Das Funktionsprinzip von Förderbandüberwachungssystemen basiert im Wesentlichen auf vier Kernkomponenten: Sensorwahrnehmung, Datenübertragung, zentrale Steuerung und intelligente Analyse. Durch die Integration der Automatisierungssteuerung mit der Technologie der künstlichen Intelligenz (KI) erreicht das System eine Echtzeitüberwachung, Fehlerfrühwarnung und eine koordinierte Steuerung des Betriebsstatus des Förderbands.
Systemzusammensetzung und Datenerfassung
- Sensornetzwerk: Zur Erfassung-Echtzeitbetriebsparameter werden verschiedene Sensoren eingesetzt, darunter:
- Schutzsensoren: Geschwindigkeits-, Fehlausrichtungs- (Abweichungs-), Aufstau-, Riss-, Rauch-, Temperatur-, Not-Aus-, Spannungs- und Vibrationssensoren.
- Visuelle Ausrüstung: HD-Kameras, Infrarot-Wärmebildkameras und Laserprofilscanner.
- Spezialisierte Überwachungsgeräte: Zum Beispiel schwachmagnetische Fehlerdetektoren (zur Erkennung von Schäden in Stahlseilkernen), Radar-Füllstandmessgeräte und faseroptische Temperatur-/Akustiksensoren.
- Datenerfassung und -verarbeitung: Sensorsignale werden einer Signalaufbereitung (Verstärkung, Filterung) und einer Analog-{0}}zu--Digital-Umwandlung (ADC) unterzogen, gefolgt von der Vorverarbeitung durch eine SPS (Programmable Logic Controller) oder Edge-Computing-Einheiten.
Datenübertragung und Kommunikation
Zum Hochladen von Daten in die Bodenzentrale werden industrielle Kommunikationsprotokolle (z. B. PROFIBUS, CAN, RS485 und Ethernet) verwendet.
Kritische Systeme (z. B. Förderbänder in Kohlebergwerken) nutzen Glasfaser-Ringnetzwerke, um eine zuverlässige Hochgeschwindigkeitskommunikation zu erreichen, typischerweise mit einer Reaktionszeit von weniger als 150 Millisekunden.
Unterstützt eine mehrstufige Netzwerkarchitektur: Feldunter-stationen → Kommunikationsschnittstellen → Ground Master Station (Host-Computersystem).
Zentrale Überwachung und intelligente Analyse
Host-Computersystem: Wird im Versandzentrum eingesetzt und besteht aus Industriecomputern und SCADA-/Konfigurationssoftware. Es zeigt in Echtzeit Folgendes an:
- Betriebsstatus der Ausrüstung (Start/Stopp, Geschwindigkeit, Strom usw.).
- Fehleralarminformationen (einschließlich spezifischer Sensorstandorte).
- Video-Feeds (unterstützt Wiedergabe, Aufnahme und Multi-{0}Bildschirmumschaltung).
KI und intelligente Erkennung
Nutzt YOLO-Algorithmen oder Deep-Learning-Modelle, um Leerlaufbedingungen, Materialansammlungen-, große Fremdkörper und offene Flammen zu erkennen.
Schwachmagnetische Überwachungssysteme für Stahlkabel nutzen räumliche Magnetfeldvektorsynthese, um eine Erkennungsgenauigkeit von 99 % für versteckte Schäden wie gebrochene Kabel und Spleißverrutschen zu erreichen.
Die intelligente Riemenrisserkennung nutzt Laser und maschinelles Sehen, um Längsrisse im Millimeterbereich zu erkennen, mit einer Reaktionszeit von höchstens 0,1 Sekunden.
Kontroll- und Schutzmechanismen
Multi-Steuerungsmethoden
- Fernsteuerung: Einheitlicher Start/Stopp vom Bodenleitzentrum aus, der der Logik des Startens gegen den Materialfluss und des Stoppens mit dem Materialfluss folgt.
- Zentralisierte Steuerung: Die Konsole der Hauptstation koordiniert den miteinander verbundenen Betrieb mehrerer Geräte.
- Lokale Steuerung: Einzel-Maschinenbetrieb mit Verriegelungslogik (wenn das vorhergehende Gerät stoppt, stoppt das folgende).
- Wartungskontrolle: Unabhängiger Start/Stopp ohne Verriegelung.
Automatische Schutzmaßnahmen
Wenn ein schwerwiegender Fehler erkannt wird (z. B. Riss, Not-Aus oder Überhitzung), schaltet sich das System automatisch ab und löst audiovisuelle Alarme aus.
- Unterstützt einen Alarmmechanismus mit drei-Ebenen: Aufforderung → Audio-Visueller Alarm → Koordinierte Abschaltung.
- Mensch-{0}}Maschineninteraktion (HMI): Farb-LCD-Bildschirme zeigen den Betriebsstatus, die Fehlerlokalisierung und historische Aufzeichnungen an und unterstützen die Bedieneranmeldung und Berechtigungsverwaltung.
