損接觸不良、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒部分磨損造成斷路接地等故障。且在運行中磁滯式電纜卷筒會出現(xiàn)電機過熱及電纜拖放纏繞故障，不同信號電壓等級在同一電纜易出現(xiàn)電源間短路。斗輪機聯(lián)鎖通信信號少、故障率高，影響整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，容易造成撒煤、堵煤等現(xiàn)象，增加了運行人員的勞動強度，因此有必要對通信回路進(jìn)行改造。

　　四、無線通信應(yīng)用改造

　　1 將傳統(tǒng)電纜通信方式改為無線通信

　　信號的傳輸通過空氣為傳輸介質(zhì)，經(jīng)過一系列的信號編碼、解碼，經(jīng)由發(fā)射接收裝置及控制通信接口等實現(xiàn)無線通信。

　　2 無線通信系統(tǒng)組成

　　控制主機、控制從機、通信模塊(包括天線)。控制系統(tǒng)主要由數(shù)字通道主機(DLK-6800/Z)、數(shù)字通道從機(DLK-6800/C)，天線(AQC-230/3.5dB)、饋線(AQ50-3)等組成。

　　3 數(shù)字通道技術(shù)參數(shù)

　　工作電源：85～264VAC，50/60Hz、消耗電力30W 　　開關(guān)量輸入：主機10路，光電隔離，空接點;從機10路，光電隔離，空接點。

　　開關(guān)量輸出：主機10路，加2路故障點，繼電器輸出250VAC/30VDC、5A;從機10路，加2路故障點，繼電器輸出250VAC/30VDC、5A。

　　指示燈狀態(tài)說明：POWER紅燈亮表示工作電源運行;RX綠燈亮表示接收到數(shù)據(jù);TX紅燈亮表示發(fā)射數(shù)據(jù)。

　　4 AYWM-2350數(shù)字無線模塊技術(shù)參數(shù)

　　工作電源：DC12V、無線數(shù)傳發(fā)射功率：0.1W、通信距離：2km空中速率：2400bps。接口速率：9600bps、信道間隔：25kHz、頻率穩(wěn)定：±1.5ppm、誤碼率/靈敏度：10-6@-105，通信接口：RS232。

　　五、安裝調(diào)試與維護(hù)

　　1 控制主機選擇適當(dāng)位置安裝于I/O站墻體上，信號及電源線就近走電纜管進(jìn)柜。

　　2 控制從機安裝在斗輪機PLC室墻上，接線就近橋架進(jìn)控制柜。

　　3 固定天線，并用饋線連接到主從機上;天線要安裝在室外開闊的地點，饋線的長度要求適當(dāng)不要過長，否則會增加損耗。饋線要避免彎折，彎曲弧度應(yīng)大于120°。

　　4 檢查電源輸入無誤后通電，主機上的紅色燈閃爍表示發(fā)射數(shù)據(jù)，綠色燈閃爍表示接收數(shù)據(jù);通信正常時，發(fā)送指示燈和接收指示燈交替閃爍，若只有一個燈閃或是兩個燈都不閃，應(yīng)檢查天線和數(shù)字無線模塊及電源是否正常，必要時更換新設(shè)備。

　　5 在主從機加模擬信號，對應(yīng)模塊輸出燈亮，對應(yīng)繼電器閉合，測試通道正常。

　　六、改造后效果

　　改造后信號傳輸變?yōu)椋憾份啓CPLC柜―無線系統(tǒng)―煤場遠(yuǎn)程站，減少了傳輸中間環(huán)節(jié)，降低了故障率，聯(lián)鎖投入率達(dá)100%。無線通信投運后設(shè)備維護(hù)率低，穩(wěn)定性提高，節(jié)約了電纜使用量，減少了通信卷筒部分的備件，節(jié)約了工人工時，降低了維護(hù)費用。極大地提高了整體輸煤控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖穩(wěn)定性，使參配煤比例更加完善，提高了機組運行效率，為節(jié)能降耗做出了有力的保障。

　　結(jié)語

　　本次斗輪機無線通信改造應(yīng)用，經(jīng)過實踐地檢驗是成功的。隨著無線通信的發(fā)展運用，電廠大型設(shè)備中將有更多常規(guī)通信系統(tǒng)可進(jìn)行無線替代，在安全性、穩(wěn)定性經(jīng)過時間地檢驗后，無線通信的應(yīng)用將有更廣闊的空間。