Глава XIV
СВЯЗЬ, СИГНАЛИЗАЦИЯ И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
К основным техническим средства» управления производственными процессами современного горного предприятия относятся связь, сигнализация и диспетчеризация.
К средствам связи относятся местная, общешахтная и диспетчерская телефонная связь, высокочастотная связь на подземном транспорте, радиосвязь на открытых горных разработках. Местная телефонная связь представляет собой связь между рассредоточенными объектами одного технологического комплекса. Аппаратура и коммуникации такого вида связи самостоятельны и не связаны с общешахтной и диспетчерской связью. Общешахтная и диспетчерская связь подчинены задаче решения комплекса вопросов, связанных с производственной деятельностью предприятия и его взаимодействием с вышестоящими организациями. Диспетчерская связь в организационном отношении является самостоятельным средством управления, а в техническом отношении составляет единое целое с общешахтной связью. Для оперативной связи между машинистами электровозов и диспетчером по транспорту в подземных горных выработках получила распространение высокочастотная связь с использованием контактного провода и рельса при эксплуатации контактных электровозов или рельса и любой жилы (пары) телефонного кабеля, проложенного по откаточным выработкам при эксплуатации аккумуляторных электровозов. Радиосвязь на открытых разработках выполняется односторонней и двусторонней. Для односторонней передачи сообщений и вызова отдельных лиц радиооповещание осуществляют с помощью трансляционных усилителей и громкоговорителей, установленных на территории предприятия. Недостатком является отсутствие обратной связи. Применение двусторонней связи с установкой радиостанций на экскаваторах, буровых станках, локомотивах и других объектах позволяет повысить безопасность ведения работ, управлять технологическими процессами, сократить простои и, следовательно, повысить рентабельность производства.
Высокопроизводительная безопасная эксплуатация машин и механизмов может быть обеспечена применением средств быстродействующей надежной сигнализации, назначение которой состоит в передаче отчетливых звуковых и оптических фиксированных сигналов, служащих для координации действий обслуживающего персонала. Основными видами сигнализации являются производственная, транспортная, диспетчерская, специальная (аварийная, ремонтная, пожарная и др.).
Технический прогресс в горной промышленности приводит к объединению средств связи и сигнализации со средствами диспетчерского управления производством, основной задачей которого являются поддержание технологического процесса добычи полезного ископаемого и основных планируемых показателей на заданном уровне, устранение последствий нарушений нормальной работы с минимальными потерями времени и добычи, обеспечение ритмичной работы технологических звеньев предприятия и повышение коэффициента использования оборудования.
Оперативно-диспетчерская служба горного предприятия должна обеспечивать: оперативный контроль за технологическим оборудованием с целью координации работы основных и вспомогательных объектов; безопасность труда; централизованное управление стационарными установками; контроль и учет добычи полезного ископаемого; контроль шахтной атмосферы при подземной добыче; информационную связь между диспетчерской службой предприятия я системой управления производственного объединения.
АППАРАТУРА СВЯЗИ
1. Телефонная связь является наиболее распространенным видом связи, при котором человеческая речь передается на расстоянии при помощи электрической энергии. Передатчиком служит микрофон, в котором звук превращается в электрические колебания, приемником — телефон, а каналами связи являются телефонные кабели. На поверхности устанавливают телефонные аппараты общего назначения, а в подземных выработках — аппараты рудничного исполнения с искробезопасными цепями.
Для прямой громкоговорящей связи машиниста добычного комбайна с оператором погрузочного пункта лавы применяют комбайновые телефонные аппараты ТАК-4, у которых каналами связи служат жилы дистанционного управления магнитными пускателями или обособленная двухпроводная линия, допускающая подключение до пяти аппаратов без нарушения искробезопасности. Аппарат состоит из трехкаскадного усилителя низкой частоты на транзисторах, батареи электропитания напряжением 6,4—6,0 В, электромагнитных капсюлей ДЭМ-4М, используемых в качестве микрофона и телефона, и двухпозиционного ключа для выполнения операций «Вызов» и «Разговор». Источником вызова служит генератор, вырабатывающий сигнал частотой 2000 Гц, мощностью 85 мВт. Для подключения к линии аппарат ТАК-4 снабжен выводным кабелем, покрытым металлической спиралью.
Для связи диспетчерских абонентов через автоматическую телефонную станцию (АТС) между собой и с абонентами шахтной телефонной сети, а также прямой связи между диспетчерскими абонентами и диспетчером применяют телефонные аппараты ТАША-2. Аппарат имеет номеронабиратель и специальную кнопку для вызова диспетчера. Аппарат ТАША-2 обеспечивает ведение разговора при окружающем шуме до 80 дБ, словесная разборчивость — до 85%.
Аналогичное устройство имеют шахтные телефонные аппараты ТАШБ-АТС, у которых для повышения уровня передачи микрофона применен рупор.
Для местной прямой связи в шахтах, опасных по газу или пыли, с установкой в лавах, на погрузочных пунктах, вдоль ленточных конвейеров, в наклонных выработках выпускают телефонные аппараты ТАШ-МБ с местной батареей питания. В одну двухпроводную линию можно одновременно включать до четырех аппаратов.
Для проводной связи в лавах крутых пластов, оборудованных механизированными крепями и щитовыми комплексами, независимо от рода энергии, используемой для привода выемочных машин и крепей, применяют аппаратуру АСКМ (лава—штрек), которая обеспечивает симплексную громкоговорящую связь между вентиляционным и откаточным штреками или циркуляционную громкоговорящую связь между десятью равномерно расположенными в лаве постами связи я двумя постам» в штреках.
Рис. 114. Блок-схема аппаратуры АСКМ
В аппаратуре использован принцип передачи информации от абонентских постов на станцию громкоговорящей связи (СГС) по проводному каналу связи на высокой частоте (250 кГц), а прием информации абонентскими постами — на низкой частоте. Аппаратура АСКМ (рис 114) состоит из С ГС и абонентских постов связи (АПС): АПС-1—АПС-12. СГС имеет искробезопасный источник питания ИИП (батарея нз 12 аккумуляторов), работающий в режиме непрерывного подзаряда от пневмоэлектрнческого преобразователя или от шахтной электросети и питающей СГС и АПС. В СГС установлены также мощный усилитель низкой частоты МУНЧ, система автоматического регулирования усиления АРУ и входные устройства В У. В состав АПС входят громкоговоритель Гр, микрофон М с усилителем УМ, усилитель высокой частоты УВЧ, автогенератор Аг и переключатель рода работы ПР. Исходным состоянием АПС является режим приема.
Для административно-хозяйственной и диспетчерской связи с шахтными абонентами выпускают аппаратуру ШАТС-4Д, обеспечивающую коммутационными средствами телефонной связи горного диспетчера на поверхности и диспетчера подземного транспорта в шахте. Аппаратура позволяет диспетчерам осуществлять следующие операции: 1) соединение с абонентами, включенными в пульт, помимо АТС, и вызов их без набора номера; 2) получение вызова от диспетчерских абонентов помимо АТС; 3) получение оптических сигналов о занятости линий абонентов, осуществление контроля ведущихся переговоров и в случае необходимости вмешательство в переговоры; 4) осуществление по соединительным линиям двусторонней внешней связи и связи с любыми абонентами АТС; 5) ведение переговоров с помощью диспетчерского усилителя. Кроме того, диспетчер поверхности имеет возможность записывать переговоры на магнитофон с любого рабочего места диспетчерского пульта и осуществлять двустороннюю связь с прямыми абонентами. Абонентская емкость аппаратуры составляет 100 номеров, пульт горного диспетчера имеет емкость 60 номеров, а пульт диспетчера по транспорту может иметь 20—40 номеров. С аппаратурой ШАТС-4Д применяются телефонные аппараты ТАШБ-АТС;
Рис. 115. Структурная схема организации телефонной связи с аппаратурой ШАТС-4Л
На рис. 115 представлена структурная схема организации связи с аппаратурой ШАТС-4Д для трех групп абонентов: АТС, горного диспетчера и диспетчера подземного транспорта. Статив разделительных элементов и релейных комплектов состоит из восьми блоков: 1 — комплект шахтного абонента диспетчера подземного транспорта; 2 — комплект соединительной линии этого же диспетчера с общешахтной АТС; 3 — комплект шахтного абонента АТС; 4 — комплект соединительной линии горного диспетчера с АТС; 5 — комплект соединительной линии пультов диспетчеров; 6,7 и 8 — комплекты, соответственно шахтных абонентов диспетчера, шахтных абонентов для работы с аппаратурой громкоговорящей связи ГИС-1 и прямых абонентов. В комплект ШАТС-4Д входят также: абонентское устройство 9 для соединения с аппаратурой связи и автоматической сигнализации об авариях
КАГЧ-1; усилители 10 и магнитофон 11; аппаратура ГИС-1 12 с оконечным абонентским устройством 15; дополнительное переговорное устройство 13 и вызывное устройство 14; коммутатор диспетчера подземного транспорта 16. Питающая батарея напряжением 24 В подключается параллельно к пульту горного диспетчера и стативу, от которого получает питание пульт диспетчера по транспорту.
Высокочастотная связь служит оперативной связью между диспетчером по транспорту и машинистами электровозов. Осуществляется по контактному проводу или телефонному кабелю с использованием токов высокой частоты. Контактная сеть в местах подключения питающих кабелей аппаратуры для устранения помех оборудуется специальными заградителями из дросселей и конденсаторов.
При эксплуатации контактных электровозов применяют аппаратуру типа ВГСТ-70 (высокочастотная громкоговорящая связь на тиристорах). Аппаратура ВГСТ-70 имеет систему одночастотной симплексной связи без селективного вызова абонентов, что позволяет всем машинистам электровозов слушать ведущиеся переговоры и облегчает непосредственную связь между машинистами электровозов. В аппаратуре предусмотрен режим дежурного приема, при котором исключены шумы во время ожидания. Связь осуществляется на частоте 44 кГц при дальности действия до 5 км. Конструктивно станция аппаратуры ВГСТ-70 состоит из приемопередатчика, блока питания и коробки присоединения, помещенных в отдельные стальные оболочки.
При эксплуатации аккумуляторных электровозов применяют аппаратуру АСТРА, работающую на частоте 300 кГц. В качестве направляющей используется специально проложенный вдоль путей кабель, что позволило увеличить дальность действия до 100 км.
Шахтные телефонные кабели выпускают по ГОСТ 12100—73. На рис. 116 показана конструкция основных типов кабелей связи: а — абонентские кабели ТАШС; б — абонентский кабель ТАШ; в, г, д — распределительные кабели ТРШЭ, ТРШБВЭ и ТРШПВЭ; е — магистральный кабель ТМШКПВЭ. Условное обозначение марок расшифровывается следующим образом: Т — телефонный; А — абонентский; Р — распределительный, М — магистральный; Ш — шахтный; С — с несущим стальным тросом; Б — бронированный стальными лентами, П — в полиэтиленовой оболочке, К — бронированный стальными круглыми проволоками; В — с защитным покровом из поливинилхлоридного пластиката; Э — экранированный.
Токопроводящие жилы кабелей выполнены из медной проволоки, покрытой полиэтиленом. Наружные защитные оболочки выполнены из негорючего герметичного масло- и морозостойкого поливинилхлоридного пластиката. Кабели выпускаются строительной длиной не менее 400 м. В кабелях выполнена парная скрутка токопроводящих жил, изоляция которых отличается по цвету, с шагом не более 100 мм.
Рис. 116. Конструкция шахтных телефонных кабелей:
1 — токопроводящая жила; 2 — изоляция жилы; 3 — стальной трос; 4 — поясная изоляция; 5 — экран; 6 — оболочка из полиэтилена; 7 — подушка под броню; 8 — броня; 9 — защитная оболочка из поливинилхлорида
В многопарных кабелях скрутка пар в сердечник произведена концентрическими повивами с наличием в каждом повиве счетной пары.
Телефонные кабели указанных марок допускают возможность прокладки и монтажа при температуре окружающего воздуха не. ниже—10s С и при минимальном радиусе изгиба, равном 10 (для абонентских кабелей) и 15 (для остальных кабелей) наружным диаметрам кабеля.
Телефонные кабели кроме основного назначения могут использоваться для телемеханических систем контроля и управления.
4. Радиосвязь. Беспроводная связь между абонентами в подземных горных выработках при помощи радиостанций пока распространения не получила. На открытых горных работах применяются стационарные и переносные радиостанции для организации односторонней и двусторонней радиосвязи между диспетчером и абонентами, находящимися на подвижных объектах разрезов, расположенных как в зоне, так и вне зоны прямой видимости. Связь может быть непосредственной или через ретрансляторы. Рабочий диапазон применяемых частот колеблется в широких пределах от 0,3 до 175 МГц, но для большинства радиостанций составляет 33—46 МГц. Переносные радиостанции обеспечивают четкую связь на расстоянии нескольких километров, а наибольшие расстояния для мощных стационарных радиостанций составляют 300—600 км. Радиостанции получают питание от аккумуляторов или электрической сети. Комплект аппаратуры состоит из блоков передатчика и приемника, пульта управления, антенны и источника питания.
Для организации связи между диспетчером и подвижными объектами разрезов применяют абонентские дуплексные мобильные радиостанции 44 РТМ-А2-ЧМ и 45 РТМ-А2-ЧМ. Для непосредственного ведения избирательной связи с абонентскими радиостанциями и возможного выхода абонентов в АТС используют радиостанции с дистанционным управлением 47 РТС-А2-ЧМ, а для такой же связи через ретрансляторы — 48 РТС-А2-ЧМ. В качестве автоматических активных дуплексных ретрансляторов применяют станции 46 РТС-А2-ЧМ.
Для организации бесподстроечной двусторонней радиотелефонной связи в любое время года и суток применяют мобильные абонентские станции 50 РТМ-А2-ЧМ и 67 РТМ-А2-ЧМ с дальностью связи от 8 до 30 км и стационарные радиостанции типа 51 РТС-А2-ЧМ и 65 РТС-А2-ЧМ. Для организации радиотелефонной и радиотелеграфной связи в условиях Крайнего Севера применяют переносные и стационарные станции «Гроза».
