膠帶輸送機系統是礦井煤炭運輸的主要方式，目前我國煤礦井下膠帶輸送機的控制方式仍以人工就地控制為主，這種方式不僅需要較多的人力資源，而且工人勞動環境比較差，膠帶輸送機可視化集中控制系統的開發應用是現代煤炭企業為保障安全運輸、降低運輸事故、實現高產高效、提高煤礦現代化管理程度的一項重要工作。國內外現代化煤礦生產實踐證明，只有減少轉載環節，消除煤流的停頓，實行不間斷不停頓的連續運輸，才能達到高產高效的目的。
2、系統結構
設計的主要原則是，實現以地面控制為主，井下監控為輔的控制方式。系統采用集散式計算機控制系統(DCS)，控制系統由地面遠程集中監控中心、井下若干個控制分站和PROFIBUS網絡組成。地面、井下的圖像和數據采用光纖傳輸。地面控制中心由兩臺IPC工控機、大屏幕、打印機等組成．二臺工控機采用冗余技術互為備用。井下控制由多個控制分站組成，采用可編程控制器為核心的防爆兼本安膠帶機自動控制裝置。
3、數據通信與PROFIBUS網絡
3.1傳輸介質
信息與圖像采用光纖和雙絞線進行傳輸。
光信號通過礦用阻燃單模光纜無中繼地從井下
傳輸到地面。數據信息在井筒中傳輸通過光纖
傳輸，工業現場總線信息傳輸采用雙絞線。
3.2 PROFIBUS網絡
通過信道與其他控制分站連接，構成基于DP方式的工業控制網絡PROFIBUS網，該網絡是一種完全開放式的網絡。將膠帶機自動控制裝置所檢測的現場信息上傳給地面遠程控制中心，同時通過該網絡接收地面控制中心的控制指令。
3.3通訊單元功能
由可編程控制器和通訊模塊構成的井下主控中心控制單元，主要實現：與地面控制主機和井下控制分站的通訊；與井下控制單元共同構成工業控制網絡。
4、系統功能
4.1操作控制
系統除能自動實現膠帶機控制的多種要求外，還可以利用觸摸屏或鼠標器實現地面集中自動控制、井下集中自動控制和就地手動控制。實現自動控制時，計算機首先完成內部自檢、沿線預警信號發布、執行膠帶機開停及各種保護和信號的綜合處理，系統具備故障狀態下的緊急停車功能。操作人員可在地面上位機采用不同方式控制各條強力膠帶機的啟動和停止。
4.2圖像顯示
地面控制中心顯示器具有豐富的畫面。畫面采用組態三維動畫顯示方式，反映膠帶機運行及傳感器工作狀態。顯示內容包括：膠帶機和給煤機開／停、煤位高低、電機電壓，電流、環境溫度、各種傳感器動作狀態等，并能顯示上述參數的動態值、平均值、實時曲線、歷史曲線等。
顯示畫面主要包括：工況圖、控制操作圖、故障及保護顯示、信息圖、實時和歷史趨勢圖和報表圖。
4.3語音報警
可以實時顯示報警類型，且有語音報警提示、記錄功能。報警類型主要包括：起、停車預告，煙霧、堆煤、跑偏、打滑、滅火灑水、溫度和滿倉等。
4.4歷史查詢
電機電流、電機溫度、帶速歷史趨勢圖查看、相關數據報表顯示和歷史數據查詢。
4.5綜合保護
系統具有膠帶機低速打滑、機頭堆煤、滿倉、超溫灑水、煙霧、滾筒超溫、沿線急停和跑偏等多種保護。
5、軟件
由于地面遠程集控系統采用了不同種類工業自動化設備，因此在系統中安裝了大量的與之相關的開發運行軟件、組態軟件和控制器編程軟件。操作系統采用中文Windows 2000。
5.1組態軟件
組態軟件主要完成上位監控組態軟件與控制器的通訊任務，進行數據采集和系統控制。通過數據與畫面的有機組態，使得操作人員可以方便地通過監控畫面對系統進行控制操作和有效的監測，實現對生產系統的實時監控。
組態軟件采用人一機對話，交互填表方式，就可以完成各種工業監測，控制系統的軟件研制工作，易于學習使用，構成系統快速簡捷。同時充分考慮到功能的擴展，配有軟件接口，以處理特殊的現場問題和要求。
5.2應用軟件
采用Microsoft Visual Basic 5.0開發，通過組態軟件數據庫進行數據通信，獲取生產數據，并相應開發各種生產數據報表。通過DDE方式與Fix組態軟件數據庫進行交換，獲取運行數據，并相應開發各種運行數據報表，以文字、圖表形式直觀地在總控室顯示，打印成各類管理報表。
程序結構清晰，易讀、易調試、易推廣，同時，高級語言具有強大的計算功能和圖形功能，應用軟件開發完備，可大大加快開發速度，并經過嚴格的軟件測試，可靠性高。
6、可視化
所有礦井都使用了可視化工業電視系統。系統主要由工業攝像設備、操控設備、顯示設備、傳輸設備、光纜等組成，完成視頻信號的分配、控制切換和實時監控工作。
6.1系統結構
在控制室設立一面工業電視監視墻，由純平彩色電視機和背投影大屏幕（或DLP圖像顯示器）組合而成，純平彩色電視機分成兩部分排列在大屏幕兩側，每側各設置純平彩色電視機。工業電視圖像全部通過礦用阻燃多（單）模光纜無中繼傳輸到地面控制室。
6.2特點
(1)建立適合于煤礦安全生產的光纖圖像、數據傳輸信道，解決了電纜傳輸所帶來的抗干擾效果差、不能遠距離傳輸、誤碼率高等問題；
(2)特別是傳輸井下視頻圖像，清晰穩定，效果良好：
(3)頻帶寬、本質安全，無中繼傳輸可達20Km以上；
(4)阻燃光纜重量輕、損耗低、耐水火、抗拉強度好，特別適合煤礦這樣比較復雜的地質環境條件：
(5)井下各監控點圖像通過網絡傳輸到礦總控室、集團公司調度室及相關領導辦公室，實現多級監控。
7、結束語
7.1使用效果
膠帶輸送機可視化集中控制系統在徐州礦務集團公司6對礦井推廣應用后，地面遠程控制系統運轉正常，集團公司調度室和集團公司、礦相關領導在辦公室能查看各礦監測點的生產運轉過程，效果表現為：
(1)實現了地面遠程集中控制。操作人員在地面總控室采用不同方式控制各條膠帶輸送機的遠程啟動、停止、復位和測試，且對給煤機進行點動操作和功能控制，實現逆煤流開、順煤流停；
(2)各種保護齊全可靠，一旦出現異常，及時報警提示操作人員，進行語音通話，并可以查找故障點及故障類型；
(3)實時反映電機電流、溫度、帶速產量及瞬間流量；顯示監視點運行狀況、工況圖、數據圖、控制操作圖、報表圖、信息圖、歷史趨勢圖、實時趨勢圖、故障及保護，并打印相關圖表和運行參數；
(4)通過和其它安全監測系統組網，具有聯網和擴展功能：
(5)采用冗余技術，采取雙機熱備用，防止了系統數據的丟失和失控；系統突然掉電，具有提供2小時以上的連續供電的掉電保護；
(6)軟件運行效率高，易操作，運行穩定。
7.2經濟和社會效益分析
(1)由于實現了可視化集中控制，膠帶輸送機司機全部撤離，只配備巡查工，6對礦井的膠帶輸送機系統可減少操作司機146人，每人按工資1.3萬元／年計算，年節約工資15038萬元。
(2)集控系統的投入使用，由于有完善的監測、監視功能，提高了運行的可靠性，解決了人工操作所存在的各類隱患，使膠帶機的開機率明顯提高，故障率明顯減少，真正達到減人提效的目的，產生了顯著的直接經濟和效益。
(3)通過工業控制計算機等多種先進的技術手段并輔以工業電視，提供了完善的監控手段，操作人員能實時掌握膠帶機的運行工況，充分保證了煤流運輸的連續性和安全可靠運行。
(4)達到了高起點、高技術、高質量、高效益、高效率的目標。具有先進的技術水平，有較強的代表性。
