CN202320411U

CN202320411U - 煤矿斜巷轨道运输综合监控装置

Info

Publication number: CN202320411U
Application number: CN2011204951262U
Authority: CN
Inventors: 宗建康
Original assignee: CHANGSHU KANGDA ELECTRICAL APPLIANCES CO LTD
Current assignee: CHANGSHU KANGDA ELECTRICAL APPLIANCES CO LTD
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-12-02

Abstract

一种煤矿斜巷轨道运输综合监控装置，属于矿用机电设备自动化及安全设施技术领域。包括绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统，其特征在于：所述的绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统均与同一台主控可编程序控制器电气控制连接。优点：由于将绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监控系统与同一台主控可编程序控制器电气控制连接而对绞车及附属主电控箱进行一体化自动控制与监视，使煤矿斜巷轨道运输系统的自动化程度显著提高，并且可有效地增进安全性和可靠性。

Description

煤矿斜巷轨道运输综合监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于煤矿斜巷轨道运输系统的煤矿斜巷轨道运输综合监控装置，属于矿用机电设备自动化及安全设施技术领域，在煤矿斜巷轨道运输系统中用于对绞车及附属电控箱的一体化控制与监测。

背景技术

目前，国内绝大部分的煤矿斜巷轨道运输监控系统均为这类系统，图1显示了这类系统的布置及现场情况，图中除了列出上面介绍的各分装置外，还标出了绞车7和矿车14。

这种传统系统存在以下一些问题：

（1）井上绞车房有三种显示装置：绞车信号机主控及显示箱、轨道现场电视监视器、跑车防护装置主控及显示箱，绞车司机需要同时注意观察这三种显示装置，其工作负担很大，存在较大的安全隐患，不利于煤矿的安全生产；

（2）井上绞车房没有显示道岔装置工作状态的显示器，绞车司机不知道下面各道岔及道岔装置的工作状态；

（3）各道岔装置在各自的道岔口单独工作，由各道岔工全权掌握，相互之间缺乏信息联系，各道岔同绞车电控箱无电气联锁联系，有时只能通过道岔工和道岔口的信号工同绞车房司机进行电话联系进行协调，这种人工联系自动化与信息化水平低，难于保证整个系统协同工作的可靠性，一旦出现人为错误，将严重影响安全生产。例如，当需要矿车要从井上开往第三水平巷道，但是此时第二水平巷道口甩车场的道岔扳在水平巷道方向，而不是斜井方向，第二水平巷道的信号工和道岔工并没有将这种情况通过电话联系通知到上井口信号工进行处理，由于上井口信号工负责信号的综合处理，而司机只根据显示器上的显示信息进行操作，这样矿车下行到第2水平口时会滑行到第二水平巷道，而不是原计划的第三水平巷道，就出现了运输错误。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于煤矿斜巷轨道运输综合监控装置，将绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统进行总体集成，包括信号、控制和显示等的一体化集成，实施对绞车及主电控箱的一体化控制与监测，以提高煤矿斜巷轨道运输系统自动化水平、安全性和可靠性。

本实用新型的目的是这样来实现的，一种煤矿斜巷轨道运输综合监控装置，包括绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统，其特征在于：所述的绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统均与同一台主控可编程序控制器电气控制连接。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的绞车控制信号机具有绞车控制信号机主控单元及显示箱，所述的跑车防护装置具有跑车防护装置主控单元及显示器，所述的绞车控制信号机主控单元与跑车防护装置主控单元结合为一体并且与所述的同一台主控可编程序控制器连接，所述的同一台主控可编程序控制器与绞车电控箱彼此信号控制连接。

本实用新型提供的技术方案由于将绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监控系统与同一台主控可编程序控制器电气控制连接而对绞车及附属主电控箱进行一体化自动控制与监视，使煤矿斜巷轨道运输系统的自动化程度显著提高，并且可有效地增进安全性和可靠性。

附图说明

图1为已有技术中的煤矿斜巷轨道运输监控装置暨应用例示意图。

图2为本实用新型煤矿斜巷轨道运输监控装置暨应用例示意图。

图3为防止矿车进入错误水平轨道的PLC软件梯形图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

下面先了解煤矿斜巷轨道运输机构的工作情况，这可以从传统的煤矿斜巷轨道运输监控系统结构与现场情况图中看得很清楚。

参见图2，图中所示各编号说明如下：1-工业以太网交换机，2-电视监视控制器，3-工控机及显示箱，4-旋转编码器，5-上井口信号机，6-主控可编程序控制器控制箱，7-绞车电控箱，8-绞车，9-第一挡车栏及控制器，10-第一水平信号机，11-第二挡车栏及控制器，12-第二水平信号机，13-第三挡车栏及控制器，14-井底信号机，15-矿车，16-第一摄像机，17-第一水平道岔控制器，18-第二摄像机，19-第二水平道岔控制器，20-第三摄像机，21-地面煤矿总监控中心。主控可编程序控制器控制箱6、上井口信号机5、各中间水平巷道甩车场的第一水平信号机10、第二水平信号机12和井底信号机14的通信通过主控可编程序控制器（PLC）的现场总线电缆进行。绞车信号机及显示提供绞车司机监视，上井口信号机5、第一水平信号机10、第二水平信号机12和井底信号机14各配备信号工进行监视，并通过键盘进行“提人”、“提物”、“快上”、“快下”、“慢上”、“慢下”、“开车”、“停车”等信号的发信操作。各中间水平巷道口，各配备道岔工进行监视与操作。各中间水平巷道口和井底各配置一台摄像机，分别为第一摄像机16、第二摄像机18和第三摄像机20，通过光缆将图像信息传送到绞车房的现场电视监视器，以便提供绞车司机监视。

跑车防护装置的工作原理是：绞车轮盘或者减速箱上安装有旋转编码器，用于精密检测绞车大轮盘的角位移（当安装减速箱上时，可在可编程逻辑控制器PLC内根据测试出的间接角位移、绞车大轮盘的直径和减速比计算出绞车大轮盘的角位移），而根据绞车大轮盘的角位移与绞车大轮盘半径可以得到钢丝绳的线位移，也就是矿车的位移。第一、第二、第三挡车栏及控制器9、11、13中的控制器直接连接到绞车房的跑车防护装置主控箱，当挡车栏多并且距离远时，可通过设置现场总线及远程模块实现。当绞车正转时，矿车下行，矿车位移增加；当到矿车第一达挡车栏及控制器9的“第一提升/下降虚拟点”（在可编程逻辑控制器PLC内部通过软件进行位移设定）时（由可编程逻辑控制器PLC根据“第一提升/下降虚拟点”的位移设定与矿车位移进行自动判别），该第一挡车栏就自动升起，并在上升到上部指定位置时自动停止（由上限位位置传感器控制），以便让矿车通过；当矿车到达第一挡车栏及控制器9的“第二提升/下降虚拟点”时，该第一挡车栏就自动下降，并在下降到下部指定位置时自动停止。而后，矿车向下一个挡车栏行进，如此等等。当绞车反转，矿车上行，矿车位移减少，各个挡车栏也会自动升降。例如，当到达第一挡车栏及控制器9的“第二提升/下降虚拟点”时，该第一挡车栏就自动升起，并在上升到上部指定位置时自动停止，以便让矿车通过；当矿车到达该第一挡车栏的“第一提升/下降虚拟点”时，该第一挡车栏就自动下降，并在下降到下部指定位置时自动停止。而后，矿车向“原点”行进，如此等等。当因断绳、脱钩（此时绞车和旋转编码器继续旋转）而发生跑车时，矿车沿轨道快速向下滑行，很快被下面的常闭式挡车栏的拦车网拦截，拦车网随车下行，缓冲钢丝绳被抽出，使矿车减速直至最后停下来，实现缓冲拦截，将矿车的损伤程度降到最低，同时挡车拦处的传感器将该情况传输至状态报警显示器，由状态报警显示器发出声光报警信号，同时受控于绞车电控箱7的绞车8立即停止运转，旋转编码器4也停止旋转，并且各挡车栏的上升/下降信号立即全部停止输出。

本实用新型所公开的煤矿斜巷轨道监控装置的具体实施方式中，所有的绞车控制信号机信号、跑车防护装置信号和第一、第二道岔控制器17、19的道岔信号集中到主控可编程序控制器（PLC）控制箱6中进行全盘统一处理和控制。而主控可编程逻辑控制器（PLC）控制箱6和电视监视控制器2同工控机3也通过通信接口进行联系，工控机及显示箱3与工业以太网交换机1连接，以便在工控机（IPC）中通过软件技术，在其屏幕上进行全盘多画面（信号机信息、跑车防护信息、道岔信息和巷道摄像信息画面显示）集中显示。此外，工控机（IPC）通过工业通信以太网路，同地面煤矿监控中心21的工控机网进行通信，以便在地面煤矿监控中心计算机房，也可监视到整个绞车及斜井轨道运输系统的工作情况。本实用新型一体化综合控制中的各分装置在传统系统中各自单独配置，并无电气上的联系，但它们在实际工作中却存在一定的关联，从而影响了效能的发挥；而本实用新型所公开的煤矿斜巷轨道运输综合监控系统对这些分装置进行一体化处理以后，通过电气软硬件技术，进行集中统一控制，进一步发挥了效能，大大提高了系统的自动化水平、可靠性和安全性。

图3为防止矿车错误水平轨道的PLC软件梯形图，该图描述了防止矿车误入错误水平轨道的工作原理和具体实施的技术细节。图中：M101为第一水平巷道联机继电器，M102为第二水平巷道联机继电器，M103为第三水平巷道联机继电器，M104为井底联机继电器，M201为第一水平巷道弯道继电器，M202为第二水平巷道弯道继电器，M203为第三水平巷道弯道继电器，M300为绞车运转闭锁继电器。显然，在同一时刻，最多仅允许有一个水平巷道口或下井口处于联机状态（即当前时刻唯一占有矿车进入权），或者都处于脱机状态。也就是说，不会出现两个同时处于联机状态的情况，通过软件联锁技术可以实现这一控制。假设现在第三水平巷道联机继电器M103的常开触点接通（联机），并且第三水平巷道弯道继电器M203的常开触点接通（道岔扳向水平巷道），而第一水平巷道弯道继电器M101、第二水平巷道弯道继电器的常闭触点都接通（道岔都扳向斜井巷道），并且井底联机常闭触点接通（井底处于脱机状态），那么，绞车运转闭锁继电器M300就通电，其常开触点接通，此常开触点分别串联于绞车正向运行回路和反向运行回路，是绞车正转和反转的必要条件。但是，如果第一水平巷道弯道继电器M201、第二水平巷道弯道继电器202的常闭触点之中有一个或者两个断开（一个道岔扳向水平巷道或者两个道岔都扳向水平巷道），则绞车运转闭锁继电器M300就不能通电，其常开触点无法闭合，这就切断了绞车正向运行回路和反向运行回路，使得绞车不能运转，矿车不能下行或者上行，从而有效地避免和防止了矿车进入错误水平轨道的事故发生。如此，通过软硬件技术手段避免了传统的煤矿斜巷轨道运输监控系统由于人为错误操作或者人工联系错误导致的错误事故的发生。本实用新型所公开的煤矿斜巷轨道运输综合监控系统中，即使有人为错误操作或者人工联系错误，也绝对不会出现矿车进入错误水平轨道的事故。

Claims

1.一种煤矿斜巷轨道运输综合监控装置，包括绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统，其特征在于：所述的绞车控制信号机、跑车防护装置、气动司控道岔装置和矿用电视监视系统均与同一台主控可编程序控制器电气控制连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿斜巷轨道运输综合监控装置，其特征在于所述的绞车控制信号机具有绞车控制信号机主控单元及显示箱，所述的跑车防护装置具有跑车防护装置主控单元及显示器，所述的绞车控制信号机主控单元与跑车防护装置主控单元结合为一体并且与所述的同一台主控可编程序控制器连接，所述的同一台主控可编程序控制器与绞车电控箱彼此信号控制连接。