斜井運(yùn)輸自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在我礦的應(yīng)用

叢金寶

摘 要：隨著煤礦斜巷運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，機(jī)械化程度的不斷提升，對(duì)斜巷絞車運(yùn)輸安全性要求不斷提高，建立本質(zhì)安全型斜井成為迫切的需求。針對(duì)這一現(xiàn)狀，為加強(qiáng)煤礦斜巷運(yùn)輸安全管理，從根本上消除斜巷運(yùn)輸安全隱患，達(dá)到杜絕各類斜巷運(yùn)輸事故的目的。文章重點(diǎn)對(duì)我礦斜井絞車運(yùn)輸自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)做簡要概述。

關(guān)鍵詞：斜井運(yùn)輸；自動(dòng)；監(jiān)控；應(yīng)用

引言

近年來，煤炭系統(tǒng)生產(chǎn)礦井斜井絞車運(yùn)輸頻繁出現(xiàn)人員傷亡事故，給煤礦安全生產(chǎn)帶來極為不利的影響。出現(xiàn)斜井運(yùn)輸事故的主要原因多數(shù)為人員的違章操作，我礦自行研究設(shè)計(jì)的斜井絞車運(yùn)輸自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在較大程度上解決了人機(jī)安全保護(hù)不完善，運(yùn)輸系統(tǒng)保護(hù)措施不可靠等一系列問題。根據(jù)斜井絞車運(yùn)輸本質(zhì)安全的要求，斜井運(yùn)輸自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)真正做到“人車分離，行車不行人，行人不行車”，同時(shí)實(shí)現(xiàn)“三自動(dòng)一隔離”。

1 自動(dòng)擋車功能

擋車器采用常閉式擋車欄，通過軸編碼器判斷礦車的運(yùn)行方向和在斜巷中的位置，通過PLC的系統(tǒng)運(yùn)算判斷礦車是否正常接近擋車門和擋車欄，實(shí)現(xiàn)擋車門和擋車欄自動(dòng)閉鎖，一旦出現(xiàn)意外跑車時(shí)，擋車門和擋車欄自動(dòng)閉鎖實(shí)現(xiàn)跑車后的二次擋車。

在斜巷上口安裝兩道聯(lián)動(dòng)的擋車門，防止上口未連掛礦車或在變坡點(diǎn)因跳銷而脫鉤的礦車進(jìn)入巷道。通過軸編碼器判斷礦車的運(yùn)行方向和在斜巷中的位置，當(dāng)?shù)V車正常接近一個(gè)擋車門時(shí)，該擋車門自動(dòng)打開，車輛通過后該擋車門自動(dòng)關(guān)閉，若此時(shí)出現(xiàn)擋車門打不開或不關(guān)閉現(xiàn)象（既擋車門無信號(hào)），則裝置自動(dòng)斷開絞車安全回路，并語音提示“擋車門無信號(hào)，請(qǐng)檢查”，上口擋車門始終處于常閉狀態(tài)，車輛提升到位后裝置將自動(dòng)退出運(yùn)行，同絞車實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

2 紅外傳感器監(jiān)測閉鎖功能

該裝置采用防爆攝像頭通過智能視覺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和紅外傳感器監(jiān)測人員，防爆攝像頭和智能視覺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在斜巷上下變坡點(diǎn)各安裝一臺(tái)，監(jiān)視上下變坡點(diǎn)的行人或工作人員。紅外散射傳感器也安裝在斜巷上下變坡點(diǎn)，檢測防爆攝像頭的死角。絞車在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，如果有人員在斜井內(nèi)，絞車不能啟動(dòng)。當(dāng)絞車正常運(yùn)行時(shí)，任何一個(gè)紅外傳感器或防爆攝像頭發(fā)現(xiàn)斜井內(nèi)有人進(jìn)入時(shí)，立即進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)語音提示司機(jī)減速停車，實(shí)現(xiàn)人機(jī)閉鎖，保證行人安全。

紅外傳感器工作原理：為適應(yīng)煤礦井下的工作環(huán)境及動(dòng)力電源配置情況，紅外傳感器的電源采用127V和36V兩種供電方式，這兩種電源均可作為系統(tǒng)的供電電源，并且均有快速熔斷器進(jìn)行保護(hù)。交流電源經(jīng)過變壓器變換、整流橋整流、濾波后，進(jìn)入到本安保護(hù)部分。傳感器部分：紅外光控部分主要由紅外光控元件和一只三極管組成。當(dāng)紅外元件沒有接受到人的遮擋時(shí)期輸出為低電平信號(hào)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)影響LM311電壓比較器輸出端輸出電壓，也就不會(huì)影響下級(jí)電路工作；當(dāng)紅外元件接受到人的遮擋時(shí)期輸出為高電平信號(hào)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，LM311電壓比較器輸出端輸出電壓被拉至低電平，這就將引起下級(jí)電路工作。控制部分：當(dāng)控制部分的電路接受到傳感器傳來的低電平信號(hào)時(shí)，將觸發(fā)NE555，改變其工作狀態(tài)，使其輸出由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，使三極管V2導(dǎo)通，從而使繼電器K2得電吸合，K2吸合PLC得電，發(fā)出語音警報(bào)。在絞車停車時(shí)：如果探測有人時(shí)，K2干接點(diǎn)閉合，閉鎖絞車不能開車，如果探測無人時(shí)，干接點(diǎn)打開，絞車可以運(yùn)行。在絞車運(yùn)行時(shí)：如果探測有人時(shí)，K2干接點(diǎn)閉合，并發(fā)出語音警告：“有人進(jìn)入，減速停車”，提醒司機(jī)停車，如在延時(shí)時(shí)間內(nèi)人員退出，可以繼續(xù)開車隔爆型智能視覺感應(yīng)傳感器由礦用隔爆型攝像機(jī)防護(hù)罩、內(nèi)置鏡頭、攝像機(jī)和智能視覺服務(wù)器組成。礦用隔爆型攝像機(jī)防護(hù)罩、鏡頭和攝像機(jī)組成攝像儀，內(nèi)置智能視覺服務(wù)器相當(dāng)于給攝像儀安裝上了大腦。智能視覺服務(wù)器內(nèi)嵌了VTDTM智能視覺分析技術(shù)中完整的入侵檢測分析模塊，能自動(dòng)檢測各種獨(dú)立入侵或聯(lián)合入侵的人或者交通工具，防區(qū)入侵者的類型、尺寸大小、入侵速度、最短入侵時(shí)間和運(yùn)動(dòng)方向等參數(shù)均可設(shè)定。防區(qū)設(shè)定后，只有符合制定特征的入侵行為才會(huì)引發(fā)警報(bào)，而其他不符合條件的入侵將會(huì)被忽略。

3 自動(dòng)捕車功能

自動(dòng)捕車主要是指機(jī)械式捕車，我礦自行研發(fā)的牛頭式捕車器，同時(shí)在軌道內(nèi)鋪設(shè)枕木以便抓捕。牛頭閘結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用方便，容易制作。主體結(jié)構(gòu)為30mm厚鋼板，鉆孔焊接兩個(gè)直徑50cm斜齒，使用時(shí)一端與絞車?yán)K鏈接，另一端與礦車鏈接。當(dāng)斜井出現(xiàn)斷繩跑車時(shí)牛頭閘落下，與軌道內(nèi)鋪設(shè)的枕木觸碰卡阻，防止跑車事故擴(kuò)大，當(dāng)一段枕木沒有完全阻止礦車滑行，下一段枕木將繼續(xù)卡阻，以此類推，最后實(shí)現(xiàn)礦車完全卡阻。

4 人員自主保安功能

當(dāng)工作人員在巷道內(nèi)工作室，為了絕對(duì)保證工作人員的人身安全，在斜巷上下坡頭值班室各安裝一個(gè)閉鎖按鈕，此閉鎖按鈕具有自鎖功能，當(dāng)工作人員需進(jìn)入斜井內(nèi)作業(yè)時(shí)，按下閉鎖按鈕，此時(shí)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，絞車無法運(yùn)行，閉鎖按鈕復(fù)位后，絞車方可運(yùn)行。此按鈕操作執(zhí)行“誰操作，誰解除”的原則，除此之外，任何人不許隨意操作此按鈕。

5 人車隔離功能

在斜井內(nèi)安裝防護(hù)欄，防護(hù)欄主要由立柱和鋼絲繩組成，在上下坡頭之間軌道兩側(cè)每50米安裝一根立柱，每跟立柱上下均勻打兩個(gè)孔，隔離鋼絲繩依次從立柱的孔中穿過，并且兩端固定牢靠，如果斜井發(fā)生跑車事故，由于隔離防護(hù)欄的保護(hù)，使礦車只能在防護(hù)欄范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，避免造成更大的損壞。

6 系統(tǒng)語音提示和故障報(bào)警功能

系統(tǒng)正常運(yùn)行或發(fā)生故障時(shí)，PLC根據(jù)故障類型，驅(qū)動(dòng)語音系統(tǒng)發(fā)出不同的語音報(bào)警，及時(shí)提醒技術(shù)人員對(duì)故障進(jìn)行檢修。主要報(bào)警提示如：

（1）預(yù)警信號(hào)：提示“準(zhǔn)備行車，嚴(yán)禁行人”。

（2）擋車門故障時(shí)：提示“擋車門無信號(hào)，請(qǐng)檢查”。

（3）絞車正常運(yùn)行時(shí)：如有人進(jìn)入，上下坡頭提示“有人進(jìn)入，減速停車”。

（4）燈光顯示信號(hào)：開車時(shí)顯示紅色“正在行車，不準(zhǔn)行人”，停車時(shí)顯示綠色“可以行人”。

7 結(jié)束語

斜井運(yùn)輸本質(zhì)安全型自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用在較大程度上解決了斜井運(yùn)輸中人、機(jī)等環(huán)節(jié)存在的隱患問題，為斜井運(yùn)輸人員提供了安全保障。對(duì)未來礦井斜巷運(yùn)輸建設(shè)具有普遍推廣應(yīng)用的空間。

參考文獻(xiàn)

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[2]段浩鈞，彭世生[J].礦山電力拖動(dòng)與控制，1994.5.