一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置；其特征在于：包括通過光纖通信方式連通的主控系統(tǒng)和分控系統(tǒng)，其中，主控系統(tǒng)包括主站、監(jiān)視器、編碼器、聲光報警器；分控系統(tǒng)包括各水平車場的分站、監(jiān)視器、操作按鈕、接近傳感器、行人檢測傳感器、聲光報警箱、岔位顯示箱、道岔控制電機(jī)、阻車器控制電機(jī)和擋車欄控制電機(jī)。本實用新型采用集中控制與信號采集方案，方便上井口信號工對主斜巷和各水平的輔助運(yùn)輸設(shè)備、防護(hù)設(shè)備、行人檢測設(shè)備的集中監(jiān)控，方便絞車司機(jī)和各水平把鉤工對于主斜井和各水平運(yùn)輸輔助設(shè)備、防護(hù)設(shè)備、行人檢測設(shè)備的集中狀態(tài)監(jiān)視，確保斜井軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性和可靠性，提高行車不行人的管理水平。
【專利說明】一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有礦用軌道運(yùn)輸中，各運(yùn)輸用道岔設(shè)備、擋車器、阻車器、跑車防護(hù)裝置、行人檢測裝置分立存在，并不具有集中狀態(tài)監(jiān)測，遠(yuǎn)端控制，自動控制系統(tǒng)化等功能，存在礦車行進(jìn)中的安全隱患，操作人員對于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息不能及時準(zhǔn)確掌握，管理人員無法通過遠(yuǎn)端操作實時掌握設(shè)備工作運(yùn)行狀態(tài)信息，存在安全隱患。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置，其特征在于:
[0006]包括通過光纖通信方式連通的主控系統(tǒng)和分控系統(tǒng)，其中，
[0007]主控系統(tǒng)包括主站、監(jiān)視器、編碼器、聲光報警器；主站包括主控計算機(jī)、光端機(jī)、電源、本安電路及接線端子、閉鎖輸出、操作設(shè)備、可編程控制器PLC和跑車防護(hù)裝置，所述光端機(jī)分別與電源、監(jiān)視器和主控計算機(jī)相連，主控計算機(jī)通過通訊端口與可編程控制器PLC和跑車防護(hù)裝置相連，操作設(shè)備、閉鎖輸出、聲光報警器和絞車軸上安裝的編碼器通過本安電路及接線端子與可編程控制器PLC相連；
[0008]分控系統(tǒng)包括各水平車場的分站、監(jiān)視器、操作按鈕、接近傳感器、行人檢測傳感器、聲光報警箱、盆位顯不箱、道盆控制電機(jī)、阻車器控制電機(jī)和擋車欄控制電機(jī)；分站包括可編程控制器PLC、光端機(jī)、電源、接口板和輸出控制接觸器；所述光端機(jī)分別與電源、監(jiān)視器和可編程控制器PLC相連，接口板與可編程控制器PLC相連，所述操作按鈕、接近傳感器、聲光報警箱、岔位顯示箱通過接口板與可編程控制器PLC相連，所述道岔控制電機(jī)、阻車器控制電機(jī)、擋車欄控制電機(jī)與通過接口板輸出控制的輸出控制接觸器相連；
[0009]所述主控系統(tǒng)中的光端機(jī)與分控系統(tǒng)中的光端機(jī)通過光纖轉(zhuǎn)接盒進(jìn)行連接，以RS-485接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。
[0010]所述操作按鈕包括應(yīng)急按鈕、道岔操作按鈕、擋車器操作按鈕和阻車器操作按鈕；
[0011 ] 所述行人檢測傳感器為兩個紅外人體傳感器；
[0012]所述接近傳感器包括位置校準(zhǔn)傳感器、直道到位傳感器、岔道到位傳感器、阻車器開到位傳感器、阻車器關(guān)到位傳感器、擋車器開到位傳感器和擋車器關(guān)到位傳感器；
[0013]所述岔位顯示箱包括直道岔位顯示箱和岔道岔位顯示箱；
[0014]所述輸出控制接觸器包括直道操作接觸器、岔道操作接觸器、阻車器打開操作接觸器、阻車器關(guān)閉操作接觸器、擋車器打開接觸器和擋車器關(guān)閉接觸器。[0015]所述操作設(shè)備為操作鼠標(biāo)。
[0016]本實用新型的技術(shù)效果為:
[0017]采用集中控制與信號采集方案，方便上井口信號工對主斜巷和各水平的輔助運(yùn)輸設(shè)備、防護(hù)設(shè)備、行人檢測設(shè)備的集中監(jiān)控，方便絞車司機(jī)和各水平把鉤工對于主斜井和各水平運(yùn)輸輔助設(shè)備、防護(hù)設(shè)備、行人檢測設(shè)備的集中狀態(tài)監(jiān)視，確保斜井軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性和可靠性，提高行車不行人的管理水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為本實用新型布局示意圖；
[0020]圖3為主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4為分控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0022]附圖標(biāo)記為:
[0023]I—主站,2、14一監(jiān)視器，3—編碼器，4一聲光報警器，5—主控計算機(jī)，6、24—光端機(jī),7、25—電源,8—本安電路及接線端子、9一閉鎖輸出，10一操作設(shè)備，11、23—可編程控制器PLC，12—跑車防護(hù)裝置，13—分站，15—操作按鈕，16—接近傳感器，17—行人檢測傳感器，18一聲光報警箱，19一盆位顯不箱，20—道盆控制電機(jī)、21—阻車器控制電機(jī)，22—擋車欄控制電機(jī)，26—接口板，27—輸出控制接觸器，28—光纖轉(zhuǎn)接盒。
【具體實施方式】
[0024]根據(jù)煤礦安全規(guī)程“行車不行人”的規(guī)定，在礦車行駛時，嚴(yán)禁行人進(jìn)入運(yùn)輸巷道；煤礦軌道運(yùn)輸中鑒于對軌道運(yùn)輸輔助設(shè)備的手動操作，本實用新型開發(fā)具有對軌道運(yùn)輸相關(guān)設(shè)備(包括軌道輔助運(yùn)輸設(shè)備，跑車防護(hù)裝置，行人檢測裝置)實時工作狀態(tài)的監(jiān)測和遠(yuǎn)程集中控制的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)礦車提升過程的自動化運(yùn)輸，保障礦車運(yùn)輸過程的安全性和可靠性。在監(jiān)控系統(tǒng)上對輔助運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)端的控制操作，并在設(shè)備故障和行人進(jìn)入主巷道時進(jìn)行相應(yīng)的聲光報警。注:軌道輔助運(yùn)輸設(shè)備包括道岔，擋車器，阻車器。
[0025]參見圖1至圖4，本實用新型涉及的一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置的具體為:
[0026]包括通過光纖通信方式連通的主控系統(tǒng)和分控系統(tǒng)，其中，
[0027]主控系統(tǒng)包括主站1、監(jiān)視器2、編碼器3、聲光報警器4 ;主站包括主控計算機(jī)5、光端機(jī)6、電源7、本安電路及接線端子8、閉鎖輸出9、操作設(shè)備10、可編程控制器PLCll和跑車防護(hù)裝置12，所述光端機(jī)6分別與電源7、監(jiān)視器2和主控計算機(jī)5相連，主控計算機(jī)5通過通訊端口與可編程控制器PLClI和跑車防護(hù)裝置12相連，操作設(shè)備10、閉鎖輸出9、聲光報警器4和絞車軸上安裝的編碼器3通過本安電路及接線端子8與可編程控制器PLCll相連；
[0028]分控系統(tǒng)包括各水平車場的分站13、監(jiān)視器14、操作按鈕15、接近傳感器16、行人檢測傳感器17、聲光報警箱18、盆位顯箱19、道盆控制電機(jī)20、阻車器控制電機(jī)21和擋車欄控制電機(jī)22 ;分站包括可編程控制器PLC23、光端機(jī)24、電源25、接口板26和輸出控制接觸器27 ;所述光端機(jī)24分別與電源25、監(jiān)視器14和可編程控制器PLC23相連，接口板26與可編程控制器PLC23相連，所述操作按鈕15、接近傳感器16、聲光報警箱18、岔位顯示箱19通過接口板26與可編程控制器PLC23相連，所述道岔控制電機(jī)20、阻車器控制電機(jī)21、擋車欄控制電機(jī)22與通過接口板26輸出控制的輸出控制接觸器27相連；
[0029]所述主控系統(tǒng)中的光端機(jī)6與分控系統(tǒng)中的光端機(jī)24通過光纖轉(zhuǎn)接盒28進(jìn)行連接，以RS-485接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。
[0030]本實用新型中所述操作按鈕可包括應(yīng)急按鈕、道岔操作按鈕、擋車器操作按鈕和阻車器操作按鈕；
[0031 ] 所述行人檢測傳感器可為兩個紅外人體傳感器；
[0032]所述接近傳感器可包括位置校準(zhǔn)傳感器、直道到位傳感器、岔道到位傳感器、阻車器開到位傳感器、阻車器關(guān)到位傳感器、擋車器開到位傳感器和擋車器關(guān)到位傳感器；
[0033]所述岔位顯示箱可包括直道岔位顯示箱和岔道岔位顯示箱；
[0034]所述輸出控制接觸器可包括直道操作接觸器、岔道操作接觸器、阻車器打開操作接觸器、阻車器關(guān)閉操作接觸器、擋車器打開接觸器和擋車器關(guān)閉接觸器。
[0035]本實用新型中所述操作設(shè)備可為操作鼠標(biāo)。
[0036]參見圖1，本實用新型采用主站+分站體系結(jié)構(gòu)。主站采用工業(yè)控制計算機(jī)，配有通信模塊，繼電器輸入輸出模塊，具有顯示、鼠標(biāo)、以太網(wǎng)和USB接口 ；分站采用PLC可編程控制器，具有RS-485接口，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸與通信。
[0037]主站與各分站間通過光纖連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。為提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在本方案中主站和分站之間的數(shù)據(jù)通信均采用光纖通信方式。主站設(shè)置于上部平車場信號硐室，分站分別設(shè)置于上部平車場及下部各水平信號硐室，在絞車房和各車場信號硐室通過監(jiān)視器對監(jiān)控畫面進(jìn)行遠(yuǎn)端顯示，監(jiān)控畫面通過信號傳輸技術(shù)可實現(xiàn)遠(yuǎn)端傳輸。煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)布局示意圖如圖2所示。跑車防護(hù)裝置屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不做詳細(xì)描述。
[0038](I)主控系統(tǒng):
[0039]參見圖3，主控系統(tǒng)中主控計算機(jī)作為核心控制部件，通過光端機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)與分控系統(tǒng)中可編程控制器PLC的通訊；主控計算機(jī)輸出視頻圖像信號通過光端機(jī)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后傳送給各水平車場分控系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控畫面的遠(yuǎn)端顯示；操作鼠標(biāo)作為計算機(jī)人機(jī)接口實現(xiàn)操作人員對于主控監(jiān)視畫面的鼠標(biāo)操作；閉鎖輸出聲光報警器作為主控系統(tǒng)在設(shè)備故障或有人員滯留主斜巷時進(jìn)行聲光警示和閉鎖絞車；編碼器隨著絞車軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，通過編碼器的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電脈沖，編碼器的脈沖輸出連接到本安電路將脈沖信號傳輸至主站內(nèi)的可編程控制器PLC，用以計量礦車行進(jìn)的距離，主站內(nèi)的可編程控制器PLC通過串口 I實現(xiàn)與主控計算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊；主控計算機(jī)通過串口 2連接實現(xiàn)與跑車防護(hù)裝置間的數(shù)據(jù)通訊，用以讀取跑車防護(hù)裝置相關(guān)數(shù)據(jù)信息。
[0040](2)分控系統(tǒng):
[0041]參見圖4，分控系統(tǒng)中可編程控制器PLC作為核心控制部件，PLC通過接口板所連輸入設(shè)備有操作按鈕，包括應(yīng)急按鈕、道岔操作按鈕、擋車器操作按鈕、阻車器操作按鈕；所連行人檢測傳感器，包括第一紅外人體傳感器、第二紅外人體傳感器；所連接近傳感器，包括位置校準(zhǔn)傳感器、直道到位傳感器、岔道到位傳感器、阻車器開到位傳感器、阻車器關(guān)到位傳感器、擋車器開到位傳感器、擋車器關(guān)到位傳感器；通過接口板所連岔位顯示箱，包括岔位顯示箱直道顯示、岔位顯示箱岔道顯示；通過接口板所連輸出控制接觸器，包括直道操作接觸器、岔道操作接觸器、阻車器打開操作接觸器、阻車器關(guān)閉操作接觸器、擋車器打開接觸器、擋車器關(guān)閉接觸器、通過接口板所聲光報警箱輸出有報警箱，從而實現(xiàn)對道岔，岔位顯示，阻車器、擋車器和報警輸出的控制?？删幊炭刂破鱌LC具有RS485通訊接口，經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換后，實現(xiàn)與給上位主控計算機(jī)的通訊，主控計算機(jī)傳輸出的視頻信號經(jīng)過光端機(jī)將光信號還原為電信號后通過監(jiān)視器實現(xiàn)監(jiān)視畫面的遠(yuǎn)端顯示。
[0042]本實用新型流程:
[0043]分控系統(tǒng)中PLC控制器采集操作按鈕、道岔裝置、阻車器、擋車器、行人檢測裝置的狀態(tài)到位信息，在手動模式下由就地按鈕控制通過可編程控制器PLC實現(xiàn)對道岔進(jìn)行直道、岔道操作，對擋車器進(jìn)行打開和關(guān)閉操作，對阻車器進(jìn)行打開和關(guān)閉操作；在自動模式下PLC接收計算機(jī)主站所發(fā)指令信息，對道岔、阻車器、擋車器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作；行人檢測通過紅外人體傳感器用于檢測進(jìn)出主斜巷人數(shù)，并對進(jìn)出主斜巷人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計；當(dāng)有行人進(jìn)入主斜巷時分控系統(tǒng)進(jìn)行“進(jìn)入行車區(qū)域，請注意安全”聲光報警，主控系統(tǒng)進(jìn)行“行人進(jìn)入，請注意安全”聲光報警可輸出節(jié)點閉鎖絞車，當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)緊急情況時水平車場把鉤工通過操作應(yīng)急按鈕提示上井口信號工和絞車司機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)故障時主控系統(tǒng)進(jìn)行“設(shè)備故障，請檢修”聲光報警。主控計算機(jī)與跑車防護(hù)裝置進(jìn)行通訊，讀取跑車防護(hù)裝置各檔防護(hù)欄的運(yùn)行狀態(tài)信息，并在監(jiān)視器上進(jìn)行模擬顯示。
[0044]工藝過程:
[0045]在監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中，各水平車場的分站檢測水平偏口處道岔、擋車器和阻車器的到位信息并將狀態(tài)上傳至主控系統(tǒng)中的主控計算機(jī)，主控計算機(jī)通過主站內(nèi)的可編程控制器PLC讀取與絞車滾筒相連接的編碼器旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的脈沖數(shù)，來確定礦車的位置；在系統(tǒng)中通過自動控制和手動控制兩種方式來實現(xiàn)對道岔、阻車器、擋車器的操作控制。當(dāng)系統(tǒng)處于手動控制方式時，可通過與分站所連操作按鈕進(jìn)行控制操作，控制道岔的扳道，擋車器和阻車器的打開和關(guān)閉，也可通過操作主控計算機(jī)上的操作鼠標(biāo)在主監(jiān)控畫面上選取水平分站名稱后點擊對應(yīng)的道岔、阻車器或擋車器操作按鈕，實現(xiàn)對道岔、阻車器、擋車器的遠(yuǎn)端控制操作；當(dāng)系統(tǒng)處于自動控制方式(既礦車行進(jìn)過程中運(yùn)輸輔助設(shè)備進(jìn)行自動控制操作)時，在主控計算機(jī)上操作鼠標(biāo)在主監(jiān)控畫面上選取起點水平和終點水平名稱并點擊“確定”按鈕，所對應(yīng)的分站中會根據(jù)選取路線的起始、終點和礦車所在的位置進(jìn)行自動扳道、自動控制阻車器、擋車器的動作，實現(xiàn)對道岔、阻車器、擋車器的自動控制操作，保障運(yùn)輸路線的暢通。各水平行人檢測用紅外人體傳感器感應(yīng)從各水平車場進(jìn)出主斜巷行人，當(dāng)有行人進(jìn)入主巷道時對應(yīng)的分控系統(tǒng)報警箱進(jìn)行語音報警提示“進(jìn)入行車區(qū)域，請注意安全”，分站PLC將行人數(shù)據(jù)傳輸至主控計算機(jī)并在監(jiān)控畫面上進(jìn)行人員數(shù)量的顯示，在主斜巷有行人時主控系統(tǒng)進(jìn)行“行人進(jìn)入，請注意安全”聲光報警并輸出節(jié)點閉鎖絞車；當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)緊急情況時水平車場把鉤工通過操作應(yīng)急按鈕提示上井口信號工和絞車司機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備有故障時主控系統(tǒng)中聲光報警器進(jìn)行“設(shè)備故障，請檢修”聲光報警。主控計算機(jī)與跑車防護(hù)裝置進(jìn)行通訊，讀取跑車防護(hù)裝置各檔防護(hù)欄的運(yùn)行狀態(tài)信息，并在監(jiān)視器上進(jìn)行模擬顯
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[0046]本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置；其特征在于:包括通過光纖通信方式連通的主控系統(tǒng)和分控系統(tǒng)，其中，主控系統(tǒng)包括主站(I)、監(jiān)視器(2)、編碼器(3)、聲光報警器(4);主站包括主控計算機(jī)(5)、光端機(jī)(6)、電源(7)、本安電路及接線端子(8)、閉鎖輸出(9)、操作設(shè)備(10)、可編程控制器PLC (11)和跑車防護(hù)裝置(12)，所述光端機(jī)(6)分別與電源(7)、監(jiān)視器(2 )和主控計算機(jī)(5 )相連，主控計算機(jī)(5 )通過通訊端口與可編程控制器PLC (11)和跑車防護(hù)裝置(12 )相連，操作設(shè)備(10 )、閉鎖輸出(9 )、聲光報警器(4)和絞車軸上安裝的編碼器(3 )通過本安電路及接線端子(8 )與可編程控制器PLC (11)相連； 分控系統(tǒng)包括各水平車場的分站(13)、監(jiān)視器(14)、操作按鈕(15)、接近傳感器(16)、行人檢測傳感器(17)、聲光報警箱(18)、岔位顯示箱(19)、道岔控制電機(jī)(20)、阻車器控制電機(jī)(21)和擋車欄控制電機(jī)(22);分站包括可編程控制器PLC (23)、光端機(jī)(24)、電源(25)、接口板(26)和輸出控制接觸器(27);所述光端機(jī)(24)分別與電源(25)、監(jiān)視器(14)和可編程控制器PLC (23)相連，接口板(26)與可編程控制器PLC (23)相連，所述操作按鈕(15)、接近傳感器(16)、聲光報警箱(18)、岔位顯示箱(19)通過接口板(26)與可編程控制器PLC (23 )相連，所述道岔控制電機(jī)(20 )、阻車器控制電機(jī)(21)、擋車欄控制電機(jī)(22 )與通過接口板(26 )輸出控制的輸出控制接觸器(27 )相連； 所述主控系統(tǒng)中的光端機(jī)(6)與分控系統(tǒng)中的光端機(jī)(24)通過光纖轉(zhuǎn)接盒(28)進(jìn)行連接，以RS-485接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述操作按鈕包括應(yīng)急按鈕、道岔操作按鈕、擋車器操作按鈕和阻車器操作按鈕； 所述行人檢測傳感器為兩個紅外人體傳感器； 所述接近傳感器包括位置校準(zhǔn)傳感器、直道到位傳感器、岔道到位傳感器、阻車器開到位傳感器、阻車器關(guān)到位傳感器、擋車器開到位傳感器和擋車器關(guān)到位傳感器； 所述岔位顯示箱包括直道岔位顯示箱和岔道岔位顯示箱； 所述輸出控制接觸器包括直道操作接觸器、岔道操作接觸器、阻車器打開操作接觸器、阻車器關(guān)閉操作接觸器、擋車器打開接觸器和擋車器關(guān)閉接觸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控裝置，其特征在于:所述操作設(shè)備為操作鼠標(biāo)。
【文檔編號】G05B19/418GK203547797SQ201320442171
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】杜磊, 王軍祥, 汪濤 申請人:陜西航泰電氣有限公司