有色金属矿井提升机智能控制系统技术规范预审稿

ICS

77.120CCSH60体标、带格式的字体小初，非加粗T/CNIAXXXX—XXXX有色金属矿井提升机智能控制系统技术规范JechnicaIspecificationforminehoistinteIIigentcontroIsysteminnon-ferrousmetaImines（草案预审稿）20XX・XX・XX实施有色金属学会本文件按照GB/T

1.L2020《标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则》的规定起草请注意木文件的某些内容可能涉及专利木文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国有色金属标准化技术委员会SAC/TC243提出并归口本文件起草单位昆明有色冶金设计研究院股份公司、长沙有色冶金设计研究院股份公司、玉溪大红山矿业有限公司、玉溪矿业有限公司、凉山矿业股份有限公司、云南锡业股份有限公司老厂分公司一云南锡业股份有限公司丰房分公司、凉山祐业股份有限公司、玉溪矿业有限公司、深圳英威腾电气股份有限公司、东芝三菱电机工业系统中国有限公司、昆明科汇电气有限公司本文件主要起草人:有色金属矿井提升机智能控制系统技术规范1范围本文件规定了有色金属矿井提升机智能控制系统的系统设计、制造、运行要求数据及网络安全本文件适用于有色金属矿井提升机智能控制系统的设计、制造、运行运行于求生2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少条款其中，注日期的引用文件仅该注日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件帆50070-2020矿山电力设计标准馆16423-2020金属非金属矿山安全规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件无线传输设备wirelesstransmissionequipment.洸线传输设备wirelesstransmissionequipment可通过无线WIFI方式接入网络的现场网络设备指国以将现场网络设备通过无线附再■方式接入控制，唳智能控制系统intelligentcontrolsystem潜能控制系级intelligentcontrolsystem-指基于基于计算机技术和捽制理论的自动化系统，用于对矿井提升机进行监控、捽制和管理通过＜，自动化技术工具「以实现距虫提畀机提升运输效率、降低安全风险和人力成本，为矿山的生产安全和效率提供有力支持发全、高效运行为目的智能控制系统通讯系统sommunicationsystem通过网络等通信技术实现各系统之间的数据传输和信息交换，同时可以实现对矿井提升机的远程监测和控制故障诊断单ultdiagnosis通过对矿井提升机各系统进行监测和分析，识别和定位故障，并提供相应的解决方案，以保障矿井提升机的正常运行和提高生产效率5数据处理系统intelligentcontrolsystem，通过对监测数据进行分析和处理，提取有用信息，预测故障和异常，以及优化提升机运行参数等从而提高提升机的安全性、可靠性和效率6人机交互界面intelligentcontrolsystem.通过图形化界面和语音交互等方式，实现对控制系统和监测系统的操作和管理，提供实时数据和报警信息，方便操作人员进行决策和处理矿井提升机智解S制系统是由电气修舔统、撤系统、信息化^统愿人帔互界面、胫汲始通信专网通讯^统、驱嬲姻骷福册除的风潮睇曲解自辘翎蝴僦小薛财筋程撕除廨横耐O野柳冉的供电系统电气传动系统444-希井提升机电力负荷应划分为二级负荷「三级负荷-T级负苻「奂荷划分应符■号斗冽规定l4^2—频繁操作的提操机，可采用永磁同步电动机低速直联形式电动机容量在10容kW及以上时宜采

4.

1.3变频器应支持现场控制总线、以太网等多种通讯协议1具有四象限运行功能2根据提升工艺速度图实现速度和位置调节；在提升容器进入井筒终端减速区，提升机速度给定值根据减速行程确定一3具有低速检查井筒及钢丝绳功能

21.6—5斜井及竖井提升机速度及加减速度控制应符合满足《GB16423-2020金属非金属矿山安全规程》下列规定L4~一车提升斜井长度不大于300m时，石大于

3.5m/+；斜井长度大于300【n时，不大于5m/s431为7W版晰系郝林嗝励a亍j幅喇辞।脚捌机满系版ft备髓茶蝴舐统我娱施龊以吸应采用高速处理器，主频不低于

1.0GHz内存不低于2GBRAM；2应采用大容量存储器，不低于4GBFlash存储器；T支持现场控制总线、以太网等多种通讯协议和接11能够上位机、传感器、变频器、人机界面等设备进行无缝连接和数据交换;支持运动控制功能；3具备安全功能5—控制系统元•器件应满足标;但工曲G-6L131-

2、“IEJ6130-2-20H-的要求:-1电源应冗余配置；2具备短路保护；3提人罐笼内控制电源（增加内容）1）罐笼电源管理系统应具备对储能设备的保护功能，包括但不限于，过充，过放，充电过电流，放电过电流，低温，高温等等；—2）-使用无线充电系统给罐笼内供电，其供电功率不应超过储能系统最大允许充电功率如采用锂电池储能，充电电流应小于额定容量的1倍，即1C如采用铅酸电池储能，充电电流应小于额定容量的

0.5倍，即

0.5C规程》要求设置下列主要保护和闭锁--「设■署功能完善醐阿控系统和安全电路一至全电路及安全继电器（接触器）按冗余原则设置，超速等各重要保护项目及应急操作开关均分别接入不同的安全电路U1内部安全回路L二2外部安全回路3软件安全回路4硬件安全回路

4.

3.6故障分析功能应包括:主机需要配备高性能的CPU至少16GB以上内存，500GB以上的硬盘容量，支持多个显示器的显卡，支持高速网络接口2服务器需要选用高可靠性的服务器，16GB以上内存，多个热插拔硬盘，支持RAID技术，支持多个网络接口3交换机需要选用高性能的交换机，至少16个端口，支持千•兆以上网络传输速度，支持VLAN支持

802.lx认证等高级功能UPS防止因为突发停电等原因导致数据丢失或系统崩溃UPS电源的配置应该包括容量不少于3kVA、双电源输入、纯正弦波输出等1远程监控功能远程监控功能是指将矿井提升机的实时运行数据传输到远程监控中心，以便远程监控中心对矿井提升机进行监控和分析远程监控功能主要包括以下儿个方面1）远程监测间i丽国悼承WI远钏控m姻做提n榔熠徜兄2）远程控制k在远程监控中心对提升机进行远程操作和控制3）远程报警热蝌啼盾兄会皿％JW员发卅簿信息二的SA员班故理碉赋为戟陋阿姆抽掰脚林H侬晒巾飒曲州为5）远程排班与企业生产管理系统联动，进行生产及检修排班故障诊断功能是其信息化系统最为重要的功能之一该功能可以通过对矿井提升机各个部件系统的监测和分析及时发现故障并给出相应的诊断结果故障诊断结果通过人机界面告知维修人员矿井提升机存在哪些故障，并给出相应的处理建议同时还可以将故障诊断结果传输到远程监控中心，以便远程对故障进行分析和处理故障诊断模型是故障诊断功能的核心L通过对矿井提升机的各个各伞部件系统的运行进行分析，建立故障预测模型和建模L该模型可以通过对矿井提升机各系统的实时运行数据进行监测和分析，判断预测矿井提升机各系统运行是否是否存存将发生故障，并对故障进行预诊断和定位给出故障预警预报微鞅船睚1阴幽幽觞电硼卵混哪鞋锵附您姆跳网照以轨落船I楣翻f眈型以则f燥抽锄的触期数据存储功能是通过将数据存储，对提升机的各种数据进行存储和管理数据存储的可靠性是数据存储功能的关键在设计数据存:储功能时，需要考虑到数据存:储的可靠性以便保证数据的完整性和不可篡改性数据查询的灵活性是数据存储功能的重要方面在设计数据存储功能时，需要考虑到数据查询的灵活性，以便满足不同用户的需求数据存储功能是通过将数据存储一对提升机的各种数据连据存储和管理.数据包括提升机的运行状＜（带格式的缩进首行缩进2字存态、故障信息、工作时间、维护记录等数据存储功能包括主要有以下几个方面1）运行状态数据存储能够实时记录提升机的运行状态，包括提升机的速度、位置、电流等参数运行状态数据还可以用于提升机的故障诊断和预测，以及提升机的维护和保养2）故障信息数据存储能够记录提升机的故障信息，包括故障类型、故障代码、故障时间等以便后续的故障排查和处理故障信息数据还可以用于提升机的故障预测和预警，以及提升机的维护和保养3）工作时间数据存储能够记录提升机的工作时间，包括工作时长、提升矿山数量、工作次数、维护时间等以便后续的工作时间统计和分析工作时间数据还可以用于提升机的维护和保养，以及提升机的工作效率和安全性4）维护记录数据存储能够记录提升机的维护记录，包括维护类型、维护人员、维护时间等以便后续的维护记录查阅和管理维护记录数据还可以用于提升机的维护和保养，以及提升机的工作效率和安全性4数据分析功能其主要作用是对大量的数据进行采集、处理和分析，以提供准确的运行状态和故障诊断信息，从而实现矿井提升机的安全、高效、稳定的运行数据分析功能主要包括以下几个方面1）数据采集通过主控制器采集大量的数据，包括提升机运行状态、电气参数等多种信息、这些数据被实时传输到数据处理信息化系统单元，以便进行后续的处理和分析2）数据处理数据处理功能主要包括数据清洗、数据预处理和数据挖掘等几个方面发现数据中的规律和趋势从而为后续的决策和优化提供参考依据

4.4人机交互界瓦信息相系统及人机交在见面的配骞应保述以卜»能的实■现―1软件要求-操作显示界面需要具备简洁明了、易于操作和易于理解的特点，以便操作者能够快速准确地掌握提升机的运行状态4—提升系统参数；2—提升系统全貌图；—主电气回路（驱动系统）系统构成及参数图、制动闸系统图及其参数；J安全回路详图及其状态；吟各中段详图及状态与参数；6—运行速度图、电流曲线、制动闸压力曲线；7故障显示一需要具备精准、稳定和安全的特点，以便操作者能够精确地控制提升机的运行状态-数据管理界面需要具备高效、准确和安全的特点，以便能够对提升机的运行状态进行实时监控和数据分析4）报警管理界而需要具备快速、准确和安全的特点，以便能够及时发现和处理提升机运行过程中出现的异常情况5）系统管理界面需耍具备高效、稳定和安全的特点，以便能够对系统进行管理和维护2主要功能人机交互界面需要具备以下主要功能1）实时监控能够实时监测提升机的运行状态，包括提升机的位置、速度、电流等参数2）远程控制能够实现对提升机的远程控制，包括启动、停止、加速、减速、升降等操作3）异常报警能够及时发现提升机运行过程中出现的异常情况，以便能够及时采取措施防止事故的发生4）系统管理能够对提升机各控制系统进行管理和维护，包括系统的安装、配置、调试、升级等操作■S块机至生界再可以方便快捷眠为实现智能控制，应确保通讯系统的可靠性、实时性、安全性

4.

45.1主控PLC与监控PLC、变频器、操作台、远程监控中心上俅机之间宜采用高效、稳定、成本可控的方式通讯，应预留足够带宽承载可能出现的峰值系统数据同时根据通信结点间距离合理的选择铜双绞线或者光纤作为传输介质也可以采用WIFI、5G等通讯方式

4.

5.2为提高通讯系统的可靠性，通讯模块、交换机等通讯设备应冗余设置

4.

45.2—匚通讯系统整体构架宜采用混合结构灵活组织通信链路1机房、中段信号室内，这类设备相对集中位置内的设备宜采用以控制器为中心的星型结构，以达到容易管理维护、配置灵活、方便故障检测与隔离、网络延迟时间较小、传输误差较低的目的2机房、中段信号室之间的网络连接宜采用环状结构，通过管理型交换机形成环网，提供网络冗余性

4.

5.44^提升容器内可采用无线专网系统提供通信链路，其宜由以下部分组成1对讲系统可采用带泄露电缆基站的无线电对讲机，根据通信距离选择泄露电缆长度，并在合适位置增加信号放大器以保证全域通信质量；对于采用以太网的通信系统，各中段及罐笼内宜配置WLAN无线路由器，井筒内宜采用指向性天线，将无线电能量集中于井道内，以最大化设备效率，增大通信距离及信号稳定性匚龄控制系统网络、视频监控网络、对讲系统网络应相对独立如条件不允许可将视频及对讲系统网络合并5—6可视化视频系统

56.1视频监控的主要位置及数量1应在提升机房设置一至二个摄像头，用于监控提升机主机运存或状态；2应在提升机操作室设置一个摄像头，用于监控操作员；3应在井口和各中段马头门处设置一个摄像头，用于监控井口设备运行工作状态;4应在候罐胴室设置一个摄像头用于监控乘罐人员状态；5应在在提人罐笼内设置一个摄像头用于监控罐笼内状态；.

56.2视频监控摄像头宜采用星空级，不低于400万像素0采用l双绞线或者光纤作为传输介质.

6.3应设置电子围栏、设备异常检测、人员行为检测等方面机器视觉应用利用机器视觉，实现对矿井提升机的工作情况进行监控和检测同时可以对人员的行为进行实时监控和检测，及时发现人员的不安全行为，如进入不安全区域、跨越电子围栏等，进行预警和提醒，保障人员的安全5数据及网络安全。