CN203976283U - 矿用绳牵引运输设备综合电控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿用绳牵引运输设备综合电控系统，包括信号采集装置、信号装置、视频装置和显示装置，其结构特点是：还包括1套操控装置和驱动制动装置；操控装置与信号采集装置信号电连接；操控装置分别与信号装置、显示装置、驱动制动装置双向信号电连接；视频装置与操控装置信号电连接。本实用新型较之于现有技术的绞车和猴车2套操控系统，能够省略1套操控装置、显示装置以及驱动制动部分中的变频调装置，从而可大幅度地降低设备配置和维护成本，节省设备在煤矿巷道内的布置空间；使用时仅需由1名司机即可方便地实现对绞车和猴车的操控，节约人力成本的同时，可有效提高该2套辅助运输设备运行的效率和安全水平。

Description

矿用绳牵引运输设备综合电控系统

技术领域

本实用新型涉及煤矿电控设备技术领域，具体涉及一种矿用绳牵引运输设备综合电控系统。

背景技术

煤矿绳牵引运输设备（辅助运输设备）一般指无极绳连续牵引车、绳牵引卡轨车、架空乘人装置等设备。目前国内煤矿用户为了在同一运输巷（特别是斜巷）进行人员和货物的高效运输，分别在同一运输巷的上下方安装一套架空乘人装置（俗称猴车）和一套无极绳连续牵引车（俗称绞车）分别用于运输人员和矿物。国家规定在同一运输巷内，架空乘人装置和无极绳连续牵引车需实现互锁，在同一时间段，仅允许其中一套运输设备投入运行。目前煤矿所采用的上述两套运输设备通常分别各自配设1套电控系统，配备2名操作司机对该2套运输设备的运行进行操作控制，其不足之处在于：一是采用2套电控系统给煤矿增加了设备投入的成本以及运行维护成本；二是在相对窄小的巷道内占据较多的布置空间，增加安装布置难度；三是在按照国家规定两套运输设备需要互锁运行的前提下，该2套运输设备由2名操作司机分别操作，相互间需要频繁协调，不利于实现两套辅助运输设备的安全、高效运行，同时还增加了人力成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是：克服现有技术的不足，提供一种使用时仅需由1名司机操作、能够对同一运输巷内的绞车和猴车的运行实现有效互锁、监测、控制与保护的矿用绳牵引运输设备综合电控系统。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，包括信号采集装置、信号装置、视频装置和显示装置，其结构特点是：还包括操控装置和驱动制动装置；

上述的信号采集装置设有信号输出端；操控装置设有采集信号输入端、第一通信端、第二通信端、视频控制输出端和驱动信号输入输出端；视频装置设有控制信号输入端；信号装置、显示装置和驱动制动装置设有信号输入输出端；

操控装置的采集信号输入端与信号采集装置的信号输出端信号电连接；操控装置的第一通信端与信号装置的信号输入输出端双向信号电连接；操控装置的第二通信端与显示装置的信号输入输出端双向信号电连接；视频装置的控制信号输入端与操控装置的视频控制输出端信号电连接；驱动制动装置的信号输入输出端与操控装置的驱动信号输入输出端双向信号电连接。

进一步的方案是：上述的操控装置包括操作台和集中控制箱；集中控制箱包括防爆箱体和设置在防爆箱体内的CPU模块、输入隔离模块、输入模块、通信隔离模块、输出模块、输出隔离模块、继电器模块和电源模块；

上述的CPU模块设有第一通信端、信号输入端、信号输出端和第二通信端；输入隔离模块设有第一至第三信号输入端和信号输出端；输入模块设有信号输入端和信号输出端；通信隔离模块设有对内通信端和对外通信端；输出模块设有信号输入端、第一控制信号输出端和第二控制信号输出端；输出隔离模块设有信号输入端和信号输出端；继电器模块设有信号输入端和第一至第三信号输出端；

CPU模块的第一通信端与操作台双向信号电连接；输入模块的信号输入端与输入隔离模块的信号输出端信号电连接；CPU模块的信号输入端与输入模块的信号输出端信号电连接；CPU模块的第二通信端与通信隔离模块的对内通信端双向信号电连接；输出模块的信号输入端与CPU模块的信号输出端信号电连接；输出隔离模块的信号输入端与输出模块的第一控制信号输出端信号电连接；继电器模块的信号输入端与输出模块的第二控制信号输出端信号电连接；

输入隔离模块的第一信号输入端即为上述的操控装置的采集信号输入端；输入隔离模块的第二信号输入端与继电器模块的第一信号输出端共同构成上述的操控装置的第一通信端；通信隔离模块的对外通信端即为上述的操控装置的第二通信端；继电器模块的第二信号输出端即为上述的操控装置的视频控制输出端；输入隔离模块的第三信号输入端、继电器模块的第三信号输出端以及输出隔离模块的信号输出端共同构成上述的操控装置的驱动信号输入输出端；电源模块为集中控制箱内的其他模块提供工作电源。

进一步的方案是：上述的操作台上设有绞车/猴车旋钮、自动/手动/检修万能转换开关、脱机/正常/应急万能转换开关、重载/轻载旋钮、前进/后退旋钮、预警、启动、停车、翻屏、复位和急停按钮、调速手柄、断/通旋钮以及用于指示设备运行状态的电源、允许开车、运行、急停、故障等指示灯。

进一步的方案是：上述的驱动制动装置包括变频调速器、电机切换装置、绞车驱动电机、猴车驱动电机、绞车第一制动电机、猴车第一制动电机、绞车第二制动电机以及猴车第二制动电机；电机切换装置包括驱动电机切换开关、第一制动切换开关和第二制动切换开关；

变频调速器和电机切换装置分别设有控制信号输入端和反馈信号输出端，变频调速器控制信号输入端和反馈信号输出端与电机切换装置的控制信号输入端和反馈信号输出端共同构成上述的驱动制动装置的信号输入输出端；上述的变频调速器通过电机切换装置在操控装置的控制下，控制绞车驱动电机、猴车驱动电机、绞车的第一制动电机和第二制动电机以及猴车的第一制动电机和第二制动电机的运行，从而控制绞车和猴车相应执行运行、停止、急停动作。

进一步的方案是：上述的信号采集装置在绞车和猴车上分别各设置1套；信号采集装置包括行程开关、接近开关、转速传感器、轴编码器、压力变送器、温度传感器、拉线闭锁开关和红外传感器；信号采集装置的各组成部件的信号输出端共同构成信号采集装置的信号输出端。

进一步的方案是：上述的信号装置包括无线基站、手持终端、电源线载波声光信号器和声光报警器；上述的无线基站和电源线载波声光信号器分别设有通信端；声光报警器设有信号输入端；无线基站的通信端、电源线载波声光信号器的通信端以及声光报警器的信号输入端共同构成上述的信号装置的信号输入输出端；上述的无线基站沿煤矿巷道设置，各无线基站相互双向信号电连接；各电源线载波声光信号器相互双向信号电连接；手持终端与无线基站无线通信；电源线载波声光信号器和声光报警器沿煤矿巷道设置，1个煤矿巷道内设置一套电源线载波声光信号器和声光报警器。

进一步的方案是：上述的视频装置包括无线摄像仪、无线视频信号发射器、移动电源、视频处理控制器和视频监视器；上述的视频处理控制器设有切换控制信号输入端，视频处理控制器的切换控制信号输入端即为上述的视频装置的控制信号输入端；视频监视器与视频处理控制器信号电连接；视频处理控制器与信号装置的无线基站双向信号电连接；无线摄像仪与无线视频信号发射器双向信号电连接；无线视频信号发射器与无线基站无线通信；移动电源为无线摄像仪和无线视频信号发射器供电。

进一步的方案还有：上述的显示装置为嵌入式一体化工控机；显示装置安装在操控装置的操作台上。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，较之于现有技术的绞车和猴车2套操控系统，能够省略1套操控装置、显示装置以及驱动制动部分中的变频调装置，从而可大幅度地降低设备配置和维护成本，节省设备在煤矿巷道内的布置空间。（2）本实用新型的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，使用时仅需由1名司机即可方便地实现对绞车和猴车的操控，节约人力成本的同时，可有效提高该2套辅助运输设备运行的效率和安全水平。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图；

图2为图1中的信号采集装置的结构框图；

图3为图1中的操控装置的结构框图；

图4为图1中的信号装置的结构框图；

图5为图1中的视频装置的结构框图，图中还显示了其与无线基站的通信关系；

图6为图1中的驱动制动装置的结构框图。

上述附图中的附图标记如下：

信号采集装置1，

操控装置2，操作台20，集中控制箱21，CPU模块22，输入隔离模块23，输入模块24，通信隔离模块25，输出模块26，输出隔离模块27，继电器模块28，电源模块29，

信号装置3，视频装置4，显示装置5，驱动制动装置6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1，本实施例的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，主要由信号采集装置1、操控装置2、信号装置3、视频装置4、显示装置5和驱动制动装置6组成。

信号采集装置1设有信号输出端；操控装置2设有采集信号输入端、第一通信端、第二通信端、视频控制输出端和驱动信号输入输出端；视频装置4设有控制信号输入端；信号装置3、显示装置5和驱动制动装置6设有信号输入输出端。

操控装置2的采集信号输入端与信号采集装置1的信号输出端信号电连接；操控装置2的第一通信端与信号装置3的信号输入输出端双向信号电连接；操控装置2的第二通信端与显示装置5的信号输入输出端双向信号电连接；视频装置4的控制信号输入端与操控装置2的视频控制输出端信号电连接；驱动制动装置6的信号输入输出端与操控装置2的驱动信号输入输出端双向信号电连接。

见图2，信号采集装置1在绞车和猴车上分别各设置1套。信号采集装置1主要包括行程开关、接近开关、转速传感器、轴编码器、压力变送器、温度传感器、拉线闭锁开关和红外传感器。信号采集装置1的各组成部件的信号输出端共同构成信号采集装置1的信号输出端。

见图3，操控装置2主要由操作台20和集中控制箱21组成。

操作台20上设有绞车/猴车旋钮、自动/手动/检修万能转换开关、脱机/正常/应急万能转换开关、重载/轻载旋钮、前进/后退旋钮、预警、启动、停车、翻屏、复位和急停按钮、调速手柄（或调速旋钮）、断/通旋钮以及用于指示绞车和猴车运行状态的电源、允许开车、运行、急停、故障等指示灯。

集中控制箱21包括防爆箱体和设置在防爆箱体内的CPU模块22、输入隔离模块23、输入模块24、通信隔离模块25、输出模块26、输出隔离模块27、继电器模块28和电源模块29。

CPU模块22设有第一通信端、信号输入端、信号输出端和第二通信端；输入隔离模块23设有第一至第三信号输入端和信号输出端；输入模块24设有信号输入端和信号输出端；通信隔离模块25设有对内通信端和对外通信端；输出模块26设有信号输入端、第一控制信号输出端和第二控制信号输出端；输出隔离模块27设有信号输入端和信号输出端；继电器模块28设有信号输入端和第一至第三信号输出端。

CPU模块22的第一通信端与操作台20双向信号电连接；输入模块24的信号输入端与输入隔离模块23的信号输出端信号电连接；CPU模块22的信号输入端与输入模块24的信号输出端信号电连接； CPU模块22的第二通信端与通信隔离模块25的对内通信端双向信号电连接；输出模块26的信号输入端与CPU模块22的信号输出端信号电连接；输出隔离模块27的信号输入端与输出模块26的第一控制信号输出端信号电连接；继电器模块28的信号输入端与输出模块26的第二控制信号输出端信号电连接；

输入隔离模块23的第一信号输入端即为前述的操控装置2的采集信号输入端；输入隔离模块23的第二信号输入端与继电器模块的第一信号输出端共同构成前述的操控装置2的第一通信端；通信隔离模块25的对外通信端即为前述的操控装置2的第二通信端；继电器模块28的第二信号输出端即为前述的操控装置2的视频控制输出端；输入隔离模块23的第三信号输入端、继电器模块28的第三信号输出端以及输出隔离模块27的信号输出端共同构成前述的操控装置2的驱动信号输入输出端；电源模块29为集中控制箱21内的其他模块提供工作电源。

见图4，信号装置3主要由无线基站、手持终端、电源线载波声光信号器和声光报警器组成。无线基站和电源线载波声光信号器分别设有通信端；声光报警器设有信号输入端；无线基站的通信端、电源线载波声光信号器的通信端以及声光报警器的信号输入端共同构成前述的信号装置3的信号输入输出端。无线基站沿煤矿巷道设置，各无线基站相互双向信号电连接；手持终端与无线基站无线通信，手持终端用于输出打点信号。电源线载波声光信号器和声光报警器沿煤矿巷道设置，1个煤矿巷道内共用一套电源线载波声光信号器和声光报警器。各电源线载波声光信号器相互双向信号电连接。

见图5，视频装置4主要由无线摄像仪、无线视频信号发射器、移动电源、视频处理控制器和视频监视器组成。视频处理控制器设有切换控制信号输入端，视频处理控制器的切换控制信号输入端即为前述的视频装置4的控制信号输入端；视频监视器与视频处理控制器信号电连接；视频处理控制器与信号装置3的无线基站双向信号电连接；无线摄像仪与无线视频信号发射器双向信号电连接；无线视频信号发射器与无线基站无线通信；移动电源为无线摄像仪和无线视频信号发射器供电。

显示装置5主要由嵌入式一体化工控机组成。显示装置5安装在操作台20上。

见图6，驱动制动装置6主要由变频调速器（或者选用开关磁阻调整器、可逆软启动器、可逆电磁启动器）、电机切换装置、绞车驱动电机、猴车驱动电机、绞车第一制动电机、猴车第一制动电机、绞车第二制动电机以及猴车第二制动电机组成。电机切换装置包括驱动电机切换开关、第一制动切换开关和第二制动切换开关。变频调速器和电机切换装置分别设有控制信号输入端和反馈信号输出端，变频调速器控制信号输入端和反馈信号输出端与电机切换装置的控制信号输入端和反馈信号输出端共同构成前述的驱动制动装置6的信号输入输出端。变频调速器通过电机切换装置在操控装置2的控制下，控制绞车驱动电机、猴车驱动电机、绞车的第一制动电机和第二制动电机以及猴车的第一制动电机和第二制动电机的运行，从而控制绞车和猴车相应执行运行、停止、急停等动作。

综上所述，本实施例的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，较之于现有技术的绞车和猴车2套操控系统，能够省略1套操控装置、显示装置以及驱动制动部分中的变频调装置，从而可大幅度地降低设备配置和维护成本，节省设备在煤矿巷道内的布置空间；使用时仅需由1名司机即可方便地实现对绞车和猴车的操控，节约人力成本的同时，可有效提高该2套辅助运输设备运行的效率和安全水平。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种矿用绳牵引运输设备综合电控系统，包括信号采集装置（1）、信号装置（3）、视频装置（4）和显示装置（5），其特征在于：还包括操控装置（2）和驱动制动装置（6）；

所述的信号采集装置（1）设有信号输出端；操控装置（2）设有采集信号输入端、第一通信端、第二通信端、视频控制输出端和驱动信号输入输出端；视频装置（4）设有控制信号输入端；信号装置（3）、显示装置（5）和驱动制动装置（6）设有信号输入输出端；

操控装置（2）的采集信号输入端与信号采集装置（1）的信号输出端信号电连接；操控装置（2）的第一通信端与信号装置（3）的信号输入输出端双向信号电连接；操控装置（2）的第二通信端与显示装置（5）的信号输入输出端双向信号电连接；视频装置（4）的控制信号输入端与操控装置（2）的视频控制输出端信号电连接；驱动制动装置（6）的信号输入输出端与操控装置（2）的驱动信号输入输出端双向信号电连接。

2.根据权利要求1所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的操控装置（2）包括操作台（20）和集中控制箱（21）；集中控制箱（21）包括防爆箱体和设置在防爆箱体内的CPU模块（22）、输入隔离模块（23）、输入模块（24）、通信隔离模块（25）、输出模块（26）、输出隔离模块（27）、继电器模块（28）和电源模块（29）；

所述的CPU模块（22）设有第一通信端、信号输入端、信号输出端和第二通信端；输入隔离模块（23）设有第一至第三信号输入端和信号输出端；输入模块（24）设有信号输入端和信号输出端；通信隔离模块（25）设有对内通信端和对外通信端；输出模块（26）设有信号输入端、第一控制信号输出端和第二控制信号输出端；输出隔离模块（27）设有信号输入端和信号输出端；继电器模块（28）设有信号输入端和第一至第三信号输出端；

CPU模块（22）的第一通信端与操作台（20）双向信号电连接；输入模块（24）的信号输入端与输入隔离模块（23）的信号输出端信号电连接；CPU模块（22）的信号输入端与输入模块（24）的信号输出端信号电连接；CPU模块（22）的第二通信端与通信隔离模块（25）的对内通信端双向信号电连接；输出模块（26）的信号输入端与CPU模块（22）的信号输出端信号电连接；输出隔离模块（27）的信号输入端与输出模块（26）的第一控制信号输出端信号电连接；继电器模块（28）的信号输入端与输出模块（26）的第二控制信号输出端信号电连接；

输入隔离模块（23）的第一信号输入端即为所述的操控装置（2）的采集信号输入端；输入隔离模块（23）的第二信号输入端与继电器模块的第一信号输出端共同构成所述的操控装置（2）的第一通信端；通信隔离模块（25）的对外通信端即为所述的操控装置（2）的第二通信端；继电器模块（28）的第二信号输出端即为所述的操控装置（2）的视频控制输出端；输入隔离模块（23）的第三信号输入端、继电器模块（28）的第三信号输出端以及输出隔离模块（27）的信号输出端共同构成所述的操控装置（2）的驱动信号输入输出端；电源模块（29）为集中控制箱（21）内的其他模块提供工作电源。

3.根据权利要求2所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的操作台（20）上设有绞车/猴车旋钮、自动/手动/检修万能转换开关、脱机/正常/应急万能转换开关、重载/轻载旋钮、前进/后退旋钮、预警、启动、停车、翻屏、复位和急停按钮、调速手柄或调速旋钮、断/通旋钮以及用于指示设备运行状态的电源、允许开车、运行、急停、故障指示灯。

4.根据权利要求1所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的驱动制动装置（6）包括变频调速器、电机切换装置、绞车驱动电机、猴车驱动电机、绞车第一制动电机、猴车第一制动电机、绞车第二制动电机以及猴车第二制动电机；电机切换装置包括驱动电机切换开关、第一制动切换开关和第二制动切换开关；

变频调速器和电机切换装置分别设有控制信号输入端和反馈信号输出端，变频调速器控制信号输入端和反馈信号输出端与电机切换装置的控制信号输入端和反馈信号输出端共同构成所述的驱动制动装置（6）的信号输入输出端；所述的变频调速器通过电机切换装置在操控装置（2）的控制下，控制绞车驱动电机、猴车驱动电机、绞车的第一制动电机和第二制动电机以及猴车的第一制动电机和第二制动电机的运行，从而控制绞车和猴车相应执行运行、停止、急停动作。

5.根据权利要求1所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的信号采集装置（1）在绞车和猴车上分别各设置1套；信号采集装置（1）包括行程开关、接近开关、转速传感器、轴编码器、压力变送器、温度传感器、拉线闭锁开关和红外传感器；信号采集装置（1）的各组成部件的信号输出端共同构成信号采集装置（1）的信号输出端。

6.根据权利要求1所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的信号装置（3）包括无线基站、手持终端、电源线载波声光信号器和声光报警器；所述的无线基站和电源线载波声光信号器分别设有通信端；声光报警器设有信号输入端；无线基站的通信端、电源线载波声光信号器的通信端以及声光报警器的信号输入端共同构成所述的信号装置（3）的信号输入输出端；所述的无线基站沿煤矿巷道设置，各无线基站相互双向信号电连接；各电源线载波声光信号器相互双向信号电连接；手持终端与无线基站无线通信；电源线载波声光信号器和声光报警器沿煤矿巷道设置，1个煤矿巷道内设置一套电源线载波声光信号器和声光报警器。

7.根据权利要求1所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的视频装置（4）包括无线摄像仪、无线视频信号发射器、移动电源、视频处理控制器和视频监视器；所述的视频处理控制器设有切换控制信号输入端，视频处理控制器的切换控制信号输入端即为所述的视频装置（4）的控制信号输入端；视频监视器与视频处理控制器信号电连接；视频处理控制器与信号装置（3）的无线基站双向信号电连接；无线摄像仪与无线视频信号发射器双向信号电连接；无线视频信号发射器与无线基站无线通信；移动电源为无线摄像仪和无线视频信号发射器供电。

8.根据权利要求1所述的矿用绳牵引运输设备综合电控系统，其特征在于：所述的显示装置（5）为嵌入式一体化工控机；显示装置（5）安装在操控装置（2）的操作台（20）上。