閆濤

摘 要：隨著我國(guó)煤礦工業(yè)機(jī)械化水平的不斷發(fā)展，煤礦安全工作隨著這些年煤炭量的增加而逐漸被人們重視，尤其煤礦安全工作的重點(diǎn)之一就包括煤礦井下運(yùn)輸安全。若井下主要運(yùn)輸巷道沒(méi)有安裝信號(hào)裝置，則會(huì)出現(xiàn)占道等事故。所以為了確保井下運(yùn)輸系統(tǒng)的安全，在井下安裝KJ293（A）型礦井機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)是很有必要的。文章全面介紹了KJ293（A）型礦井機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、系統(tǒng)功能、特點(diǎn)，并對(duì)其在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題做出說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：煤礦；KJ293（A）礦井機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；工作原理；系統(tǒng)功能；特點(diǎn)

1 概述

KJ293（A）型礦井機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)煤礦井下大巷運(yùn)輸人員、煤炭和物料的列車進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度的控制系統(tǒng)。對(duì)保證煤礦井下安全運(yùn)輸，提高礦井運(yùn)輸產(chǎn)量起到了重要作用。機(jī)車運(yùn)輸動(dòng)態(tài)在顯示屏上以線條的形式顯示出來(lái)，供運(yùn)輸調(diào)度人員實(shí)時(shí)掌握。運(yùn)輸調(diào)度人員也可根據(jù)生產(chǎn)要求下達(dá)指令，控制設(shè)備完成道岔位置和調(diào)整運(yùn)行線路等調(diào)度任務(wù)，從而達(dá)到保障運(yùn)輸安全，提高運(yùn)輸效率的目的。并且該系統(tǒng)經(jīng)歷了多次技術(shù)升級(jí)與改造，性價(jià)比比較高，已經(jīng)被國(guó)內(nèi)多個(gè)礦山企業(yè)使用。鴨口公司井下大巷均采用架空線電機(jī)車運(yùn)輸，主要運(yùn)輸巷道分為東、西部運(yùn)輸大巷。現(xiàn)階段運(yùn)行線路從副井底入車場(chǎng)-聯(lián)絡(luò)石門-運(yùn)輸石門-三角點(diǎn)，再分為三角點(diǎn)-東、西大巷。其中，聯(lián)絡(luò)石門大部為單軌運(yùn)行，其它線路為雙軌運(yùn)行。機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備也是在關(guān)鍵位置按區(qū)按點(diǎn)布置，通過(guò)這些舉措，有效的保證了電機(jī)車的安全運(yùn)行。

2 KJ293（A）型礦井機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

KJ293（A）礦井機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)又被稱為“信集閉系統(tǒng)”，該系統(tǒng)以二級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，設(shè)置一主一備兩臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，依靠其可將操作人員的意圖分解為具體的控制指令，控制執(zhí)行設(shè)備完成相應(yīng)的調(diào)度動(dòng)作，圖形顯示設(shè)備模擬顯示系統(tǒng)軌道的分布圖、設(shè)備狀態(tài)等信息；在井下主控室對(duì)井下車場(chǎng)、大巷的礦車運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)度；能實(shí)現(xiàn)顯示井下大巷各列車位置、車號(hào)及信號(hào)燈、道岔狀態(tài)和區(qū)段占用情況，控制列車安全運(yùn)行；能隨時(shí)反應(yīng)每段設(shè)備和傳感器的工作狀態(tài)；具備故障自動(dòng)診斷、報(bào)警、自動(dòng)記錄運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù)并能重演回放等功能。整個(gè)系統(tǒng)可靠性高，操作方便，適用于需要運(yùn)輸集中控制的各類礦井等。

3 系統(tǒng)組成及各設(shè)備功能

隨著礦井機(jī)械化水平的不斷提高，集中運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)備也在不斷更新。但總體而言，該系統(tǒng)主要的設(shè)備仍然包括控制分站、穩(wěn)壓電源、信息傳輸接口、接線盒、信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)控制箱、計(jì)軸器、通訊分站、車載收發(fā)信號(hào)機(jī)等設(shè)備。

3.1 KJ293（A）-F礦用本安型控制分站

控制分站應(yīng)安裝在井下的主要運(yùn)輸大巷中，并且設(shè)備相對(duì)集中的地方，通過(guò)通訊電纜實(shí)現(xiàn)與中心站的聯(lián)系，直接測(cè)控所有設(shè)備，對(duì)中心站傳送過(guò)來(lái)的各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行顯示和分配。

3.2 KDW127-15B礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源

電源箱應(yīng)設(shè)置在設(shè)備相對(duì)集中的地方，提供井下各分站和設(shè)備的電源（不包括轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電源）。

3.3 KG8007軌道計(jì)軸傳感器

計(jì)軸器安裝在軌道內(nèi)側(cè)，檢測(cè)機(jī)車經(jīng)過(guò)的軸數(shù)，并通過(guò)控制分站上報(bào)到中心站。

3.4 KXH6動(dòng)態(tài)信號(hào)機(jī)

以紅、黃、綠三種顏色動(dòng)態(tài)顯示，能用流動(dòng)發(fā)光的方式直接指示列車的下一進(jìn)路運(yùn)行方向，動(dòng)態(tài)顯示具備聲音報(bào)警功能，可以接受中心站發(fā)出的行車命令，指揮井下機(jī)車運(yùn)行。

3.5 KJ293（A）-X隔爆兼本安型機(jī)車收發(fā)信號(hào)機(jī)

安裝在機(jī)車頭司機(jī)操控室內(nèi)，通過(guò)天線柱發(fā)送發(fā)車請(qǐng)求等相關(guān)信息至中心站控制系統(tǒng)。

3.6 主控制機(jī)

作為人機(jī)交換界面，一般設(shè)立在井下運(yùn)輸調(diào)度室?？梢燥@示井下機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備的檢測(cè)和控制，尤其通過(guò)顯示井下各巷道車輛的運(yùn)行狀態(tài)，來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的人工式自動(dòng)調(diào)度。例如通過(guò)對(duì)信號(hào)裝置的控制，來(lái)調(diào)度指揮車輛有序安全的運(yùn)行，而且對(duì)發(fā)出的指令進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.7 管理機(jī)

作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，連接到主控計(jì)算機(jī)，接受主控計(jì)算機(jī)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，在管理機(jī)上顯示出來(lái)。

3.8 其它

輸出設(shè)備，例如轉(zhuǎn)轍機(jī)、通訊器等裝置可以將這幾部分的電源電纜和通訊信號(hào)電纜連接起來(lái)。電源電纜主要是為電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)和電源箱提供電源，通訊信號(hào)電纜將主控制機(jī)、控制分站和其它設(shè)備連接起來(lái)。

4 系統(tǒng)的主要功能

（1）基本閉鎖功能。根據(jù)區(qū)間劃分和信號(hào)裝置的分布，可知該系統(tǒng)具有區(qū)間閉鎖等功能。

（2）顯示功能。一般可以將各類數(shù)據(jù)命令清晰直觀的顯示在顯示器上，可以以模擬圖和字母表格等形式顯示出電機(jī)車運(yùn)行的狀態(tài)和位置等。

（3）調(diào)度功能。

（4）機(jī)車定位功能。利用計(jì)軸器定位井下電機(jī)車的位置、速度、前進(jìn)方向、機(jī)車車皮數(shù)量等。

（5）機(jī)車信息識(shí)別功能?？梢栽陲@示器上顯示出車輛是人車、煤車或料車。

（6）統(tǒng)計(jì)功能?？梢栽陲@示器上以表格的形式顯示出通過(guò)該區(qū)域機(jī)車的數(shù)量。

（7）故障診斷功能。該系統(tǒng)可以自動(dòng)診斷故障發(fā)生的位置及類型。

5 系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及處理

正確的使用和控制來(lái)源于正確的分析判斷，在系統(tǒng)狀態(tài)改變的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種突發(fā)情況。例如在改變道岔狀態(tài)過(guò)程中，可能出現(xiàn)夾雜浮煤、矸渣、雜物情況或電機(jī)車擠岔、壓岔子過(guò)車、道心有積水，列車在運(yùn)行過(guò)程中闖紅燈報(bào)警等。這些會(huì)造成控制中心無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)反饋的各類信息，如果不能及時(shí)正確處理，會(huì)發(fā)生走錯(cuò)線路方向、掉道等事故，造成運(yùn)輸調(diào)度員做出錯(cuò)誤的操作。因此，每天在固定的檢查維護(hù)時(shí)間內(nèi)，都會(huì)安排專職維護(hù)人員進(jìn)行認(rèn)真的檢查維護(hù)，尤其對(duì)于一些重要的機(jī)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)故障排查，清理雜物、緊固螺絲，進(jìn)行無(wú)車狀態(tài)下的手動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，確保機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈活可靠。而且在一些重點(diǎn)區(qū)段，設(shè)置轉(zhuǎn)轍機(jī)硐室，并進(jìn)行墻面水泥硬化和進(jìn)行貼瓷美化，設(shè)備集中放置在自制鐵柜子里，進(jìn)行封閉，電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝在水泥座子上，連接桿處專門設(shè)置長(zhǎng)方形坑道，計(jì)軸器坑用水泥抹平硬化，表面鋪防滑鐵板，纜線包扎固定穿入PVC管里。通過(guò)這些舉措，在有效保護(hù)設(shè)備設(shè)施的同時(shí)，使各種突發(fā)情況都能得到快捷有效的處理。

6 特點(diǎn)

（1）采用分布式結(jié)構(gòu)，適用不同規(guī)模、類型的礦井，全部井下設(shè)備達(dá)到隔爆兼本質(zhì)安全型要求。

（2）程序具有通用性，用戶能方便地自行對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充、改造，能適應(yīng)運(yùn)輸路線的不斷變化。

（3）全面融入故障-安全思想，系統(tǒng)無(wú)觸點(diǎn)，可靠性高；某一分站出現(xiàn)故障，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（4）系統(tǒng)引入智能控制，探索出一系列柔性調(diào)度算法，對(duì)于經(jīng)過(guò)的車輛可以進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)，提高了運(yùn)輸效率。

（5）整體優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低設(shè)備造價(jià)，減少設(shè)備數(shù)量，提高系統(tǒng)功能及可靠性。

（6）設(shè)備故障時(shí)，計(jì)算機(jī)定位、定性報(bào)警顯示，現(xiàn)場(chǎng)更換插件簡(jiǎn)單，能適應(yīng)不同水平的維護(hù)人員。

（7）系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，各分站并聯(lián)掛接在一條通信電纜上，設(shè)備安裝簡(jiǎn)單、方便。

（8）自主研制的軌道位置傳感器，能精確界限軌道區(qū)段，判別機(jī)車運(yùn)行的車速、車類、車皮數(shù)等信息，有效解決了機(jī)車位置不確定與檢測(cè)可靠性不高的問(wèn)題。

（9）機(jī)車雙線或多線運(yùn)行時(shí)，能準(zhǔn)確判別機(jī)車運(yùn)行軌道，有效防止鄰道干擾。

7 KJ293（A）型礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用

KJ293（A）型礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)都可以通過(guò)井下運(yùn)輸調(diào)度對(duì)井下從副井底人車場(chǎng)、矸車通過(guò)線、翻罐籠、運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)石門、三角點(diǎn)、東、西部大巷、中央下山、東一下山一段中巷等主要運(yùn)輸大巷的每個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度指揮，具有機(jī)車定位、實(shí)時(shí)顯示、故障診斷等基本功能，能夠通過(guò)接收信號(hào)指令實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔、信號(hào)裝置的遠(yuǎn)程控制，從而對(duì)機(jī)車的運(yùn)行路線等狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)車的自動(dòng)遠(yuǎn)程調(diào)度。

8 結(jié)束語(yǔ)

電機(jī)車是煤礦井下運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?，保證電機(jī)車可靠的運(yùn)行具有重要意義。而機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)的使用，既能保證電機(jī)車安全順利運(yùn)行，又能大大提高生產(chǎn)效率。自從我公司KJ293（A）型礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)投入使用后，運(yùn)輸調(diào)度員可以在控制站對(duì)于機(jī)車需要通過(guò)的道岔，可以事先進(jìn)行自動(dòng)控制，可以不用停車后人工扳道岔，減少了電機(jī)車中途啟動(dòng)停車次數(shù)，減少了運(yùn)輸事故發(fā)生的頻率，降低了礦山工作人員的勞動(dòng)工作強(qiáng)度，使系統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化水平得到了進(jìn)一步的提高，在很大程度上保證了煤礦井下運(yùn)輸工作的安全，提高了工作效率。

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