CN111533023B - 一种斜井混合提升系统电气闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，所述斜井包括行车轨道、和设置在行车轨道上的矿车，所述矿车由电控提升系统提升，所述电气闭锁装置包括：所述电控提升系统连接的提升闭锁控制装置；阻车闭锁控制装置，设置在所述行车轨道上，所述阻车闭锁控制装置上设置感应装置；控制器，与所述电控提升系统、提升闭锁控制装置、阻车闭锁控制装置、感应装置电连接。本发明根据感应装置，控制电控提升系统的关闭使得矿车停止运行，以及控制阻车闭锁装置闭锁以进行阻车，以提高本发明的安全性。

Description

一种斜井混合提升系统电气闭锁装置

技术领域

本发明涉及斜井提升技术领域，特别涉及一种斜井混合提升系统电气闭锁装置。

背景技术

斜井提升广泛应用于矿山运输，目前我国矿山斜井中大多是人车混行，极易发生安全事故。矿车提升过程中，因各种原因矿车跑车的事故时有发生，轻者造成矿车损坏，严重者会导致斜井装备损坏，甚至造成人员的伤亡。同时，在无隔离带的行人斜井中，如事故发生时有人行走，也可能造成对行人的伤害。目前，斜井混合提升系统通常仅设置行人与行车的相互闭锁，如CN 207161138 U，而并无设置在行车轨道上的阻车闭锁控制装置，具有安全性差的缺陷。

发明内容

本发明提供一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，用以解决上述技术问题。

为技术上述技术问题，本发明提提供一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，所述斜井包括行车轨道、和设置在行车轨道上的矿车，所述矿车由电控提升系统提升，所述电气闭锁装置包括：

所述电控提升系统连接的提升闭锁控制装置；

阻车闭锁控制装置，设置在所述行车轨道上，所述阻车闭锁控制装置上设置感应装置；

控制器，与所述电控提升系统、提升闭锁控制装置、阻车闭锁控制装置、感应装置电连接。

优选的，所述电控提升系统包括：提升装置，和与提升装置连接的拉绳，所述拉绳与所述矿车连接，所述提升装置与控制器电连接。

优选的，所述提升闭锁控制装置为第一继电器，所述感应装置为电磁感应器。

优选的，所述阻车闭锁控制装置包括：设置在斜井入口处的第一阻车器，设置在行车轨道靠近斜井入口处的第一挡车器，设置在行车轨道处的第二挡车器；

所述感应装置包括：所述第一阻车器和第一挡车器设置的第一距离传感器，所述第二挡车器设置的速度传感器；

所述提升装置为卷筒提升装置，所述提升闭锁控制装置包括：编码器，所述编码器与卷筒提升装置的卷筒连接；

所述第一阻车器、第一挡车器、第二挡车器、各第一距离传感器、速度传感器、编码器分别与所述控制器电连接。

优选的，斜井还包括人行轨道，所述人行轨道中设置人体红外传感器，所述电气闭锁装置还包括语音报警装置，用于提醒人行轨道行人和行车轨道行矿车不同时进行；

所述人行轨道和行车轨道均设置若干第一摄像头，所述第一摄像头与所述控制器电连接，所述控制器还电连接有显示器。

优选的，所述第一挡车器包括：

门型框架，固定连接在行车轨道两侧；

第一固定块，固定连接在门型框架上端一侧；挡板，所述挡板一侧设置转动杆，所述转动杆转动连接在所述第一固定块下方；

驱动电机，用于驱动转动杆转动，所述驱动电机与控制器电连接；

第二固定块，固定连接在门型框架中部，且与所述第一固定块位于同一侧；

第三固定块，固定连接在挡板上端一侧，且靠近第二固定块；

第一连杆、第二连杆，所述第一连杆一端与第二连杆一端转动连接，所述第一连杆另一端与第二固定块转动连接，所述第二连杆另一端与第三固定块转动连接。

优选的，还包括第二阻车器，所述第二阻车器设置在行车轨道斜井入口处，且位于第一挡车器与第一阻车器之间，所述第二阻车器包括：

第四固定块，固定在行车轨道一侧，所述第四固定块上设置弹簧安装槽；

压块，通过转轴转动连接在第四固定块上方靠近行车轨道的一侧；

插杆，固定连接在所述压块一端，所述矿车设有与所述插杆匹配的插孔；

弹簧，竖直设置，一端固定连接在所述弹簧安装槽内，所述弹簧一端与所述压块中部固定连接；

挡杆，螺纹连接在所述第四固定块靠近行车轨道的一侧，可以压下压块使得压块远离插杆的一端位于挡杆下方。

优选的，所述控制器还连接有锁定模块、保护模块、滤波模块、放大模块；

所述控制器通过锁定模块连接提升装置的信号输入端，所述锁定模块包括：

第二继电器，第一开关端及第一线圈端连接第二电源；

第二三极管，漏极连接第二继电器的第二开关端，源极接地，所述第二三极管的栅极通过第三电阻连接第二三极管的源极，栅极通过第二电阻连接控制器；

第二二极管，负极连接第二继电器的第一线圈端，正极连接第二继电器的第二线圈端；

第五三极管，集电极连接第二继电器的第二线圈端，发射极接地，基极连接控制器；

第五电阻，一端连接第五三极管基极，另一端连接第五三极管发射极；

所述第一距离传感器的电源端通过保护模块连接第三电源，所述保护模块包括：

第四电阻，第一端连接第三电源，第二端通过第四电容接地以及通过第六电阻接地；

比较器，负输入端连接第四电阻第二端，正输入端连接控制器；

第一电阻，一端连接比较器正输入端，另一端连接比较器输出端；

第三三极管，栅极通过第七电阻连接第三电源以及通过第八电阻连接比较器输出端，漏极连接第一距离传感器电源端；

第一二极管，正极连接第三三极管源极，负极连接第三三极管栅极；

第九电阻，一端连接第四电阻第二端，另一端连接第三三极管漏极；

所述第一距离传感器信号输出端通过滤波模块和放大模块与控制器连接，所述滤波模块包括：

第十八电阻，第一端连接第一距离传感器；

第二运算放大器，正输入端通过第十七电阻连接第十八电阻第二端；

第一电容，一端连接第十八电阻第二端，另一端连接第二运算放大器输出端及通过第十九电阻连接第二运算放大器负输入端；

第一运算放大器，正输入端通过第五电容连接第二运算放大器输出端，负输入端通过第十电阻接地及通过第十一电阻连接第一运算放大器输出端；

第四三极管，第一电源通过第十六电阻连接第四三极管基极及第一运算放大器正电源端；

第十五电阻，一端连接第四三极管发射极，另一端连接第一电源及通过第三电容接地；

第一三极管，第一负电源通过第十三电阻连接第一三极管基极及第一运算放大器负电源端；

第十四电阻，一端连接第一三极管发射极，另一端连接第一负电源及通过第二电容接地；

第十二电阻，一端连接第一运算放大器输入端，另一端连接第四三极管集电极及第一三极管集电极及连接控制器。

优选的，还包括：

第二旋转摄像头，设置在所述矿车上或者斜井内位于行车轨道上方；

若干第二距离传感器，设置在所述矿车周向，用于检测其所在处到行车轨道的垂直距离；

速度检测器件，用于检测矿车的行车速度；

重力传感器，设置在所述矿车内；

若干第三距离传感器，设置在所述行车轨道上，用于检测其所在处距离矿车的行走轮的水平方向及竖直方向距离；

所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器分别与控制器电连接；

所述控制器根据所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器控制所述提升装置工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制提升装置提升过程中，控制第二旋转摄像头拍摄矿车及轨道图像，比较所述图像中特征与预设的报警图像数据库的报警图像的对应的特征的相似度，所述特征包括：行车轨道特征、行走轮特征、矿车特征、矿车中货物特征、提升装置的拉绳特征；

步骤2：基于步骤1、第二距离传感器、重力传感器，根据公式(1)获得第一预测报警得分；

其中，P₁为所述第一预测报警得分，N为所述特征的数量，L_i为第i个特征对应的相似度，λ为预设第一权重，

为N个所述特征对应的相似度的平均值，S为第二距离传感器的数量，H_j为j个第二距离传感器的检测值，B为重力传感器检测值，A为矿车的重量，C为行车轨道的高度，ln()是以常数e为底数的对数；

步骤3：基于第三距离传感器、速度检测器件，根据公式(2)获得第二预测报警得分；

P₂为所述第二预测报警得分，M为第三距离传感器的数量，E_k为第K个第三距离传感器的检测值，η为预设第二权重，V为所述速度检测器件的检测值，μ为行走轮与行车轨道的摩擦系数，F为行走轮的重量，E为K个第三距离传感器检测值的平均值，D₁为行走轮到行车轨道长度方向边缘的预设基准值，D₂为行车轨道的宽度，e＝2.71828，g为重力加速度，g＝9.8；

步骤4：根据公式(3)计算综合预测报警得分，

P＝P₁+P₂ (3)

P为所述综合预测报警得分，当所述综合预测报警得分大于预设报警得分基准值时，控制器控制与其连接的报警器进行报警。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明逻辑示意框图。

图2为本发明的一种实施例的结构示意图。

图3为本发明的第一挡车器的一种实施例的结构示意图。

图4为本发明的第二阻车器的一种实施例的结构示意图。

图5为本发明的电路图。

图中：1、行车轨道；2、矿车；3、提升装置；4、拉绳；5、阻车闭锁控制装置；51、第一阻车器；52、第一挡车器；521、门型框架；522、第一固定块；523、挡板；524、第二固定块；525、第三固定块；526、第一连杆；527、第二连杆；528、转动杆；53、第二挡车器；54、第二阻车器；541、第四固定块；542、压块；543、插杆；544、弹簧；545、挡杆；6、人行轨道；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻； R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；R13、第十三电阻；R14、第十四电阻； R15、第十五电阻；R16、第十六电阻；R17、第十七电阻；R18、第十八电阻；R19、第十九电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；U1、第一运算放大器；U2、第二运算放大器；U3、比较器；Q1、第一三极管；Q2、第二三极管；Q3、第三三极管；Q4、第四三极管；Q5、第五三极管；V1、第一电源；V2、第二电源；V3、第三电源；D1、第一二极管；D2、第二二极管；J、继电器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明实施例提供了一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，所述斜井包括行车轨道1、和设置在行车轨道1上的矿车2，所述矿车2由电控提升系统提升，所述电气闭锁装置包括：

所述电控提升系统连接的提升闭锁控制装置；

阻车闭锁控制装置5，设置在所述行车轨道1上，所述阻车闭锁控制装置上设置感应装置；

控制器，与所述电控提升系统、提升闭锁控制装置、阻车闭锁控制装置、感应装置电连接。

优选的，所述电控提升系统包括：提升装置3，和与提升装置3连接的拉绳4，所述拉绳4与所述矿车2连接，所述提升装置3与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理：上述感应装置用于感应是否需要使得电控提升系统关闭(闭锁)，以及阻车闭锁控制装置是否需要进行闭锁以进行阻车，上述提升闭锁控制装置用于控制电控提升系统关闭(如提升闭锁控制装置可为在电控提升系统的回路中设置的继电器)；

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案根据感应装置，控制电控提升系统的关闭使得矿车停止运行，以及控制阻车闭锁装置闭锁以进行阻车，以提高本发明的安全性。与目前斜井混合提升系统通常仅设置行人与行车的相互闭锁，而并无设置在行车轨道上的阻车闭锁控制装置相比，具有安全性更好的优点。

实施例2

在上述实施例1的基础上，所述提升闭锁控制装置为第一继电器(在电控提升系统的回路中设置在第一继电器)，所述感应装置为电磁感应器。

上述技术方案的工作原理：当电控提升系统带动矿车提升至靠近井口处时，电磁感应器接收到感应信号，并发出信号至控制器，控制器控制第一继电器工作，以使得电控提升系统停止工作，以及控制阻车闭锁控制装置进行工作以进行阻车。

上述技术方案的有益效果为：感应装置及提升闭锁控制装置简单，便于控制电控提升系统的关闭使得矿车停止运行，以及控制阻车闭锁装置闭锁以进行阻车，以提高本发明的安全性。

实施例3

在上述实施例1的基础上，如图2所示，所述阻车闭锁控制装置5包括：设置在斜井入口处的第一阻车器51，设置在行车轨道1靠近斜井入口处的第一挡车器52，设置在行车轨道1处的第二挡车器53；

所述感应装置包括：所述第一阻车器51和第一挡车器52设置的第一距离传感器，所述第二挡车器设置的速度传感器(优选的，也可在第一挡车器设置速度传感器)；

所述提升装置3为卷筒提升装置3，所述提升闭锁控制装置包括：编码器，所述编码器与卷筒提升装置3的卷筒连接；

所述第一阻车器51、第一挡车器52、第二挡车器53、各第一距离传感器、速度传感器、编码器分别与所述控制器电连接。

优选的，上述第一挡车器为常闭状态；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

速度传感器用于感应矿车的速度并发送给控制器，控制器预设有第一速度标准值，当速度传感器检测的速度值大于第一速度标准值时，控制器控制与其连接的报警器进行报警，并控制第二挡车器进行挡车；

上述第一距离传感器用于感应矿车的距离并发送给控制器，控制器通过控制编码器进行工作，以调整矿车在行车轨道上的运行位置；

且提升过程中，当第一挡车器上的距离传感器感应到矿车时，发送信号给控制器，控制器控制第一挡车器打开供矿车通过，矿车通过后及时关闭第一挡车器，以避免在井口取物过程中出现矿车下跌；

第一阻车器用于矿车的提升上行限位，优选的，所述第一挡车器也设置速度传感器，控制器预设有第二速度标准值(小于第一速度标准值)，当速度传感器检测的速度值大于第二速度标准值时，控制器控制提升控制系统进一步减速，避免对第一阻车器的冲击力大。

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案通过超速预警以及超速挡车，以及通过距离感应控制第一挡车器打开或者闭合挡车，以避免提升至斜井入口处矿车意外掉落，以及通过第一阻车器用于矿车的提升上行限位，以进一步提高本发明的安全性。

实施例4

在上述实施例1-3中任一项的基础上，

斜井还包括人行轨道6，所述人行轨道6中设置人体红外传感器，所述电气闭锁装置还包括语音报警装置，用于提醒人行轨道6行人和行车轨道1行矿车2不同时进行；

所述人行轨道6和行车轨道1均设置若干第一摄像头，所述第一摄像头与所述控制器电连接，所述控制器还电连接有显示器。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：人行轨道6中设置人体红外传感器，所述电气闭锁装置还包括语音报警装置，用于提醒人行轨道6行人和行车轨道1行矿车2不同时进行，以进一步提高本发明的安全性；

人行轨道6和行车轨道1均设置若干第一摄像头，分别用于采集人行轨道和行车轨道的图像信息，并将其传输给控制器，控制器控制显示器进行显示。

上述技术方案的有益效果为：通过提醒人行轨道6行人和行车轨道1行矿车2不同时进行，以进一步提高本发明的安全性；通过设置若干第一摄像头，分别用于采集人行轨道和行车轨道的图像信息，并将其传输给控制器，控制器控制显示器进行显示，更便于本发明保证安全(如轨道出现问题及时检修，每次行人和行车时查看显示器)。

实施例5

在上述实施例1-4中任一项的基础上，如图3所示，所述第一挡车器52 包括：

门型框架521，固定连接在行车轨道1两侧；

第一固定块522，固定连接在门型框架521上端一侧(靠近第一阻车器/ 斜井入口的一侧)；

挡板523，所述挡板523一侧设置转动杆528，所述转动杆528转动连接在所述第一固定块522下方；

驱动电机，用于驱动转动杆528转动，所述驱动电机与控制器电连接；

第二固定块524，固定连接在门型框架521中部，且与所述第一固定块522 位于同一侧；

第三固定块525，固定连接在挡板523上端一侧，且靠近第二固定块524；

第一连杆526、第二连杆527，所述第一连杆526一端与第二连杆527一端转动连接，所述第一连杆526另一端与第二固定块524转动连接，所述第二连杆527另一端与第三固定块525转动连接。优选的，第二挡车器也可采用与第一挡车器相同的结构。

上述技术方案的工作原理为：图3为第一挡车器闭合挡车状态示意图，当需要打开第一挡车器时，控制器控制驱动电机正向转动，带动挡板绕第一固定块转动以打开门型框架，以供矿车通过，该过程中，第二连杆绕第一连杆转动至与第一连杆呈L形，用于支撑挡板，防止挡板闭合；

第一挡车器需要闭合至如图3时，控制器控制驱动电机反向转动，至挡板贴合在门型框架靠近第一挡车器的一侧，挡板上端及两侧贴合抵挡在门型框架上端及两侧。

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案便于打开及闭合第一挡车器，且挡板打开时，第二连杆绕第一连杆转动至与第一连杆呈L形，用于支撑挡板，防止挡板闭合；挡板闭合时，挡板贴合在门型框架靠近第一挡车器的一侧，挡板上端及两侧贴合抵挡在门型框架上端及两侧，便于可靠支撑挡板，从而可靠挡住位于挡板远离门型框架一侧的矿车，上述技术方案便于提高本发明的安全性。

实施例6

在上述实施例1-5中任一项的基础上，如图4所示，

还包括第二阻车器54，所述第二阻车器54设置在行车轨道1斜井入口处，且位于第一挡车器52与第一阻车器51之间，所述第二阻车器54包括：

第四固定块541，固定在行车轨道1一侧，所述第四固定块541上设置弹簧544安装槽；

压块542，通过转轴转动连接在第四固定块541上方靠近行车轨道1的一侧；

插杆543，固定连接在所述压块542一端，所述矿车2设有与所述插杆543 匹配的插孔；

弹簧544，竖直设置，一端固定连接在所述弹簧544安装槽内，所述弹簧 544一端与所述压块542中部固定连接；

挡杆545，螺纹连接在所述第四固定块541靠近行车轨道1的一侧，可以压下压块542使得压块542远离插杆543的一端位于挡杆545下方。

上述技术方案的工作原理为：可在矿车两侧设置若干所述插孔，当需要阻车时，首先拆卸下挡杆，然后手动按压压块，使得插杆插入矿车的插孔内，然后将所述挡杆插上，使得压块542远离插杆543的一端位于挡杆545下方，从而使得插杆可靠插在插孔内对矿车进行限位，以实现挡车。

上述技术方案的有益效果为：该技术方案可进一步将矿车固定，以便于在斜井入口取物，且可手动操作第二阻车器进行挡车，以上进一步提高本发明的安全性。

实施例7

在上述实施例1-6中任一项的基础上，如图5所示，

所述控制器还连接有锁定模块、保护模块、滤波模块、放大模块；

所述控制器通过锁定模块连接提升装置3的信号输入端，所述锁定模块包括：

第二继电器J，第一开关端及第一线圈端连接第二电源V2；

第二三极管Q2，漏极连接第二继电器J的第二开关端，源极接地，所述第二三极管Q2的栅极通过第三电阻R3连接第二三极管Q2的源极，栅极通过第二电阻R2连接控制器；

第二二极管D2，负极连接第二继电器J的第一线圈端，正极连接第二继电器J的第二线圈端；

第五三极管Q5，集电极连接第二继电器J的第二线圈端，发射极接地，基极连接控制器；

第五电阻R5，一端连接第五三极管Q5基极，另一端连接第五三极管Q5 发射极；

所述第一距离传感器的电源端通过保护模块连接第三电源V3，所述保护模块包括：

第四电阻R4，第一端连接第三电源V3，第二端通过第四电容C4接地以及通过第六电阻R6接地；

比较器U3，负输入端连接第四电阻R4第二端，正输入端连接控制器；

第一电阻R1，一端连接比较器U3正输入端，另一端连接比较器U3输出端；

第三三极管Q3，栅极通过第七电阻R7连接第三电源V3以及通过第八电阻 R8连接比较器U3输出端，漏极连接第一距离传感器电源端；

第一二极管D1，正极连接第三三极管Q3源极，负极连接第三三极管Q3 栅极；

第九电阻R9，一端连接第四电阻R4第二端，另一端连接第三三极管Q3 漏极；

所述第一距离传感器信号输出端通过滤波模块和放大模块与控制器连接，所述滤波模块包括：

第十八电阻R18，第一端连接第一距离传感器；

第二运算放大器U2，正输入端通过第十七电阻R17连接第十八电阻R18 第二端；

第一电容C1，一端连接第十八电阻R18第二端，另一端连接第二运算放大器U2输出端及通过第十九电阻R19连接第二运算放大器U2负输入端；

第一运算放大器U1，正输入端通过第五电容C5连接第二运算放大器U2 输出端，负输入端通过第十电阻R10接地及通过第十一电阻R11连接第一运算放大器U1输出端；

第四三极管Q4，第一电源V1通过第十六电阻R16连接第四三极管Q4基极及第一运算放大器U1正电源端；

第十五电阻R15，一端连接第四三极管Q4发射极，另一端连接第一电源 V1及通过第三电容C3接地；

第一三极管Q1，第一负电源通过第十三电阻R13连接第一三极管Q1基极及第一运算放大器U1负电源端；

第十四电阻R14，一端连接第一三极管Q1发射极，另一端连接第一负电源及通过第二电容C2接地；

第十二电阻R12，一端连接第一运算放大器U1输入端，另一端连接第四三极管Q4集电极及第一三极管Q1集电极及连接控制器。

上述技术方案的有益效果为:上述锁定模块中，第二电阻连接控制器的一端为提升装置的第一信号端(如下放信号)，第五三极管基极连接的为提升装置的第二信号端(如提升信号)，上述锁定模块通过Q2、Q5，用于实现提升装置的第一信号端和第二信号端相互锁定，避免相互影响，提高提升装置的工作可靠性，从而提高本发明安全性；上述滤波模块和放大模块中，C1、C5的作用用于滤波，C3、C2用于去噪，U1、U2用于放大信号,U2与Q1、Q4的配合以提高放大系数；上述保护模块中，提高U3比较第一距离传感器的电压及基准电压，当第一距离传感器的电源端的电压异常时，通过Q3的作用断开第一距离传感器与第三电源的连接，以保护第一距离传感器，其中，C4用于滤波，D1 用于保护Q3，上述保护电路用于保护距离传感器，从而保证本发明可靠闭锁，提升本发明的安全性。

实施例7

在上述实施例1-6中任一项的基础上，还包括：

第二旋转摄像头，设置在所述矿车上或者斜井内位于行车轨道上方；

若干第二距离传感器，设置在所述矿车周向，用于检测其所在处到行车轨道的垂直距离；

速度检测器件，用于检测矿车的行车速度；

重力传感器，设置在所述矿车内；

若干第三距离传感器，设置在所述行车轨道上，用于检测其所在处距离矿车的行走轮的水平方向及竖直方向距离；

所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器分别与控制器电连接；

所述控制器根据所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器控制所述提升装置工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制提升装置提升过程中，控制第二旋转摄像头拍摄矿车及轨道图像，比较所述图像中特征与预设的报警图像数据库的报警图像的对应的特征的相似度，所述特征包括：行车轨道特征、行走轮特征、矿车特征、矿车中货物特征、提升装置的拉绳特征；

步骤2：基于步骤1、第二距离传感器、重力传感器，根据公式(1)获得第一预测报警得分；

其中，P₁为所述第一预测报警得分，N为所述特征的数量，L_i为第i个特征对应的相似度，λ为预设第一权重，

为N个所述特征对应的相似度的平均值，S为第二距离传感器的数量，H_j为j个第二距离传感器的检测值，B为重力传感器检测值，A为矿车的重量，C为行车轨道的高度，ln()是以常数e为底数的对数；

步骤3：基于第三距离传感器、速度检测器件，根据公式(2)获得第二预测报警得分；

P₂为所述第二预测报警得分，_M为第三距离传感器的数量，E_k为第K个第三距离传感器的检测值，η为预设第二权重，V为所述速度检测器件的检测值，μ为行走轮与行车轨道的摩擦系数，F为行走轮的重量，

为K个第三距离传感器检测值的平均值，D₁为行走轮到行车轨道长度方向边缘的预设基准值，D₂为行车轨道的宽度，e＝2.71828，g为重力加速度，g＝9.8；

步骤4：根据公式(3)计算综合预测报警得分，

P＝P₁+P₂ (3)

P为所述综合预测报警得分，当所述综合预测报警得分大于预设报警得分基准值时，控制器控制与其连接的报警器进行报警。

上述技术方案的工作原理为：第二旋转摄像头，摄像头拍摄矿车及轨道图像；若干第二距离传感器，用于检测其所在处到行车轨道的垂直距离；速度检测器件，用于检测矿车的行车速度；重力传感器，设置在所述矿车内，用于获取矿车所载货物的重量；若干第三距离传感器，用于检测其所在处距离矿车的行走轮的水平方向及竖直方向距离；

上述技术方案的有益效果为：所述控制器根据所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器控制所述提升装置工作，以实现以通过轨道图像因素、行走轮图像因素、矿车图像因素、矿车中货物图像因素、提升装置的拉绳图像因素，以及行走轮的实际距离因素、矿车的实时速度因素、矿车的实际距离因素、行走轮重量、载物重量、矿车重量、行车轨道长度及高度，这些多因素来预测是否需要报警，便于可靠报警，以提高本发明的安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，所述斜井包括行车轨道(1)、和设置在行车轨道(1)上的矿车(2)，所述矿车(2)由电控提升系统提升，其特征在于，所述电气闭锁装置包括：

所述电控提升系统连接的提升闭锁控制装置；

阻车闭锁控制装置(5)，设置在所述行车轨道(1)上，所述阻车闭锁控制装置(5)上设置感应装置；

控制器，与所述电控提升系统、提升闭锁控制装置、阻车闭锁控制装置、感应装置电连接；

所述电控提升系统包括：提升装置(3)，和与提升装置(3)连接的拉绳(4)，所述拉绳(4)与所述矿车(2)连接，所述提升装置(3)与控制器电连接；

所述阻车闭锁控制装置(5)包括：设置在斜井入口处的第一阻车器(51)，设置在行车轨道(1)靠近斜井入口处的第一挡车器(52)，设置在行车轨道(1)处的第二挡车器(53)；

所述感应装置包括：所述第一阻车器(51)和第一挡车器(52)设置的第一距离传感器，所述第二挡车器(53)设置的速度传感器；

所述提升装置(3)为卷筒提升装置(3)，所述提升闭锁控制装置包括：编码器，所述编码器与卷筒提升装置(3)的卷筒连接；

所述第一阻车器(51)、第一挡车器(52)、第二挡车器(53)、各第一距离传感器、速度传感器、编码器分别与所述控制器电连接；

所述控制器还连接有锁定模块、保护模块、滤波模块、放大模块；

所述控制器通过锁定模块连接提升装置(3)的信号输入端，所述锁定模块包括：

第二继电器(J)，第一开关端及第一线圈端连接第二电源(V2)；

第二三极管(Q2)，漏极连接第二继电器(J)的第二开关端，源极接地，所述第二三极管(Q2)的栅极通过第三电阻(R3)连接第二三极管(Q2)的源极，栅极通过第二电阻(R2)连接控制器；

第二二极管(D2)，负极连接第二继电器(J)的第一线圈端，正极连接第二继电器(J)的第二线圈端；

第五三极管(Q5)，集电极连接第二继电器(J)的第二线圈端，发射极接地，基极连接控制器；

第五电阻(R5)，一端连接第五三极管(Q5)基极，另一端连接第五三极管(Q5)发射极；

所述第一距离传感器的电源端通过保护模块连接第三电源(V3)，所述保护模块包括：

第四电阻(R4)，第一端连接第三电源(V3)，第二端通过第四电容(C4)接地以及通过第六电阻(R6)接地；

比较器(U3)，负输入端连接第四电阻(R4)第二端，正输入端连接控制器；

第一电阻(R1)，一端连接比较器(U3)正输入端，另一端连接比较器(U3)输出端；

第三三极管(Q3)，栅极通过第七电阻(R7)连接第三电源(V3)以及通过第八电阻(R8)连接比较器(U3)输出端，漏极连接第一距离传感器电源端；

第一二极管(D1)，正极连接第三三极管(Q3)源极，负极连接第三三极管(Q3)栅极；

第九电阻(R9)，一端连接第四电阻(R4)第二端，另一端连接第三三极管(Q3)漏极；

所述第一距离传感器信号输出端通过滤波模块和放大模块与控制器连接，所述滤波模块包括：

第十八电阻(R18)，第一端连接第一距离传感器；

第二运算放大器(U2)，正输入端通过第十七电阻(R17)连接第十八电阻(R18)第二端；

第一电容(C1)，一端连接第十八电阻(R18)第二端，另一端连接第二运算放大器(U2)输出端及通过第十九电阻(R19)连接第二运算放大器(U2)负输入端；

第一运算放大器(U1)，正输入端通过第五电容(C5)连接第二运算放大器(U2)输出端，负输入端通过第十电阻(R10)接地及通过第十一电阻(R11)连接第一运算放大器(U1)输出端；

第四三极管(Q4)，第一电源(V1)通过第十六电阻(R16)连接第四三极管(Q4)基极及第一运算放大器(U1)正电源端；

第十五电阻(R15)，一端连接第四三极管(Q4)发射极，另一端连接第一电源(V1)及通过第三电容(C3)接地；

第一三极管(Q1)，第一负电源通过第十三电阻(R13)连接第一三极管(Q1)基极及第一运算放大器(U1)负电源端；

第十四电阻(R14)，一端连接第一三极管(Q1)发射极，另一端连接第一负电源及通过第二电容(C2)接地；

第十二电阻(R12)，一端连接第一运算放大器(U1)输入端，另一端连接第四三极管(Q4)集电极及第一三极管(Q1)集电极及连接控制器。

2.根据权利要求1所述的一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，其特征在于，所述提升闭锁控制装置为第一继电器，所述感应装置为电磁感应器。

3.根据权利要求1所述的一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，其特征在于，

斜井还包括人行轨道(6)，所述人行轨道(6)中设置人体红外传感器，所述电气闭锁装置还包括语音报警装置，用于提醒人行轨道(6)行人和行车轨道(1)行矿车(2)不同时进行；

所述人行轨道(6)和行车轨道(1)均设置若干第一摄像头，所述第一摄像头与所述控制器电连接，所述控制器还电连接有显示器。

4.根据权利要求1所述的一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，其特征在于，所述第一挡车器(52)包括：

门型框架(521)，固定连接在行车轨道(1)两侧；

第一固定块(522)，固定连接在门型框架(521)上端一侧；挡板(523)，所述挡板(523)一侧设置转动杆(528)，所述转动杆(528)转动连接在所述第一固定块(522)下方；

驱动电机，用于驱动转动杆(528)转动，所述驱动电机与控制器电连接；

第二固定块(524)，固定连接在门型框架(521)中部，且与所述第一固定块(522)位于同一侧；

第三固定块(525)，固定连接在挡板(523)上端一侧，且靠近第二固定块(524)；

第一连杆(526)、第二连杆(527)，所述第一连杆(526)一端与第二连杆(527)一端转动连接，所述第一连杆(526)另一端与第二固定块(524)转动连接，所述第二连杆(527)另一端与第三固定块(525)转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，其特征在于，还包括第二阻车器(54)，所述第二阻车器(54)设置在行车轨道(1)斜井入口处，且位于第一挡车器(52)与第一阻车器(51)之间，所述第二阻车器(54)包括：

第四固定块(541)，固定在行车轨道(1)一侧，所述第四固定块(541)上设置弹簧(544)安装槽；

压块(542)，通过转轴转动连接在第四固定块(541)上方靠近行车轨道(1)的一侧；

插杆(543)，固定连接在所述压块(542)一端，所述矿车(2)设有与所述插杆(543)匹配的插孔；

弹簧(544)，竖直设置，一端固定连接在所述弹簧(544)安装槽内，所述弹簧(544)一端与所述压块(542)中部固定连接；

挡杆(545)，螺纹连接在所述第四固定块(541)靠近行车轨道(1)的一侧，可以压下压块(542)使得压块(542)远离插杆(543)的一端位于挡杆(545)下方。

6.根据权利要求1所述的一种斜井混合提升系统电气闭锁装置，其特征在于，还包括：

第二旋转摄像头，设置在所述矿车上或者斜井内位于行车轨道上方；

若干第二距离传感器，设置在所述矿车周向，用于检测其所在处到行车轨道的垂直距离；

速度检测器件，用于检测矿车的行车速度；

重力传感器，设置在所述矿车内；

若干第三距离传感器，设置在所述行车轨道上，用于检测其所在处距离矿车的行走轮的水平方向及竖直方向距离；

所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器分别与控制器电连接；

所述控制器根据所述第二旋转摄像头、第二距离传感器、速度检测器件、重力传感器、第三距离传感器控制所述提升装置工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制提升装置提升过程中，控制第二旋转摄像头拍摄矿车及轨道图像，比较所述图像中特征与预设的报警图像数据库的报警图像的对应的特征的相似度，所述特征包括：行车轨道特征、行走轮特征、矿车特征、矿车中货物特征、提升装置的拉绳特征；

步骤2：基于步骤1、第二距离传感器、重力传感器，根据公式(1)获得第一预测报警得分；

其中，P₁为所述第一预测报警得分，N为所述特征的数量，L_i为第i个特征对应的相似度，λ为预设第一权重，

为N个所述特征对应的相似度的平均值，S为第二距离传感器的数量，H_j为j个第二距离传感器的检测值，B为重力传感器检测值，A为矿车的重量，C为行车轨道的高度，ln()是以常数e为底数的对数；

步骤3：基于第三距离传感器、速度检测器件，根据公式(2)获得第二预测报警得分；

P₂为所述第二预测报警得分，M为第三距离传感器的数量，E_k为第K个第三距离传感器的检测值，η为预设第二权重，V为所述速度检测器件的检测值，μ为行走轮与行车轨道的摩擦系数，F为行走轮的重量，E为K个第三距离传感器检测值的平均值，D₁为行走轮到行车轨道长度方向边缘的预设基准值，D₂为行车轨道的宽度，e＝2.71828，g为重力加速度，g＝9.8；

步骤4：根据公式(3)计算综合预测报警得分，

P＝P₁+P₂ (3)

P为所述综合预测报警得分，当所述综合预测报警得分大于预设报警得分基准值时，控制器控制与其连接的报警器进行报警。

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