CAN總線分散控制的礦用架空乘人裝置無(wú)線急停閉鎖系統(tǒng)的研究

楊衛(wèi)兵

（山西三元福達(dá)煤業(yè)有限公司， 山西 長(zhǎng)治 046000）

引言

煤礦架空乘人裝置有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易安裝和工作平穩(wěn)等的優(yōu)點(diǎn)，使其在諸多改擴(kuò)以及新建礦井之中獲得廣泛應(yīng)用。在通過(guò)斜井人車(chē)運(yùn)輸工作者的礦井時(shí)，架空乘人裝置應(yīng)用更廣泛，煤礦架空乘人裝置作為煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備，主要是在運(yùn)送人員上下斜井或平巷時(shí)用。隨著近年來(lái)煤礦智能化的發(fā)展，針對(duì)井下架空乘人裝置目前存在人員冗雜、故障處理難、乘人器分布不合理以及無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等一系列問(wèn)題，研究出基于CAN總線分散控制的礦用架空乘人裝置無(wú)線急停閉鎖系統(tǒng)[1]。

1 架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)概述

基于CAN總線分散控制的礦用架空乘人裝置無(wú)線急停閉鎖系統(tǒng)如圖1所示，主要是由礦用隔爆兼本安型主控裝置、礦用本安型無(wú)線基站、礦用本安型聲光報(bào)警裝置、礦用本安兼防爆型報(bào)警控制器、礦用本安型轉(zhuǎn)速傳感器、礦用本安防爆型絞車(chē)控制器、CAN數(shù)據(jù)傳輸總線、礦用本安型無(wú)線信號(hào)發(fā)射器等部分組成。其中聲光報(bào)警裝置由LED顯示屏MP3播放裝置組成。

2 架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)技術(shù)方案

2.1 架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)原理

架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)如圖1所示，架空乘人裝置的驅(qū)動(dòng)輪與絞車(chē)控制器控制連接，絞車(chē)控制器與報(bào)警控制器信號(hào)連接，報(bào)警控制器通過(guò)CAN數(shù)據(jù)傳輸總線與主控裝置（集中控制主機(jī)）信號(hào)傳輸連接，架空乘人裝置的驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)置有速度傳感器，速度傳感器與主控裝置通過(guò)CAN數(shù)據(jù)傳輸總線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)連接，架空乘人裝置上均設(shè)置有無(wú)線信號(hào)發(fā)射器，無(wú)線信號(hào)發(fā)射器通過(guò)無(wú)線基站與主控裝置（集中控制主機(jī)）通過(guò)CAN數(shù)據(jù)傳輸總線信號(hào)連接[2]。

圖1 架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)

整個(gè)急停閉鎖系統(tǒng)采用CAN總線對(duì)整個(gè)架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制和管理，并執(zhí)行正常的操作程序，接收并生成開(kāi)車(chē)信號(hào)和停車(chē)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)架空乘人裝置運(yùn)行保護(hù)及急停閉鎖功能[3]。

2.2 架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)工作方案

無(wú)線報(bào)警急停閉鎖與解鎖：安裝在架空乘人裝置座位上的無(wú)線信號(hào)發(fā)射器在正常狀態(tài)會(huì)定間隔的通過(guò)巷道內(nèi)的無(wú)線基站與CAN數(shù)據(jù)傳輸總線發(fā)送正常信號(hào)至主控裝置。在無(wú)線信號(hào)發(fā)射器上有三種功能按鍵：急停閉鎖、解除報(bào)警、解鎖啟動(dòng)，當(dāng)乘車(chē)人員按下急停閉鎖按鍵時(shí)，無(wú)線信號(hào)發(fā)射器就會(huì)把信號(hào)傳輸至主控裝置，主控裝置就發(fā)信號(hào)至聲光報(bào)警裝置和報(bào)警控制器，聲光報(bào)警裝置就會(huì)在LED屏幕顯示文字信息（某XX號(hào)座位急停閉鎖），同時(shí)報(bào)警控制器就會(huì)控制絞車(chē)控制器對(duì)整個(gè)架空乘人裝置進(jìn)行急停閉鎖。在停車(chē)狀態(tài)且已通過(guò)解除報(bào)警按鈕解鎖成功后，可以按下解鎖啟動(dòng)按鈕，發(fā)送啟動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)。

運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)：通過(guò)速度監(jiān)測(cè)裝置（由架空乘人裝置驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速傳感器和安裝在驅(qū)動(dòng)輪上的磁鋼組成）實(shí)現(xiàn)速度的采集，將傳感器監(jiān)測(cè)到的架空乘人裝置正常運(yùn)行、急停閉鎖和超速運(yùn)行的信息通過(guò)CAN總線傳輸至主控裝置，主控裝置發(fā)送信號(hào)至聲光報(bào)警裝置，控制LED顯示屏和MP3播放裝置進(jìn)行文字信息顯示和語(yǔ)音播報(bào)。

3 架空乘人裝置急停閉鎖系統(tǒng)達(dá)到的效果

1）急停閉鎖系統(tǒng)采用CAN總線通訊，所有無(wú)線基站、主控裝置、聲光報(bào)警裝置、報(bào)警控制器都是接在此CAN總線上，大量減少了設(shè)備使用量，減少了投入成本。而且由于采用無(wú)線傳輸和CAN總線，大大節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)空間。

2）急停閉鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)架空乘人裝置運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并且可以實(shí)現(xiàn)急停位置的精準(zhǔn)定位，方便故障的快速處理。

3）急停閉鎖系統(tǒng)中每個(gè)無(wú)線信號(hào)發(fā)射器和無(wú)線基站都為獨(dú)立模塊，互不發(fā)生影響，在遇到緊急情況時(shí)，每個(gè)人的操作都是獨(dú)立的，提高了系統(tǒng)的可靠性。而且不僅對(duì)斜坡段進(jìn)行保護(hù)，也可以對(duì)井底和井口進(jìn)行急停保護(hù)，提高了安全性。

4）操作方便，乘車(chē)人員只需按相應(yīng)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)急停，不需要伸出胳膊去抓沿線急停。

4 結(jié)語(yǔ)

礦用架空乘人裝置無(wú)線急停報(bào)警閉鎖系統(tǒng)的投入運(yùn)行，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)“猴車(chē)”狀態(tài)，操作方便，系統(tǒng)反應(yīng)迅速可靠，能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)架空座椅的急停報(bào)警閉鎖以及再次運(yùn)行，有效保障人員安全，實(shí)現(xiàn)了模塊化作業(yè)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)具有精準(zhǔn)定位功能，提高了解決問(wèn)題的效率，該裝置還擴(kuò)大了保護(hù)范圍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員的全程保護(hù)。