摘要：结合锦屏TBM施工的实际情况，介绍了Dupline系统的基本组成、工作原理以及在皮带运输系统中的运用。 关键词：Dupline系统皮带系统TBM Abstract: combining the jin screen to the actual situation of TBM construction, this paper introduces the basic system Dupline composition, working principle and the application in the leather belt transport system.
Key words: Dupline system TBM belt system
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、概述
锦屏电站1#引水隧洞采用TBM开挖施工，TBM的施工特点以及12.4米的开挖直径决定了瞬时出渣量大,皮带系统运输则很好的满足和保证了连续快速掘进的要求。长距离的石渣运输和隧洞内部多层次的施工环境决定了皮带运行环境的复杂性，对皮带运行环境的安全性有很高的要求，必须能保证任何位置随时停止皮带运行并且布线简单可靠以及让操作和巡查人员及时了解到故障和危险源所发生的位置，快速的排除故障保证掘进。Dupline系统则很好的满足了这一要求。
二、Dupline简介
Dupline是一种现场及安装总线，为建筑自动化、配水、铁路系统、能源管理、传送带系统以及其它领域提供独一无二的解决方案。该系统通过普通双芯电缆传输数字和模拟信号达数公里。系统采用模块化设计，操作原理简单。Dupline通常用作远程I/O系统，在现场装置和中央监测控制器之间建立连接。
1、Dupline系统的组成及其功能
Dupline网络由四种基本原件组成：中央装置、输入模块、输出模块和两芯电缆。中央装置控制所有的Dupline设备的通信。它发出Dupline载波信号并调节输入模块和输出模块之间所有的传输。输入
模块连接触点、电压和模拟信号源等，并通过两芯电缆传输这些信息。输出模块通过Dupline网络收到的信息控制现场装置。
所有的Dupline模块连接到同一条双芯电缆，形成一个通信网络，信号可以在模块之间传输。并且有的模块由总线直接供电。信号传输基于时分复用原理，相对传统的面相信息的方法而言，能使简单信号的传输更加有效。因此，Dupline运行的载波频率可低至1kHz，这也是其传输距离远、抗干扰性高和稳定性高的关键所在。控制器产生的方波信号有一个8ms的同步期，随后是一个128个长度为1ms的脉冲。每个脉冲定义一个时隙，分配到具体脉冲号的模块则可传输和接收信息。
地址通过手持编码工具分配到各个Dupline模块。模块不需要供电或连接到有待编码的Dupline总线。并且专用的测试工具能在运行系统中读取实际状态并控制所有的128个地址，在调试系统或隔离布线有误的输入或输出模块问题时非常有用。而其每个输入输出都需要分配128个地址中的一个。地址规定了I/O点应该使用Dupline脉冲串中的哪个脉冲号来传输或接收信息。128个地址分为16个组（A-P），每组8个地址（1-8），这些地址通过简单的手持设备分配到节点上。
三、使用Dupline作为皮带系统的保护装置
1、系统组成
该系统由主发生器、调压器、信号接收器、拉线开关、跑偏开关、双芯电缆、文本显示器以及拉线组成。
通过主发生器给皮带系统的控制系统提供急停信号。主发生器布置于连续皮带主驱动处，同时还有三个文本显示器，分别布置于主驱动处、移动尾端以及操作室内。可供巡查的工作人员和操作室主司机同时看到急停信号发生的位置，为快速的反应提供了很好的支持。皮带沿线布置拉线开关，采用Dupline大大节省了布线成本，同时提高了其可靠性。
如果出现紧急情况，工作人员可在任何位置停止皮带运行。每个拉线开关的位置上有一个小型单输入的模块连接到双芯电缆上，输入连接开关的一个触点，当开关运行时该模块被激活时。在文本显示器上显示该模块的编号，为工作人员积极的发现和处理问题提供了依据。同时给皮带主驱动系统的PLC提供一个急停信号，停止皮带的运行。
2、日常维护和故障处理
鉴于皮带系统线路较长，拉线系统的检查和维护是日常维护的重点工作。包括线路有无裸露、破皮等、拉线开关是否正常工作、是否有进水等一些潜在的隐患；同时应该检查电源、模块等关键部件，包括接线有无松动、零部件表面有无损坏的情况、接线端子处有无灼烧痕迹等。平时应定期对关键部件进行除尘清洁，保证设备运行的可靠性和散热效果，防止因器件污染造成的信号畸变失真和器件发热损坏等情况。如果设备长时间断电后在运行前应进行干燥处理，以防止器件有凝水通电后烧毁器件。
故障一般分为三大类：电源故障、线路故障、设备和元件故障。在本工程中的电源故障主要表现为电源模块上游的保险烧毁和断路器跳闸，偶尔出现因电压不稳造成的电源模块误输出。线路故障在日常的故障处理中占得比重最大，经常因为线路的破损和断开造成信号不稳甚至无信号。线路越长加上施工环境的复杂性其出现故障的几率就越大，排查起来困难就越大。因此在平时要加强线路的检查和维护，减少因线路故障造成的信号故障。设备和元器件故障主要是单输入模块的损坏，模块损坏后表现为文本显示器信号紊乱，其他的拉线开关不起作用。出现此类故障时问题较为复杂，一方面线路较长开关较多，加上隧道环境恶劣给故障的排除也增加了难度。需要用专门的测试工具对模块进行测试，这样能最快的找到损坏的模块并进行更换。如果没有专门的测试工具只能进行逐个短接排查，会耗费较多的人力物力，因为长距离通讯也是一大问题。
故障排除的一般步骤为：故障分析-设备检查-确定故障点-故障排除-排除后性能观察。对任何问题引起的故障首先进行分析然后确定排查重点，这就需要维修人员对该系统比较熟悉，掌握故障发生的特征和了解什么问题可能会引发什么故障，在分析和排除故障时针对重点，尽快确定故障点。找到故障点电气故障基本上就可以排除了，之后要继续观察以确定故障已排除系统已正常工作。同时要和操作人员做好沟通并记录每次故障的特征，在故障排除后记录如何排除故障，为以后的故障处理增加经验，以做到快速准确排除故障，尽快的恢复生产。
四、结语
在锦屏1#引水隧洞连续皮带的运行中，该皮带安全系统的故障出现形式：一般的信号故障为线路或者某个拉线开关的输入模块故障，这些通过手持设备校验该信号是否正常即可判断故障，简单可靠，大大节约了处理故障所占用的时间，为皮带系统的正常安全运行提供了保证。同时该系统大大节约了布线和运行成本，保证了皮带系统的安全运行，为TBM的正常施工提供有力的保证。
参考文献：
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