KJ293（A）礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

李國(guó)英

（山西省陽泉煤礦高級(jí)技工學(xué)校）

一、KJ293（A）礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及原理

KJ293（A）礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)是一套隔爆兼本安型用于惡劣環(huán)境下的集散式軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由主控室（主控機(jī)、管理機(jī)、信息傳輸接口、UPS）、井下控制設(shè)備（控制分站、隔爆兼本安穩(wěn)壓電源）、檢測(cè)執(zhí)行設(shè)備（軌道計(jì)軸器、通訊分站、車載收發(fā)信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、彎道報(bào)警器）、線路（網(wǎng)絡(luò)分線盒、設(shè)備接線盒、網(wǎng)絡(luò)電纜、設(shè)備電纜）四部分組成。該系統(tǒng)以二級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，分布在井下各大巷中的控制分站通過工業(yè)以太網(wǎng)或FSK 方式接收地面（或井下）主控機(jī)下發(fā)的命令、驅(qū)動(dòng)控制分站管轄的執(zhí)行設(shè)備，同時(shí)各分站將管轄的設(shè)備狀態(tài)及命令執(zhí)行結(jié)果上報(bào)給主控機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井大巷的礦車運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)控和自動(dòng)調(diào)度。

二、系統(tǒng)功能特點(diǎn)

1.閉鎖功能：通常把機(jī)車運(yùn)行的軌道路線劃分成若干區(qū)段（或區(qū)間），并將區(qū)段用信號(hào)機(jī)加以保護(hù)，一個(gè)區(qū)段只允許一列列車占用，并且把關(guān)聯(lián)的道岔用轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)控。包括區(qū)段聯(lián)鎖、敵對(duì)進(jìn)路閉鎖、信號(hào)機(jī)及風(fēng)動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)聯(lián)鎖等。

2.顯示功能：在計(jì)算機(jī)終端和圖形設(shè)備上以文字、模擬圖和表格等形式顯示各列車位置、區(qū)段占用及解鎖情況、信號(hào)狀態(tài)、道岔位置以及車號(hào)、運(yùn)行方向、車類車速、車皮數(shù)、礦車數(shù)等信息，并統(tǒng)計(jì)當(dāng)班各采區(qū)拉煤車數(shù)和車皮總數(shù)。

3.調(diào)度：系統(tǒng)根據(jù)給定的運(yùn)行任務(wù)自動(dòng)指揮列車運(yùn)行，也可以隨時(shí)分進(jìn)路車輛進(jìn)行調(diào)度，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和半自動(dòng)調(diào)度；還可以進(jìn)行人工調(diào)度。

4.故障診斷、報(bào)警：在顯示器上能隨時(shí)反映系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的工作狀態(tài)，自動(dòng)診斷故障類型和位置，并發(fā)出報(bào)警。

5.重演：回放顯示作業(yè)過程及記錄；以隨意速度重現(xiàn)任意時(shí)間段內(nèi)的實(shí)際運(yùn)輸過程，為分析事故原因，改進(jìn)調(diào)度策略提供依據(jù)。

6.管理：在管理計(jì)算上能自動(dòng)打印有關(guān)管理數(shù)據(jù)。例如，統(tǒng)計(jì)點(diǎn)、產(chǎn)量、運(yùn)行圖、闖紅燈等報(bào)表。

7.遠(yuǎn)程瀏覽：工作人員在地面主控室對(duì)井下大巷運(yùn)輸進(jìn)行監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)度，井下大巷各列車位置、車號(hào)、方向及信號(hào)燈、道岔狀態(tài)和區(qū)段占用情況等，均可以通過系統(tǒng)得到顯示。

三、關(guān)鍵部件工作要求及標(biāo)準(zhǔn)

（一）KG8007（A）軌道計(jì)軸器

1.安裝在軌道上，以電渦流無接觸傳感方式對(duì)通過的車輪進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)速、判斷方向、經(jīng)過軸數(shù)。

2.經(jīng)處理能檢測(cè)通過的列車輪對(duì)數(shù)，判定運(yùn)行方向及速度。

3.成對(duì)使用，左右計(jì)軸器的感應(yīng)窗口中心線錯(cuò)開距離100 mm；每個(gè)軌道計(jì)軸器有兩根接線：JZ（JY）、0V；有車：電源線供電電流≤2mA；無車=8～16mA；

4.本質(zhì)安全型，IP67 防護(hù)，防水防潮，抗干擾、抗沖擊。

5.工作時(shí)，軌道計(jì)軸器的感應(yīng)信息送入井下工作站，處理之后上報(bào)主控機(jī)，由主控機(jī)的軟件系統(tǒng)提取車輛的位置信息。

6.注意：軌道計(jì)軸器不能直接給出“占用”信息。

（二）KJ293（A）-FW 礦用本安型通訊分站

1.安裝在巷壁上，與車載收發(fā)信號(hào)機(jī)配合使用。

2.通過天線收到車載收發(fā)信號(hào)機(jī)發(fā)出的信息后傳給控制分站。

3.安裝方便，抗干擾強(qiáng)，能抑制相鄰車道干擾。

4.傳輸方式：主從式，半雙工，RS-485；傳輸速率：9600bps。

（三）KDW127-15B 礦用隔爆兼本安穩(wěn)壓電源

1.單相交流127V 輸入，四路直流電源輸出，供控制分站及通訊和測(cè)控設(shè)備使用。

2.每路輸出均有限流、限壓和短路保護(hù)，內(nèi)部電源和測(cè)控設(shè)備電源相互隔離。

3.內(nèi)部備有電池組，交流斷電時(shí)能維持分站及其測(cè)控設(shè)備工作四小時(shí)以上。

4.中心站通過控制分站能對(duì)電源箱的有關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。

四、KJ293（A）系統(tǒng)應(yīng)用中現(xiàn)存主要問題

陽煤集團(tuán)近年來推廣應(yīng)用軌道運(yùn)輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)，所反饋出的主要現(xiàn)象是：

1.現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不動(dòng)作或誤動(dòng)作，給行經(jīng)車輛不發(fā)出或發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)，造成運(yùn)輸故障或事故。其損壞的主要原因由于其安裝靠軌面近、寬度超過軌道面板，其頂部易受聚積的浮煤矸經(jīng)快速車輪擠壓變形，連接纜線受震松動(dòng)或保護(hù)不足，以及井巷潮濕絕緣降低，這也是目前“信集閉”系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用率不高的重要原因之一。

2.電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)（司控道岔）適應(yīng)井下環(huán)境性能較差，防擠岔、防過載能力不強(qiáng)，故障率高。新景煤礦多次使用過司控道岔，遇水淹、大巷潮濕等情況，司控道岔故障特別明顯，人工搖動(dòng)還不如搬道砣快速和準(zhǔn)確，且維護(hù)量大、配件更換頻換。

五、應(yīng)用前景及改進(jìn)建議

目前國(guó)家對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的門檻逐年提高，我國(guó)2013 年版煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，5 臺(tái)及以上機(jī)車必須建立“信集閉”系統(tǒng)。根據(jù)KJ293（A）礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)在陽煤集團(tuán)使用中表現(xiàn)出的問題，筆者提出了以下改進(jìn)建議：

1.改進(jìn)現(xiàn)有軌道計(jì)軸傳感器，杜絕軌道受運(yùn)行時(shí)震動(dòng)、擠壓、線路難保護(hù)的缺點(diǎn)，結(jié)合車輛識(shí)別卡、位置標(biāo)示器可判斷車輛的方向、類型和數(shù)量，配合在軌道道床下面埋設(shè)的不受行經(jīng)車輛震動(dòng)影響的位置傳感器，來判斷車輛所經(jīng)線路，但數(shù)量要比軌道計(jì)軸器少很多，主要在運(yùn)輸大巷道岔進(jìn)出端安裝即可。

2.有條件的礦井盡量使用氣動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，可解決電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)力弱現(xiàn)象。氣動(dòng)速度快，幾乎不受井巷潮濕條件的制約，且成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)，值得推廣。

總之，受煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)布置影響，煤炭企業(yè)軌道運(yùn)輸方式大量存在，為適應(yīng)礦井軌道運(yùn)輸多樣化需求，軌道運(yùn)輸監(jiān)控“信集閉”系統(tǒng)升級(jí)原有主要元器件的應(yīng)用性能或淘汰落后性能產(chǎn)品，改進(jìn)運(yùn)輸管理系統(tǒng)，以打造安全高效的礦井運(yùn)輸環(huán)境，是行業(yè)必經(jīng)之路，市場(chǎng)是需要和檢驗(yàn)新技術(shù)和新工藝的試金石，低成本、高效益的“信集閉”系統(tǒng)必然深受煤礦企業(yè)的喜愛和歡迎。

樊瑋，賈亮?xí)?KJ293 煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用［J］.中國(guó)科技博覽，2014（01）.