KJ293（A）型礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦井下運輸中的應用

閆濤

摘 要：隨著我國煤礦工業(yè)機械化水平的不斷發(fā)展，煤礦安全工作隨著這些年煤炭量的增加而逐漸被人們重視，尤其煤礦安全工作的重點之一就包括煤礦井下運輸安全。若井下主要運輸巷道沒有安裝信號裝置，則會出現(xiàn)占道等事故。所以為了確保井下運輸系統(tǒng)的安全，在井下安裝KJ293（A）型礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)是很有必要的。文章全面介紹了KJ293（A）型礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)的結構、工作原理、系統(tǒng)功能、特點，并對其在應用過程中存在的問題做出說明。

關鍵詞：煤礦；KJ293（A）礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)；結構；工作原理；系統(tǒng)功能；特點

1 概述

KJ293（A）型礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)是對煤礦井下大巷運輸人員、煤炭和物料的列車進行監(jiān)控和調(diào)度的控制系統(tǒng)。對保證煤礦井下安全運輸，提高礦井運輸產(chǎn)量起到了重要作用。機車運輸動態(tài)在顯示屏上以線條的形式顯示出來，供運輸調(diào)度人員實時掌握。運輸調(diào)度人員也可根據(jù)生產(chǎn)要求下達指令，控制設備完成道岔位置和調(diào)整運行線路等調(diào)度任務，從而達到保障運輸安全，提高運輸效率的目的。并且該系統(tǒng)經(jīng)歷了多次技術升級與改造，性價比比較高，已經(jīng)被國內(nèi)多個礦山企業(yè)使用。鴨口公司井下大巷均采用架空線電機車運輸，主要運輸巷道分為東、西部運輸大巷。現(xiàn)階段運行線路從副井底入車場-聯(lián)絡石門-運輸石門-三角點，再分為三角點-東、西大巷。其中，聯(lián)絡石門大部為單軌運行，其它線路為雙軌運行。機車監(jiān)控系統(tǒng)設備也是在關鍵位置按區(qū)按點布置，通過這些舉措，有效的保證了電機車的安全運行。

2 KJ293（A）型礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)的結構及工作原理

KJ293（A）礦井機車監(jiān)控系統(tǒng)又被稱為“信集閉系統(tǒng)”，該系統(tǒng)以二級計算機網(wǎng)絡為核心，設置一主一備兩臺工業(yè)控制計算機，依靠其可將操作人員的意圖分解為具體的控制指令，控制執(zhí)行設備完成相應的調(diào)度動作，圖形顯示設備模擬顯示系統(tǒng)軌道的分布圖、設備狀態(tài)等信息；在井下主控室對井下車場、大巷的礦車運輸實現(xiàn)安全監(jiān)控和自動調(diào)度；能實現(xiàn)顯示井下大巷各列車位置、車號及信號燈、道岔狀態(tài)和區(qū)段占用情況，控制列車安全運行；能隨時反應每段設備和傳感器的工作狀態(tài)；具備故障自動診斷、報警、自動記錄運行過程數(shù)據(jù)并能重演回放等功能。整個系統(tǒng)可靠性高，操作方便，適用于需要運輸集中控制的各類礦井等。

3 系統(tǒng)組成及各設備功能

隨著礦井機械化水平的不斷提高，集中運輸系統(tǒng)的設備也在不斷更新。但總體而言，該系統(tǒng)主要的設備仍然包括控制分站、穩(wěn)壓電源、信息傳輸接口、接線盒、信號機、轉轍機控制箱、計軸器、通訊分站、車載收發(fā)信號機等設備。

3.1 KJ293（A）-F礦用本安型控制分站

控制分站應安裝在井下的主要運輸大巷中，并且設備相對集中的地方，通過通訊電纜實現(xiàn)與中心站的聯(lián)系，直接測控所有設備，對中心站傳送過來的各種數(shù)據(jù)和信息進行顯示和分配。

3.2 KDW127-15B礦用隔爆兼本安型穩(wěn)壓電源

電源箱應設置在設備相對集中的地方，提供井下各分站和設備的電源（不包括轉轍機驅動電源）。

3.3 KG8007軌道計軸傳感器

計軸器安裝在軌道內(nèi)側，檢測機車經(jīng)過的軸數(shù)，并通過控制分站上報到中心站。

3.4 KXH6動態(tài)信號機

以紅、黃、綠三種顏色動態(tài)顯示，能用流動發(fā)光的方式直接指示列車的下一進路運行方向，動態(tài)顯示具備聲音報警功能，可以接受中心站發(fā)出的行車命令，指揮井下機車運行。

3.5 KJ293（A）-X隔爆兼本安型機車收發(fā)信號機

安裝在機車頭司機操控室內(nèi)，通過天線柱發(fā)送發(fā)車請求等相關信息至中心站控制系統(tǒng)。

3.6 主控制機

作為人機交換界面，一般設立在井下運輸調(diào)度室。可以顯示井下機車的運行狀態(tài)，并實現(xiàn)對所有設備的檢測和控制，尤其通過顯示井下各巷道車輛的運行狀態(tài)，來實現(xiàn)可靠的人工式自動調(diào)度。例如通過對信號裝置的控制，來調(diào)度指揮車輛有序安全的運行，而且對發(fā)出的指令進行存儲。

3.7 管理機

作為數(shù)據(jù)服務器，連接到主控計算機，接受主控計算機傳輸來的數(shù)據(jù)，在管理機上顯示出來。

3.8 其它

輸出設備，例如轉轍機、通訊器等裝置可以將這幾部分的電源電纜和通訊信號電纜連接起來。電源電纜主要是為電動轉轍機和電源箱提供電源，通訊信號電纜將主控制機、控制分站和其它設備連接起來。

4 系統(tǒng)的主要功能

（1）基本閉鎖功能。根據(jù)區(qū)間劃分和信號裝置的分布，可知該系統(tǒng)具有區(qū)間閉鎖等功能。

（2）顯示功能。一般可以將各類數(shù)據(jù)命令清晰直觀的顯示在顯示器上，可以以模擬圖和字母表格等形式顯示出電機車運行的狀態(tài)和位置等。

（3）調(diào)度功能。

（4）機車定位功能。利用計軸器定位井下電機車的位置、速度、前進方向、機車車皮數(shù)量等。

（5）機車信息識別功能?？梢栽陲@示器上顯示出車輛是人車、煤車或料車。

（6）統(tǒng)計功能?？梢栽陲@示器上以表格的形式顯示出通過該區(qū)域機車的數(shù)量。

（7）故障診斷功能。該系統(tǒng)可以自動診斷故障發(fā)生的位置及類型。

5 系統(tǒng)應用中存在的問題及處理

正確的使用和控制來源于正確的分析判斷，在系統(tǒng)狀態(tài)改變的過程中，會出現(xiàn)各種突發(fā)情況。例如在改變道岔狀態(tài)過程中，可能出現(xiàn)夾雜浮煤、矸渣、雜物情況或電機車擠岔、壓岔子過車、道心有積水，列車在運行過程中闖紅燈報警等。這些會造成控制中心無法準確實時接收現(xiàn)場反饋的各類信息，如果不能及時正確處理，會發(fā)生走錯線路方向、掉道等事故，造成運輸調(diào)度員做出錯誤的操作。因此，每天在固定的檢查維護時間內(nèi)，都會安排專職維護人員進行認真的檢查維護，尤其對于一些重要的機構進行重點故障排查，清理雜物、緊固螺絲，進行無車狀態(tài)下的手動試運轉，確保機構動作靈活可靠。而且在一些重點區(qū)段，設置轉轍機硐室，并進行墻面水泥硬化和進行貼瓷美化，設備集中放置在自制鐵柜子里，進行封閉，電動轉轍機安裝在水泥座子上，連接桿處專門設置長方形坑道，計軸器坑用水泥抹平硬化，表面鋪防滑鐵板，纜線包扎固定穿入PVC管里。通過這些舉措，在有效保護設備設施的同時，使各種突發(fā)情況都能得到快捷有效的處理。

6 特點

（1）采用分布式結構，適用不同規(guī)模、類型的礦井，全部井下設備達到隔爆兼本質安全型要求。

（2）程序具有通用性，用戶能方便地自行對系統(tǒng)進行擴充、改造，能適應運輸路線的不斷變化。

（3）全面融入故障-安全思想，系統(tǒng)無觸點，可靠性高；某一分站出現(xiàn)故障，不影響系統(tǒng)正常運行。

（4）系統(tǒng)引入智能控制，探索出一系列柔性調(diào)度算法，對于經(jīng)過的車輛可以進行歸納統(tǒng)計，提高了運輸效率。

（5）整體優(yōu)化設計，降低設備造價，減少設備數(shù)量，提高系統(tǒng)功能及可靠性。

（6）設備故障時，計算機定位、定性報警顯示，現(xiàn)場更換插件簡單，能適應不同水平的維護人員。

（7）系統(tǒng)采用分布式結構，各分站并聯(lián)掛接在一條通信電纜上，設備安裝簡單、方便。

（8）自主研制的軌道位置傳感器，能精確界限軌道區(qū)段，判別機車運行的車速、車類、車皮數(shù)等信息，有效解決了機車位置不確定與檢測可靠性不高的問題。

（9）機車雙線或多線運行時，能準確判別機車運行軌道，有效防止鄰道干擾。

7 KJ293（A）型礦井機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)的具體應用

KJ293（A）型礦井機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)，隨時都可以通過井下運輸調(diào)度對井下從副井底人車場、矸車通過線、翻罐籠、運輸聯(lián)絡石門、三角點、東、西部大巷、中央下山、東一下山一段中巷等主要運輸大巷的每個運輸環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控和調(diào)度指揮，具有機車定位、實時顯示、故障診斷等基本功能，能夠通過接收信號指令實現(xiàn)對道岔、信號裝置的遠程控制，從而對機車的運行路線等狀態(tài)進行調(diào)整，實現(xiàn)對電機車的自動遠程調(diào)度。

8 結束語

電機車是煤礦井下運輸?shù)闹匾ぞ撸ＷC電機車可靠的運行具有重要意義。而機車監(jiān)控系統(tǒng)的使用，既能保證電機車安全順利運行，又能大大提高生產(chǎn)效率。自從我公司KJ293（A）型礦井機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)投入使用后，運輸調(diào)度員可以在控制站對于機車需要通過的道岔，可以事先進行自動控制，可以不用停車后人工扳道岔，減少了電機車中途啟動停車次數(shù)，減少了運輸事故發(fā)生的頻率，降低了礦山工作人員的勞動工作強度，使系統(tǒng)的機械自動化水平得到了進一步的提高，在很大程度上保證了煤礦井下運輸工作的安全，提高了工作效率。

參考文獻

[1]潘明磊.煤礦安全高效運輸裝備新技術——KJ293“信集閉”系統(tǒng)[J].科技風，2012.

[2]吳同性，王泰民.KJ293型礦井機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)在軌道運輸中的應用[J].礦山機械，2010.