CN201218107Y - 斜井运输安全自动监控装置 - Google Patents

Abstract

一种斜井运输安全自动监控装置，属于矿山安全控制技术领域，所要解决的问题是提供一种能够实现自动控制、自动闭锁和人车隔离、防止事故发生的斜井运输安全自动监控装置。其解决方案是：它由挡车门、吸能器、红外传感器、视觉传感器、PLC控制装置组成，挡车门分别安装在斜井的上下井口，吸能器安装在斜井中间，红外传感器和视觉传感器均分别安装在上下井口；挡车门、吸能器的控制线路与PLC控制装置相连接，红外传感器、视觉传感器的信号输出端与PLC控制装置相连接。本装置可以自动判断矿车的运行方向和在斜巷中的位置，通过PLC控制装置实现挡车门和吸能器自动闭锁，红外传感器和视觉传感器可以自动监控斜井内有无行人，保证行人安全。

Description

斜井运输安全自动监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种矿用斜井运输安全自动监控装置，属于矿山安全控制技术领域。

背景技术

煤矿斜井巷道多属人员行走和运输混合使用，在很多矿井中斜井绞车运输系统安全保护缺少人机闭锁和有效的跑车抓捕装置，跑车时将会造成人员伤亡，这种现象时有发生，极大地影响了矿井的安全生产。为了防止在斜井运输发生跑车时人员受到伤害，真正做到“行人不行车，行车不行人”，非常有必要研制一种斜井运输安全自动监控装置，对斜井运输实施监控，保证安全畅通，提高生产效率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现自动控制、自动闭锁和人车隔离，防止事故发生的斜井运输安全自动监控装置。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种斜井运输安全自动监控装置，它由挡车门、吸能器、红外传感器、视觉传感器、PLC控制装置组成，挡车门分别安装在斜井的上下井口，吸能器安装在斜井中间，红外传感器和视觉传感器均分别安装在上下井口；挡车门、吸能器的控制线路与PLC控制装置相连接，红外传感器、视觉传感器的信号输出端与PLC控制装置相连接。

上述斜井运输安全自动监控装置，它的挡车门为3道，在斜井的上井口安装两道，前后连锁放置，在下井口安装一道。

上述斜井运输安全自动监控装置，它的红外传感器为4个，在上下井口分别安装2个，视觉传感器为2个，在上下井口各安装1个。

上述斜井运输安全自动监控装置，PLC控制装置由PLC模块和PLC扩展模块连接组成，挡车门和吸能器的驱动电机分别通过继电器与PLC模块的输出端口相连接，挡车门和吸能器的到位开关分别与PLC模块的输出端口相连接，红外传感器和视觉传感器的信号输出端分别与PLC扩展模块的端口相连接。

上述斜井运输安全自动监控装置，它还有隔离绳，隔离绳沿着斜井矿车运行轨道两侧布设。

这种斜井运输安全自动监控装置可以自动判断矿车的运行方向和在斜巷中的位置，通过PLC控制装置的运算判断矿车是否正常接近挡车门，接近时电机启动，实现挡车门和吸能器自动闭锁，一旦出现意外跑车时，挡车门自动闭锁实现跑车后二次挡车。红外传感器和视觉传感器可以自动监控斜井内有无行人，控制矿车在斜井内有人员时的运行，并发出声光报警，实现人机闭锁功能，保证行人安全。

附图说明

图1是本实用新型的在斜井内的安装示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的电路方框图；

图4是本实用新型的电路原理图。

图中标记如下：斜井1、轨道2、上井口3、下井口4、第一道挡车门5、第二道挡车门6、第三道挡车门7、吸能器8、第一红外传感器9、第二红外传感器10、第三红外传感器11、第四红外传感器12、第一视觉传感器13、第二视觉传感器14、PLC模块15、PLC扩展模块16、隔离绳17、第一道挡车门到位开关KM1、第二道挡车门到位开关KM2、第三道挡车门到位开关KM3、吸能器到位开关KM4、上井口启动按钮AN1、上井口急停按钮AN2、下井口急停按钮AN3、语音板Y1、上井口语音报警器YB1、下井口语音报警器YB2、上井口电源箱DY1、下井口电源箱DY2、编码器BM1、编码器清零BM2、稳压电源D1、第一驱动电机M1、第二驱动电机M2、第三驱动电机M3

具体实施方式

从图1、2中可以看到，本实用新型由挡车门、吸能器、红外传感器、视觉传感器、PLC控制装置、稳压电源、驱动电机组成。

所述的挡车门为3道，在斜井的上井口安装第一道挡车门5、第二道挡车门6，这两道挡车门互锁控制，在斜井的下井口安装第三道挡车门7。吸能器8为柔性吸能挡车栏，安装在斜井的中间位置，它们都与PLC控制装置的PLC模块15相连接。驱动电机有3个，分别与挡车门和吸能器相连接，稳压电源D1向上述部件分别提供±12V、±24V、±127V的电压。PLC模块15还连接有语音板Y1，语音板Y1与上井口语音报警器YB1和下井口语音报警器YB2连接，可以发出语音报警信号。

上述挡车门和吸能器都由PLC控制装置来控制挡车门和吸能器的开启和落下。具体过程是：当矿车运行时，通过轴编码器判断矿车的运行方向和在斜巷中的位置，当矿车正常接近一个挡车门或吸能器时，该挡车门或吸能器自动打开，车辆通过后该挡车门或吸能器自动关闭，若此时出现挡车门或吸能器打不开或不关闭现象(即挡车门或吸能器无信号)，则装置自动断开绞车安全回路，并语音提示：“挡车门无信号，请检查”。上井口挡车门始终处于常闭状态，车辆提升到位后装置将自动退出运行，同绞车实现联动。

所述的红外传感器为4个，在上井口安装第一红外传感器9和第二红外传感器10，在下井口安装第三红外传感器11和第四红外传感器12。视觉传感器为2个，在上下井口分别安装第一视觉传感器13和第二视觉传感器14。它们都与PLC控制装置的PLC扩展模块16相连接。在上井口和下井口还有上井口电源箱DY1和下井口电源箱DY2，它们分别向上井口和下井口安装的视觉传感器和红外传感器提供电源。

在图4显示的一个实施例中，PLC模块为CPU224，PLC扩展模块为EM223。

第一道挡车门5、第二道挡车门6、第三道挡车门7、吸能器8的驱动电机M1、M2、M3分别通过继电器J1、J2、J5、J6、J3、J4与CPU224的Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5、Q0.2、Q0.3端口相连接。第一道挡车门到位开关KM1、第二道挡车门到位开关KM2、第三道挡车门到位开关KM3、吸能器到位开关KM4分别与CPU224的I0.2、I0.3、I1.0、I1.1、I0.4、I0.5端口相连接。语音板YB1与CPU224的Q0.7、Q1.1端口相连接。编码器BM1、编码器清零BM2与CPU224的I0.0、I0.1、I1.2端口相连接。

上井口启动按钮AN1、上井口急停按钮AN2、下井口急停按钮AN3分别与EM223的I3.3、I3.2、I3.1端口相连接。第一红外传感器9和第二红外传感器10的信号输出端与EM223的I2.3输入端口相连接，第三红外传感器11、第四红外传感器12的信号输出端与EM223的I2.6输入端口相连接。第一视觉传感器13和第二视觉传感器14的信号输出端分别与EM223的I2.0、I2.7输入端口相连接。

本装置的工作过程是：

挡车门和吸能器采用常闭式挡车栏，通过轴编码器判断矿车的运行方向和在斜巷中的位置，通过PLC的进行运算判断矿车是否正常接近挡车门，接近时电机启动，实现挡车门自动闭锁，一旦出现意外跑车时，吸能器自动闭锁实现跑车后二次挡车。人车隔离功能是在运行矿车两侧用钢丝绳安装防护栏。

视觉传感器在斜井上、下变坡点各装一台，监视上变坡点和下变坡点的行人或工作人员。红外传感器安装在上、下变坡点检测防爆摄像头的死角。在上、下变坡点安装行人安全门，开车时阻止人员进入。绞车在停止时：如果有人员在斜井内，绞车不能起动；当绞车正常运行时：(斜井内无人)，任何一个红外传感器或视觉传感器发现巷道内有人时，立即进行声光报警，语音提示司机减速停车，实现人机闭锁功能，保证行人安全。

视觉传感器内嵌了入侵检测分析模块，检测结果传输到PLC模块的输入端，能自动检测各种入侵的人或者交通工具，防区内入侵者的类型(人和交通工具)、尺寸大小、入侵速度、最短入侵时间和运动方向等参数均可设定。防区设定后，只有符合指定特征的入侵行为才会引发报警，而其他不符合条件的入侵将会被忽略。

Claims (5)

1.一种斜井运输安全自动监控装置，其特征在于：它由挡车门、吸能器、红外传感器、视觉传感器、PLC控制装置组成，挡车门分别安装在斜井[1]的上井口[3]和下井口[4]，吸能器[8]安装在斜井[1]中间，红外传感器和视觉传感器均分别安装在上井口[3]和下井口[4]；挡车门、吸能器的控制线路与PLC控制装置相连接，红外传感器、视觉传感器的信号输出端与PLC控制装置相连接。

2.根据权利要求1所述的斜井运输安全自动监控装置，其特征在于：所述的挡车门为3道，在斜井[1]的上井口[3]安装两道，前后连锁放置，在下井口[4]安装一道。

3.根据权利要求2所述的斜井运输安全自动监控装置，其特征在于：所述的红外传感器为4个，在上井口[3]和下井口[4]分别安装2个，视觉传感器为2个，在上井口[3]和下井口[4]各安装1个。

4.根据权利要求3所述的斜井运输安全自动监控装置，其特征在于：所述的PLC控制装置由PLC模块[15]和PLC扩展模块[16]连接组成，挡车门和吸能器[8]的驱动电机分别通过继电器与PLC模块[15]的输出端口相连接，挡车门和吸能器[8]的到位开关分别与PLC模块[15]的输出端口相连接，红外传感器和视觉传感器的信号输出端分别与PLC扩展模块[16]的端口相连接。

5.根据权利要求4所述的斜井运输安全自动监控装置，其特征在于：它还有隔离绳[17]，隔离绳[17]沿着斜井[1]矿车运行轨道[2]两侧布设。