1、附件1峰峰集團科學(xué)技術(shù)獎申報書 （2014年）一、項目基本情況獎 種機電登記序號編號項目名稱東風(fēng)井更換風(fēng)葉(東風(fēng)井節(jié)能項目改造)主要完成人劉貴喜、楊栓慶、李滿心、王玖鵬、馮 祥、李小棟主要完成單位萬年礦申報單位意見(蓋 章)申報獎勵等級項 目 可否 公 布可主 題 詞東風(fēng)井、節(jié)能改造專業(yè)分類機電任務(wù)來源D A.國家計劃 B.部 、委 C.省、市 D.本公司 E.其它 計劃名稱和編號項目起止時間起始： 2014年1月完成： 2014年7月申報單位 聯(lián)系人姓 名電子郵件郵 編通信地址辦公電話移動電話二、項目簡介項目所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、主要內(nèi)容、特點及應(yīng)用推廣情況：隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的

2、快速發(fā)展和普及應(yīng)用，信息化與工業(yè)化融合不斷引領(lǐng)人類生產(chǎn)方式的新變革，正成為一種全面、動態(tài)、優(yōu)化的資源配置方式，重塑全球化時代國家產(chǎn)業(yè)競爭的新優(yōu)勢。推進信息化與工業(yè)化融合，走新型工業(yè)化道路更是黨中央、國務(wù)院站在歷史發(fā)展高度，做出的重大戰(zhàn)略決策。是快速提高生產(chǎn)安全裝備技術(shù)水平的捷徑，也是工礦自動化和現(xiàn)代化生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。（節(jié)能的必要性）近年來，以礦井綜合自動化為主導(dǎo)和以信息技術(shù)為引領(lǐng)的數(shù)字化礦山建設(shè)突飛猛進。到2015年，信息化與工業(yè)化深度融合將取得重大突破，信息技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理的主要領(lǐng)域、主要環(huán)節(jié)將得到充分有效應(yīng)用。重點骨干企業(yè)將實現(xiàn)向綜合集成應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)集約化和管理現(xiàn)代化水平將

3、大幅度提升；生產(chǎn)領(lǐng)域信息技術(shù)應(yīng)用進一步深化，信息技術(shù)集成應(yīng)用水平將成為領(lǐng)軍企業(yè)核心競爭優(yōu)勢；支撐“兩化”深度融合的信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展能力和服務(wù)水平明顯提高，信息化將成為新型工業(yè)化的重要特征。（礦井一類負荷、大型機電設(shè)備要求節(jié)能改造的必要性）能源是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，我國一次性能源76%來自煤炭。生產(chǎn)經(jīng)營管理的高效性、實時性、安全性直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益和成本控制，更關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展。而且煤礦井下采煤工作地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣，自然災(zāi)害多，嚴重影響煤礦生產(chǎn)和人身安全。近年來，煤礦安全生產(chǎn)形勢也非常嚴峻。作為礦山的生產(chǎn)主力軍皮帶運輸系統(tǒng)也必須適應(yīng)這一變化趨勢的要求。也就是說整個原煤運輸系統(tǒng)的建設(shè)、

4、管理、調(diào)度應(yīng)該向著信息化、智能化、可視化、集中加分布式控制化的方向發(fā)展。建立主運輸系統(tǒng)的完善調(diào)度指揮中心勢在必行。鑒于此，集控制、保護、監(jiān)視于一體的遠程生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)運而生。它明顯提高了大型工礦企業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化管理水平，對保障安全生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)率和管理水平，降低生產(chǎn)和管理成本，改善工人的工作環(huán)境，增強企業(yè)效益具有重要意義，并取得了豐碩的直接和間接經(jīng)濟效益。（目前現(xiàn)代礦井對變頻系統(tǒng)要求以及對于節(jié)能改造項目的重視）三、項目詳細內(nèi)容1、 立項背景信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的大趨勢，也是我國產(chǎn)業(yè)升級和實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，達到資源開

5、發(fā)與環(huán)境保護和諧統(tǒng)一，是“十一五”礦業(yè)發(fā)展規(guī)劃要解決的重要任務(wù)之一。 礦山企業(yè)作為資源開發(fā)的主體，其信息化是礦業(yè)信息化的重要組成部分之一。大面的說明（東風(fēng)井改造的必要性）隨著近年我礦原煤產(chǎn)量的不斷提高，原煤年產(chǎn)量已達到300萬噸。3T底卸式礦車運煤系統(tǒng)已無法滿足生產(chǎn)需求，經(jīng)過運輸系統(tǒng)改造，目前，皮帶機集中運煤系統(tǒng)已經(jīng)取代了原礦車運煤系統(tǒng)。我礦的井下皮帶數(shù)量較多，運輸距離較長，按照區(qū)域功能劃分共5個系統(tǒng)共15條皮帶，主井出煤系統(tǒng)(主井一部膠帶1005米、主井轉(zhuǎn)載膠帶27米、主井二部膠帶924米)，南一運煤系統(tǒng)（375一部膠帶58米、375二部膠帶431米），240水平大巷出煤系統(tǒng)（240大巷一部

6、650米、240大巷二部1630米、240大巷三部99米、240大巷四部27米)，240北三出煤系統(tǒng)（北三一部膠帶93米、北三二部膠帶66米、北三三部膠帶780米），240北四出煤系統(tǒng)（北四一部1280米、北四二部360米、北四三部膠帶267米）。這些皮帶相對獨立,功能分散,管理不集中,一定程度上造成了資源的浪費,材料浪費:各條皮帶要單獨布線;管理資源浪費:各條皮帶要配備專門的管理制度、管理崗位等，人力資源浪費。自身：東風(fēng)井面臨的現(xiàn)狀：1、風(fēng)葉邊緣損壞；2、風(fēng)葉中部存在穿孔缺陷；3、二級電機底座存在些微震動；鐵質(zhì)風(fēng)葉與鋁制風(fēng)葉比較，抗腐蝕性強。外部：（煤礦現(xiàn)在經(jīng)營困難，節(jié)約成本意識增強） 1/

7、5需求：1、開采延伸，我們對于風(fēng)量的需求；2、節(jié)電；3、技術(shù)要求我們要求鋁制合金、風(fēng)葉流線性好。在這樣的前提下為大力推進“兩化”深度融合,促進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級；降低煤礦開采成本、提高效益；增強煤礦開采安全性。為提高皮帶安全運轉(zhuǎn)的可靠性；降低勞動強度，實現(xiàn)減人提效；改善作業(yè)條件，提升現(xiàn)場管理水平，提升質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平。我礦建設(shè)實施數(shù)字化礦山皮帶集中控制。2、詳細科學(xué)技術(shù)內(nèi)容（評審的主要依據(jù)，應(yīng)將鑒定研究報告濃縮提煉后的所有技術(shù)內(nèi)容編入） 萬年礦的皮帶運輸系統(tǒng)的控制以就地控制為主，此控制方式需要人力多，而且不具備對故障的記錄和綜合分析功能，各種保護信號只能就地顯示。為了解決各個皮帶相互

8、獨立，沒有實現(xiàn)信息共享、相互聯(lián)鎖和操作人員過多等問題，按照新的控制思想，采用綜合遠控的技術(shù)路線，選擇典型的生產(chǎn)子系統(tǒng)開展應(yīng)用研究，具體包括如下四個方面內(nèi)容：1） 遠程控制的可靠性和可行性:2） 遠控系統(tǒng)的故障診斷功能；3） 各種檢測和保護功能、多系統(tǒng)的聯(lián)動和相互聯(lián)鎖；4） 單機自動化與系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)要求。安裝一套先進和實用的原煤運輸生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，使控制更完備，保護更可靠，操作更方便，了解更直觀，維護更便捷。對生產(chǎn)調(diào)度人員，該系統(tǒng)能使之進行方便地調(diào)度指揮，并對處理結(jié)果一目了然；對現(xiàn)場操作人員，能操作便捷，維護簡單；對維修人員，能從系統(tǒng)了解到盡可能多的故障提示，從而提高故障排查速度。同時，系統(tǒng)還

9、滿足先進性、通用性、升級簡單、性能價格比高等要求。系統(tǒng)采用了先進的工業(yè)嵌入式計算機（PC340）控制和現(xiàn)場CAN總線技術(shù)，完成集中分布式控制，兩條控制沿線44公里內(nèi)不需要中繼；主控采用10.4吋液晶顯示屏，以彩色圖形、動畫、漢字的形式給出設(shè)備各種狀態(tài)，無論是參數(shù)設(shè)定還是故障位置均以漢字顯示；除電源箱外，系統(tǒng)其他所有部件均為本質(zhì)安全型設(shè)備，從而使系統(tǒng)的密封至少達到了IP54標(biāo)準(zhǔn)，接插件達到了IP67。非主_從查詢方式，每一節(jié)點都可主動發(fā)送數(shù)據(jù)很多現(xiàn)場總線都是采用主_從查詢方式，總線上掛一個主站和若干從站，主站經(jīng)過一段間隔時間后輪流查詢從站。從站沒有收到查詢時，無論多么緊急的數(shù)據(jù)都無法主動發(fā)出。這

10、限制了控制過程的實時性?？垢蓴_能力強CAN總線采用兩芯雙絞線進行數(shù)據(jù)的差分平衡傳輸，這極大抑制了共模干擾對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽TC101系統(tǒng)采用了先進的嵌入式技術(shù)，KTC101系統(tǒng)采用低功耗嵌入式計算機（X86構(gòu)架）做為上位機，內(nèi)部運行實時操作系統(tǒng)，完成參數(shù)設(shè)定和整個系統(tǒng)的控制。而控制器中的內(nèi)部模塊（CS、IO等）以及沿線的下位機都采用低功耗單片計算機，其上運行UCOS II嵌入式實時操作系統(tǒng)，從而使整個系統(tǒng)的實時性強。下位機上的輸入量變化可以在10毫秒內(nèi)傳輸?shù)缴衔粰C中，為實時控制打下良好基礎(chǔ)。KTC101系統(tǒng)只采用一根7芯電纜，就實現(xiàn)了：拉線急停、系統(tǒng)供電、數(shù)據(jù)通信、語音通話、沿線查詢、閉鎖急

11、停、斷路檢測等所有功能。3、發(fā)明點或創(chuàng)新點（各條要相互獨立，文字簡練）1、只采用一根7芯電纜，就實現(xiàn)了：拉線急停、系統(tǒng)供電、數(shù)據(jù)通信、語音通話、沿線查詢、閉鎖急停、斷路檢測等所有功能。2、所有參數(shù)（比如增加或減少傳感器、傳感器保護延時、保護后是否報警、是否停機等）都可在現(xiàn)場控制器上方便地設(shè)定，而不需要由廠家工程師每次通過編程進行調(diào)整。3、檢測輸入線的斷路和短路；檢測系統(tǒng)自身7芯電纜的故障位置，并顯示。4、單控制器可同時控制工作面和多條膠帶機。4、與當(dāng)前國內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較（要求列表、圖對比）項目萬年礦國內(nèi)國外總線類型CANPROFIBUS、CC-LINKCAN控制方式兼顧PLC、

12、DCS、FCS各家所長單一的控制方式兼顧PLC、DCS、FCS各家所長(不超過800個漢字)5、應(yīng)用情況（除文字外，還應(yīng)列表說明）萬年礦主運煤系統(tǒng)，按照區(qū)域功能劃分為5個單元，共包括15條皮帶，7700米?，F(xiàn)運行三個單元的集中控制工程，所控制的皮帶數(shù)量9條，4800米。結(jié)合監(jiān)視系統(tǒng)實現(xiàn)地面監(jiān)視和在地面調(diào)度指揮中心就可遠程操作等多種功能。皮帶沿線及井上下通話；井下系統(tǒng)與調(diào)度指揮中心采用串口通訊方式實現(xiàn)信號信息共享，通過組態(tài)軟件實現(xiàn)皮帶的實時狀態(tài)顯示和故障報警；保護功能齊全；監(jiān)視部分覆蓋各部皮帶機頭、轉(zhuǎn)載點、煤倉口等重要部位。地面皮帶集控室的操作人員，參照計算機顯示的各種數(shù)據(jù)（煤倉的煤位）和攝像頭

13、的監(jiān)視畫面，對皮帶機進行遠程啟停操作。 主控制器對設(shè)備狀態(tài)參數(shù)檢測后，以圖形動畫、顏色和文字形式顯示設(shè)備狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題集控室皮帶司機與井下巡視工通過沿線每隔200米設(shè)置的語音電話互通信息。向井下巡視工發(fā)出相應(yīng)的命令，井下只設(shè)皮帶巡視工，負責(zé)該皮帶的安全運行，檢查皮帶運轉(zhuǎn)情況、停送電、處理隱患等，目前皮帶集中控制了9條皮帶，實現(xiàn)減員18人。巡檢工的前期檢查工作也為檢修班提供了皮帶運轉(zhuǎn)的第一手資料，使檢修工作量減小，工作效率大大提高。 (不超過800個漢字) 6、經(jīng)濟效益 單位：萬元(人民幣) 項目總投資額310.0559回收期(年)1.9欄目年份新增利潤新增稅收創(chuàng)收外匯(美元)節(jié)支總額2012年

14、66.731252013年160.15502014年160.1550累 計387.04125各欄目的計算依據(jù)：三個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)集中控制后，每天減少出勤18人，按照年均工資7萬元計算，每年可節(jié)約126萬元人工費。另外可根據(jù)采區(qū)出煤情況，及時開停車，合理配置皮帶運行時間，有效杜絕皮帶空載，根據(jù)實際運行統(tǒng)計，每條皮帶平均每天至少減少空載時間30分鐘，每天可節(jié)電3450KW×0.5=1725 KWh。按照電價0.55元計算每天節(jié)支1725 KWh×0.5= 948.75元，按照實際生產(chǎn)天數(shù)360天計算，年節(jié)支948.75元×360天=341550元。7、社會效益： （1）安全

15、運轉(zhuǎn)可靠性大幅度提高皮帶操作由控制器按照預(yù)先設(shè)定的程序自行完成，地面皮帶司機在工控機的組態(tài)控制畫面上點擊啟動、停車按鈕即可。 當(dāng)皮帶發(fā)生撕裂、打滑、超溫、跑偏等故障時，其相應(yīng)的傳感器就會動作，同時報警，通過主控制器內(nèi)部的參數(shù)設(shè)定，皮帶自動停車或報警，主控制器顯示相應(yīng)的故障內(nèi)容，提高了排查故障的效率。 各種傳感器組成的皮帶工況監(jiān)測系統(tǒng)，將皮帶機各個傳感器參數(shù)上傳至地面主計算機，使地面集控司機對各皮帶運行狀況一目了然，大大提高了皮帶運轉(zhuǎn)的可靠性。另外，各機頭安裝的視頻系統(tǒng)，有效杜絕以前定崗不定點的弊端，及時發(fā)現(xiàn)各轉(zhuǎn)載點溜煤筒淤堵現(xiàn)象，有效控制，事故率大大降低；保護及故障顯示，幫助及時判斷故障點，大大縮短事故處理時間。（2）降低勞動強度，實現(xiàn)減人提效皮帶操作變得十分簡單，啟停皮帶只用鼠標(biāo)一點即可。井下只設(shè)皮帶巡視工，負責(zé)該皮帶的安全運行，檢查皮帶運轉(zhuǎn)情況、停送電、處理隱患等，巡檢工的前期檢查工作也為檢修班提供了皮帶運轉(zhuǎn)的第一手資料，使檢修工作量減小，工作效率大大提高。（3）改善作業(yè)條件，提升現(xiàn)場管理水平一是定崗值守噪聲大，對職工健康不利；二是通過加強清掃器的管理，減少巷道積煤；三是提升質(zhì)量