煤矿地面供电设备自动巡检装置设计及应用

煤矿地面供电设备自动巡检装置设计及应用

杨小武

陕西陕煤黄陵矿业机电公司，陕西黄陵 727300

摘要：本文主要以某矿区自动巡检装置为例，先介绍自动巡检装置结构，然后比较装置与人工巡检效果，并对自动巡检装置的应用优缺点加以分析，得出自动巡检装置适用于煤矿地面供电设备检查工作的结论，希望给当前煤矿巡检工作的开展带来启发。

关键词：煤矿；地面供电设备；自动巡检装置

引言

在煤矿地面供电设备检查工作中，若采用传统人工巡检方式，不仅会导致巡检工作效率下降，还会增大检测误差出现的可能性。现阶段，为降低上述问题出现概率，可以将地面自动巡检装置应用于煤矿地面供电设备工作状态检查，在提升巡检工作效率的同时，降低劳动作业的强度。因此，研究此项课题，具有十分重要的意义。

一、自动巡检装置的结构

煤作为我国重要的能源，其开采质量与我国经济发展效果与社会经济发展稳定性之间存在着直接的联系。煤矿地面供电设备作为保证矿井稳定生产的重要供电设备，其稳定性受到了矿区工作人员的广泛关注。现阶段，为了降低设备故障给煤矿开采、人员安全带来的不利影响，需要定期对供电设备的工作状态进行检查。在过去很长一段时间内，供电设备的检查方式为人工地面巡检方式，这种巡检方式有着劳动强度大、巡检效率低、巡检精度低等缺点，并不能满足矿区工作的实际需要。在新时期的煤矿运营管理过程中，为了保证地面供电设备能够稳定运行，以煤矿的实际情况为基础，将自动巡检装置应用到当前的地面供电设备运转状态检查工作中，成为一项极为必要的工作。本文主要以某款能够对6kV地面供电设备运转状态进行检查的自动巡检装置为例，对其结构进行了介绍。

该款自动巡检设备主要由机械部分与电控部分共同组成，其中机械部分包括轨道、电动车、电极片、齿轮组、第一电机、视频头、转动轴、传动皮带、转动轴等部分。电控部分主要由传感器、PLC控制器、控制主机等部分组成。为了保证自动巡检设备能沿着既定的轨道完成地面供电设备的巡检工作，该款自动巡检设备安装了两根轨道，并且轨道的间距为60cm，在巡检过程中，电动车位于轨道上，轨道与电动车通过电极片相连接，为了保证电动车能够正常运转，两根轨道分别与12V直流电源的正负极相连接。在巡检系统中，电极片包括底片与顶片两部分，其中顶片为矩形条状体，与调节杆接触式连接到了一起；电极片与电车、电动升降机、电极电源接口连接到了一起，形成了供电回路。底片为字形板状体，下部端头与轨道接触式相连接，上部与电动车相连接。电动车与电极片的连接点支撑工具为调节螺杆，在该自动巡检装置中，调节螺杆为六角螺栓，螺栓与电动车之间通过螺纹连接到了一起，螺杆下端头与电机片接触连接。电动升降杆外壳下端与齿轮组相连接，上端与副视频头，伸缩端头与主视频头连接到了一起，在巡检过程中，可以通过调节升降杆高度的方式，完成主视频头与副视频头的拍摄范围的调整。主视频头的输出接口与PLC控制器的输入接口相连接，PLC控制器与控制主机通讯式相连接，这为地面变电装置运行状态监控工作提供了有效的支持。

二、自动巡检装置的应用效果

某矿区在开展6kV供电设备巡检工作时，应用了该款自动巡检装置，在6个月的使用后，将自动巡检装置的使用效果与传统人工巡检工作的效果进行了比较，得到了如表1所示的巡检效率对比信息。从表中可以了解到，在开展地面6kV供电设备巡检工作时，应用自动巡检设备不仅提高了巡检工作的精度，使巡检时间缩短到传统人工巡检时间的一半，还能有效减少参与巡检作业的人数，降低了巡检人员的劳动强度，降低了巡检工作的成本。因此，在当前的地面供电设备巡检工作中，自动巡检装置有着极高的应用价值。

表 1 巡检工作状态比较

三、自动巡检装置的应用优缺点

对该款自动巡检装置的实际应用情况进行了分析，可以发现，该款自动巡检装置存在的优缺点。

（一）应用优点

对自动巡检装置结构进行分析后可以发现，装置的结构较为简单、操作维护的难度都比较低、设备在运转过程中出现故障的可能性也比较低。同时，该款自动巡检装置不仅可以应用于矿区地面供电设备的巡检，还适用于地下大型采矿区控电设备的巡检，并且考虑到该款自动巡检装置的整体成本仅为6700元，因此，自动巡检设备的适用范围又有所增加。此外，在巡检过程中，该款自动巡检装置主要应用视频头对供电设备的运转状态进行检查，不需要依靠人工感官对设备运转状态进行判定，因此，巡检设备在工作过程中可以有效提升设备工作状态监测工作的效率。并且巡检装置在工作过程中，在检测不同的尺寸地面供电设备运转状态时，可以利用升降杆，完成供电设备的全方位巡检工作，不仅可以有效提升巡检工作的效率，还能切实降低地面供电设备状态监测工作的误差率。

（二）应用缺点

尽管该款自动巡检装置有着结构简单、维护难度较低、自动化水平较高、巡检效果较好等优点，但受各种因素的影响，装置的实际使用过程中，存在着电车装置仅能在轨道上运动，变电站内需要安装大量轨道、轨道占地面积较大的问题。同时，尽管相较于传统人工巡检方式，自动巡检装置在实际工作中需要的人员较少，但在实际巡检过程中，为了保证巡检装置能够正常运转，仍需要保证有一名操作人员对自动巡检装置的工作情况进行控制，巡检装置仍无法真正实现自动作业。

四、结束语

总而言之，该自动巡检装置能够完成该矿区地面6kV供电设备的运转状态进行检查，在保证设备能够正常运转的同时，降低了巡检工作消耗的人力资源，提升了巡检工作的安全性与可靠性，因此，在当前的煤矿地面供电设备巡检工作中，自动巡检装置受到了矿区运营管理工作的欢迎。

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作者简介：杨小武（1974.06— ），男，汉族，陕西韩城人，大专学历，电工技师；目前主要从事煤矿高、低压电设备检修工作。