專利名稱：煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于煤礦斜巷軌道運輸系統(tǒng)的煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置， 屬于礦用機電設備自動化及安全設施技術領域，在煤礦斜巷軌道運輸系統(tǒng)中用于對絞車及附屬電控箱的一體化控制與監(jiān)測。
背景技術：
目前，國內(nèi)絕大部分的煤礦斜巷軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)均為這類系統(tǒng)，圖1顯示了這類系統(tǒng)的布置及現(xiàn)場情況，圖中除了列出上面介紹的各分裝置外，還標出了絞車7和礦車 14。
這種傳統(tǒng)系統(tǒng)存在以下一些問題(1)井上絞車房有三種顯示裝置絞車信號機主控及顯示箱、軌道現(xiàn)場電視監(jiān)視器、跑車防護裝置主控及顯示箱，絞車司機需要同時注意觀察這三種顯示裝置，其工作負擔很大， 存在較大的安全隱患，不利于煤礦的安全生產(chǎn)；(2)井上絞車房沒有顯示道岔裝置工作狀態(tài)的顯示器，絞車司機不知道下面各道岔及道岔裝置的工作狀態(tài)；(3)各道岔裝置在各自的道岔口單獨工作，由各道岔工全權掌握，相互之間缺乏信息聯(lián)系，各道岔同絞車電控箱無電氣聯(lián)鎖聯(lián)系，有時只能通過道岔工和道岔口的信號工同絞車房司機進行電話聯(lián)系進行協(xié)調(diào)，這種人工聯(lián)系自動化與信息化水平低，難于保證整個系統(tǒng)協(xié)同工作的可靠性，一旦出現(xiàn)人為錯誤，將嚴重影響安全生產(chǎn)。例如，當需要礦車要從井上開往第三水平巷道，但是此時第二水平巷道口甩車場的道岔扳在水平巷道方向，而不是斜井方向，第二水平巷道的信號工和道岔工并沒有將這種情況通過電話聯(lián)系通知到上井口信號工進行處理，由于上井口信號工負責信號的綜合處理，而司機只根據(jù)顯示器上的顯示信息進行操作，這樣礦車下行到第2水平口時會滑行到第二水平巷道，而不是原計劃的第三水平巷道，就出現(xiàn)了運輸錯誤。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置，將絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)進行總體集成，包括信號、控制和顯示等的一體化集成，實施對絞車及主電控箱的一體化控制與監(jiān)測，以提高煤礦斜巷軌道運輸系統(tǒng)自動化水平、安全性和可靠性。
本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的，一種煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置，包括絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于所述的絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)均與同一臺主控可編程序控制器電氣控制連接。
在本發(fā)明的一個具體的實施例中，所述的絞車控制信號機具有絞車控制信號機主控單元及顯示箱，所述的跑車防護裝置具有跑車防護裝置主控單元及顯示器，所述的絞車控制信號機主控單元與跑車防護裝置主控單元結合為一體并且與所述的同一臺主控可編程序控制器連接，所述的同一臺主控可編程序控制器與絞車電控箱彼此信號控制連接。
本發(fā)明提供的技術方案由于將絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)控系統(tǒng)與同一臺主控可編程序控制器電氣控制連接而對絞車及附屬主電控箱進行一體化自動控制與監(jiān)視，使煤礦斜巷軌道運輸系統(tǒng)的自動化程度顯著提高，并且可有效地增進安全性和可靠性。


圖1為已有技術中的煤礦斜巷軌道運輸監(jiān)控裝置暨應用例示意圖。
圖2為本發(fā)明煤礦斜巷軌道運輸監(jiān)控裝置暨應用例示意圖。
圖3為防止礦車進入錯誤水平軌道的PLC軟件梯形圖。
具體實施方式
為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本發(fā)明的技術實質和有益效果，申請人將在下面以實施例的方式作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本發(fā)明方案的限制，任何依據(jù)本發(fā)明構思所作出的僅僅為形式上的而非實質性的等效變換都應視為本發(fā)明的技術方案范疇。
下面先了解煤礦斜巷軌道運輸機構的工作情況，這可以從傳統(tǒng)的煤礦斜巷軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)結構與現(xiàn)場情況圖中看得很清楚。
參見圖2，圖中所示各編號說明如下1-工業(yè)以太網(wǎng)交換機，2-電視監(jiān)視控制器， 3-工控機及顯示箱，4-旋轉編碼器，5-上井口信號機，6-主控可編程序控制器控制箱，7-絞車電控箱，8-絞車，9-第一擋車欄及控制器，10-第一水平信號機，11-第二擋車欄及控制器，12-第二水平信號機，13-第三擋車欄及控制器，14-井底信號機，15-礦車，16-第一攝像機，17-第一水平道岔控制器，18-第二攝像機，19-第二水平道岔控制器，20-第三攝像機， 21-地面煤礦總監(jiān)控中心。主控可編程序控制器控制箱6、上井口信號機5、各中間水平巷道甩車場的第一水平信號機10、第二水平信號機12和井底信號機14的通信通過主控可編程序控制器(PLC)的現(xiàn)場總線電纜進行。絞車信號機及顯示提供絞車司機監(jiān)視，上井口信號機5、第一水平信號機10、第二水平信號機12和井底信號機14各配備信號工進行監(jiān)視，并通過鍵盤進行“提人”、“提物”、“快上”、“快下”、“慢上”、“慢下”、“開車”、“停車”等信號的發(fā)信操作。各中間水平巷道口，各配備道岔工進行監(jiān)視與操作。各中間水平巷道口和井底各配置一臺攝像機，分別為第一攝像機16、第二攝像機18和第三攝像機20，通過光纜將圖像信息傳送到絞車房的現(xiàn)場電視監(jiān)視器，以便提供絞車司機監(jiān)視。
跑車防護裝置的工作原理是絞車輪盤或者減速箱上安裝有旋轉編碼器，用于精密檢測絞車大輪盤的角位移(當安裝減速箱上時，可在可編程邏輯控制器PLC內(nèi)根據(jù)測試出的間接角位移、絞車大輪盤的直徑和減速比計算出絞車大輪盤的角位移)，而根據(jù)絞車大輪盤的角位移與絞車大輪盤半徑可以得到鋼絲繩的線位移，也就是礦車的位移。第一、第二、第三擋車欄及控制器9、11、13中的控制器直接連接到絞車房的跑車防護裝置主控箱， 當擋車欄多并且距離遠時，可通過設置現(xiàn)場總線及遠程模塊實現(xiàn)。當絞車正轉時，礦車下行，礦車位移增加；當?shù)降V車第一達擋車欄及控制器9的“第一提升/下降虛擬點”(在可編程邏輯控制器PLC內(nèi)部通過軟件進行位移設定)時(由可編程邏輯控制器PLC根據(jù)“第一提升/下降虛擬點”的位移設定與礦車位移進行自動判別)，該第一擋車欄就自動升起，并在上升到上部指定位置時自動停止(由上限位位置傳感器控制)，以便讓礦車通過；當?shù)V車到達第一擋車欄及控制器9的“第二提升/下降虛擬點”時，該第一擋車欄就自動下降，并在下降到下部指定位置時自動停止。而后，礦車向下一個擋車欄行進，如此等等。當絞車反轉， 礦車上行，礦車位移減少，各個擋車欄也會自動升降。例如，當?shù)竭_第一擋車欄及控制器9 的“第二提升/下降虛擬點，，時，該第一擋車欄就自動升起，并在上升到上部指定位置時自動停止，以便讓礦車通過；當?shù)V車到達該第一擋車欄的“第一提升/下降虛擬點”時，該第一擋車欄就自動下降，并在下降到下部指定位置時自動停止。而后，礦車向“原點”行進，如此等等。當因斷繩、脫鉤(此時絞車和旋轉編碼器繼續(xù)旋轉)而發(fā)生跑車時，礦車沿軌道快速向下滑行，很快被下面的常閉式擋車欄的攔車網(wǎng)攔截，攔車網(wǎng)隨車下行，緩沖鋼絲繩被抽出， 使礦車減速直至最后停下來，實現(xiàn)緩沖攔截，將礦車的損傷程度降到最低，同時擋車攔處的傳感器將該情況傳輸至狀態(tài)報警顯示器，由狀態(tài)報警顯示器發(fā)出聲光報警信號，同時受控于絞車電控箱7的絞車8立即停止運轉，旋轉編碼器4也停止旋轉，并且各擋車欄的上升/ 下降信號立即全部停止輸出。
本發(fā)明所公開的煤礦斜巷軌道監(jiān)控裝置的具體實施方式
中，所有的絞車控制信號機信號、跑車防護裝置信號和第一、第二道岔控制器17、19的道岔信號集中到主控可編程序控制器(PLC)控制箱6中進行全盤統(tǒng)一處理和控制。而主控可編程邏輯控制器(PLC)控制箱6和電視監(jiān)視控制器2同工控機3也通過通信接口進行聯(lián)系，工控機及顯示箱3與工業(yè)以太網(wǎng)交換機1連接，以便在工控機(IPC)中通過軟件技術，在其屏幕上進行全盤多畫面 (信號機信息、跑車防護信息、道岔信息和巷道攝像信息畫面顯示)集中顯示。此外，工控機 (IPC)通過工業(yè)通信以太網(wǎng)路，同地面煤礦監(jiān)控中心21的工控機網(wǎng)進行通信，以便在地面煤礦監(jiān)控中心計算機房，也可監(jiān)視到整個絞車及斜井軌道運輸系統(tǒng)的工作情況。本發(fā)明一體化綜合控制中的各分裝置在傳統(tǒng)系統(tǒng)中各自單獨配置，并無電氣上的聯(lián)系，但它們在實際工作中卻存在一定的關聯(lián)，從而影響了效能的發(fā)揮；而本發(fā)明所公開的煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)對這些分裝置進行一體化處理以后，通過電氣軟硬件技術，進行集中統(tǒng)一控制，進一步發(fā)揮了效能，大大提高了系統(tǒng)的自動化水平、可靠性和安全性。
圖3為防止礦車錯誤水平軌道的PLC軟件梯形圖，該圖描述了防止礦車誤入錯誤水平軌道的工作原理和具體實施的技術細節(jié)。圖中M101為第一水平巷道聯(lián)機繼電器， M102為第二水平巷道聯(lián)機繼電器，M103為第三水平巷道聯(lián)機繼電器，M104為井底聯(lián)機繼電器，M201為第一水平巷道彎道繼電器，M202為第二水平巷道彎道繼電器，M203為第三水平巷道彎道繼電器，M300為絞車運轉閉鎖繼電器。顯然，在同一時刻，最多僅允許有一個水平巷道口或下井口處于聯(lián)機狀態(tài)(即當前時刻唯一占有礦車進入權)，或者都處于脫機狀態(tài)。 也就是說，不會出現(xiàn)兩個同時處于聯(lián)機狀態(tài)的情況，通過軟件聯(lián)鎖技術可以實現(xiàn)這一控制。 假設現(xiàn)在第三水平巷道聯(lián)機繼電器M103的常開觸點接通(聯(lián)機)，并且第三水平巷道彎道繼電器M203的常開觸點接通(道岔扳向水平巷道)，而第一水平巷道彎道繼電器M101、第二水平巷道彎道繼電器的常閉觸點都接通(道岔都扳向斜井巷道)，并且井底聯(lián)機常閉觸點接通 (井底處于脫機狀態(tài))，那么，絞車運轉閉鎖繼電器M300就通電，其常開觸點接通，此常開觸點分別串聯(lián)于絞車正向運行回路和反向運行回路，是絞車正轉和反轉的必要條件。但是，CN 102530025 A如果第一水平巷道彎道繼電器M201、第二水平巷道彎道繼電器202的常閉觸點之中有一個或者兩個斷開(一個道岔扳向水平巷道或者兩個道岔都扳向水平巷道)，則絞車運轉閉鎖繼電器M300就不能通電，其常開觸點無法閉合，這就切斷了絞車正向運行回路和反向運行回路，使得絞車不能運轉，礦車不能下行或者上行，從而有效地避免和防止了礦車進入錯誤水平軌道的事故發(fā)生。如此，通過軟硬件技術手段避免了傳統(tǒng)的煤礦斜巷軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)由于人為錯誤操作或者人工聯(lián)系錯誤導致的錯誤事故的發(fā)生。本發(fā)明所公開的煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，即使有人為錯誤操作或者人工聯(lián)系錯誤，也絕對不會出現(xiàn)礦車進入錯誤水平軌道的事故。
權利要求
1.一種煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置，包括絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于所述的絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)均與同一臺主控可編程序控制器電氣控制連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置，其特征在于所述的絞車控制信號機具有絞車控制信號機主控單元及顯示箱，所述的跑車防護裝置具有跑車防護裝置主控單元及顯示器，所述的絞車控制信號機主控單元與跑車防護裝置主控單元結合為一體并且與所述的同一臺主控可編程序控制器連接，所述的同一臺主控可編程序控制器與絞車電控箱彼此信號控制連接。
全文摘要
一種煤礦斜巷軌道運輸綜合監(jiān)控裝置，屬于礦用機電設備自動化及安全設施技術領域。包括絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于所述的絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)視系統(tǒng)均與同一臺主控可編程序控制器電氣控制連接。優(yōu)點由于將絞車控制信號機、跑車防護裝置、氣動司控道岔裝置和礦用電視監(jiān)控系統(tǒng)與同一臺主控可編程序控制器電氣控制連接而對絞車及附屬主電控箱進行一體化自動控制與監(jiān)視，使煤礦斜巷軌道運輸系統(tǒng)的自動化程度顯著提高，并且可有效地增進安全性和可靠性。
文檔編號B61L23/00GK102530025SQ20111039482
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權日2011年12月2日
發(fā)明者宗建康 申請人:常熟市康達電器有限公司