信集閉監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案

1、煤礦機車運輸監(jiān)控信集閉系統(tǒng)、系統(tǒng)概述機車運輸監(jiān)控信集閉系統(tǒng)是用于井下運輸環(huán)境的 無線網(wǎng)絡(luò) +現(xiàn)場 總線式 工業(yè)控制系統(tǒng)， 系統(tǒng)以運輸監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)， 在地面主控室對 礦井大巷的礦車運輸實現(xiàn)監(jiān)控和自動調(diào)度。 能實時顯示井下大巷各列 車位置、車號等情況，指揮列車安全運行。系統(tǒng)能隨時反映每段設(shè)備 和傳感器的工作狀態(tài)，故障自動診斷、報警，記錄運行過程數(shù)據(jù)，能 生成管理報表和列車循環(huán)圖；整個系統(tǒng)無動觸點，采用電隔離，可靠 性高；操作系統(tǒng)的人機界面十分友好，操作方便，使系統(tǒng)的聯(lián)鎖和管 理功能更加強大。系統(tǒng)設(shè)計遵循煤礦安全規(guī)程、 井下機車運輸信號系統(tǒng)技術(shù) 裝備標準、煤礦井下機車運輸信號設(shè)計規(guī)范等行業(yè)標準，技

2、術(shù) 先進，安全可靠。該系統(tǒng)主要由主控設(shè)備（對現(xiàn)有的主控設(shè)備進行擴容改造） 、通 訊站（現(xiàn)場已具備） 、控制分站（含集成電源） 、接收器、發(fā)射器、司 控電動道岔裝置、系統(tǒng)顯示器（信號燈） 、語言告警裝置和車輛傳感 器等設(shè)備組成。 井下所有設(shè)備已通過煤炭工業(yè)防爆檢驗站和煤炭工業(yè) 安全標志辦公室的檢驗和審核，并發(fā)有防爆和煤安標志證書。二、標準規(guī)范2.1 設(shè)計原則系統(tǒng)本著技術(shù)先進、經(jīng)濟使用、性能穩(wěn)定可靠、可擴展性強、操 作、維護簡單方便的設(shè)計原則來實現(xiàn)機車軌道運輸監(jiān)控， 實現(xiàn)運輸集 中調(diào)度。1. 先進性：系統(tǒng)的中心控制采用日產(chǎn) KOY（型工控計算機，其它各主要部件、器件均采用進口或國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)器件。軟件設(shè)

3、計先進，運行速度高，保護功能完善、可靠、安全。2. 實用性：系統(tǒng)具有自動運行、人工開辟進路等多種方式，使用 方便、可靠，模擬顯示矩陣型LED模擬屏，大屏幕液晶顯示以及模擬 操作盤，整個系統(tǒng)操作方便、直觀。3. 可靠性：所選擇的主控機、 繼電器、 轉(zhuǎn)轍機、信號機、傳感器、 操作臺按鈕、模擬屏及顯示燈等部件，均采用性能穩(wěn)定、可靠，故障 率低的部件。軟件設(shè)計先進，保護功能完善。4. 擴展性：系統(tǒng)軟硬件的配置可以預(yù)留了各種擴展接口， 可根據(jù) 控制范圍的改變和生產(chǎn)的需求進行擴展。2.2 設(shè)備選型具有必須符合煤礦井下軌道運輸信號設(shè)計規(guī)范 、煤礦安全規(guī) 程、井下軌道運輸信號系統(tǒng)技術(shù)裝備標準 等行業(yè)標準的要求

4、； 具有完整的知識產(chǎn)權(quán)，并且獲得國家安全標志證書； 模塊化原則，硬件都應(yīng)擁有知識產(chǎn)權(quán)，使系統(tǒng)具有較強的擴展能 力； 可靠性原則，所選設(shè)備應(yīng)具備抵御環(huán)境影響的能力；工作穩(wěn)定可 靠作； 先進、應(yīng)用、可靠、節(jié)約、后期服務(wù)體系完善的原則。三、硬件部分3.1 系統(tǒng)主控器3.1.1 設(shè)計概述煤礦井下機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)主控器， 平均分布安裝于巷道中。 煤 礦井下機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)主控器， 用于接收處理傳送各個設(shè)備上傳和 下發(fā)命令，把機車車位、車號等信號進行處理后發(fā)給上位機。再把上 位機下達的指令傳給各個設(shè)備，命令各個設(shè)備執(zhí)行。3.1.2 功能1) 主控器直接掛接在網(wǎng)絡(luò)上與系統(tǒng)工控機通訊。2) 采集監(jiān)測設(shè)備發(fā)來的

5、信息，整理后發(fā)送給工控機，同時接收 工控機發(fā)來的控制命令。井下主控器能隨時應(yīng)答上級站的定向查詢， 保持和上級站的聯(lián)絡(luò)， 接收上級指令， 經(jīng)過內(nèi)部分析控制下級設(shè)備動 作，并能將下級設(shè)備工作情況反饋到上級站。3) 主控器檢測傳感設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備及線路的完好情況，在發(fā)生 故障時上報工控機，以維護設(shè)備安全。4) 主控器可對通過車輛的狀態(tài)(空車、人車、煤車)進行識別 和計算，并可傳輸至工控機進行顯示。5) 處于一級網(wǎng)絡(luò)的每臺主控器，都可以同時管理 50臺二級網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備，包括信號機、車輛傳感器、接收器、司控道岔；6) 主控器電源區(qū)就近AC127VI源，不需要另接電源箱。3.1.3 產(chǎn)品型式防爆型式： Exd

6、 I3.1.4 產(chǎn)品使用環(huán)境條件1) 大氣壓力：80kpa 106kpa;2) 周圍環(huán)境溫度：-5 C+40C；3) 周圍空氣平均相對濕度：不大于 95%( +25C)；4) 在有甲烷和煤塵爆炸環(huán)境場所；5) 無對金屬和絕緣有害的氣體。3.1.6 技術(shù)參數(shù)1）輸入電壓：AC127V （-25 %10%）。2）最大工作電流：w 300mA3）傳輸距離（電纜：MHYVRP21.5 ） 上行：主控器到地面工控機傳輸距離為 10Km； 下行：主控器到接收器、顯示器、司控道岔等傳輸距離最遠為 2Km。3.1.7 工作原理井下系統(tǒng)主控器通過網(wǎng)絡(luò)電纜， 一方面接受工控機的訪問， 將所 收集的檢測信息整理打包

7、， 上傳給工控機， 同時接受工控機下發(fā)的控 制指令；另一方面系統(tǒng)主控器自己將不停地對所連接的檢測設(shè)備進行 檢測。具體處理過程如下：系統(tǒng)主控器對顯示器的處理過程： 主控器除按上位機命令以編碼 方式發(fā)送顯示器點燈模式外， 還不停地檢測顯示器的顯示狀態(tài)， 并判 斷是否與命令模式一致， 否則就向上位機告警。 如果和分站失去通訊 時間超過 10 秒，則顯示器將自動歸為顯示器初始模式。系統(tǒng)主控器對司控道岔執(zhí)行器的控制和檢測過程： 首先將定位或 反位命令以編碼的形式連續(xù)發(fā)送給執(zhí)行器驅(qū)動模塊， 同時不停地檢測 執(zhí)行器的狀態(tài)回測信號。 若回測位置與控制位置不一致或道岔不到位 時，系統(tǒng)主控器將及時把信息上報給上位

8、機， 上位機將給系統(tǒng)主控器 連續(xù)發(fā) 3 次執(zhí)行命令，直到道岔到位，否則上位機將報警擠岔。系統(tǒng)主控器對接收器信息的處理過程： 接收器將從天線接收到的 信號轉(zhuǎn)換成編碼信號傳給系統(tǒng)主控器， 系統(tǒng)主控器將這些編碼轉(zhuǎn)換成 固定代碼，如：車類、行車方向、行駛速度等各種請求，然后傳送給 上位機。3.2 接收器3.2.1 產(chǎn)品執(zhí)行標準： Q/320304DAM07-2006。3.2.2 設(shè)計概述根煤礦機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)接收器， 安裝于巷道中， 用以更準確的 接收機車發(fā)出的請求信號、 機車狀態(tài)和機車位置等信息， 在顯示器上 實時動態(tài)顯示機車信息。3.2.3 功能1）接收器通過RS485總線接口與主控器、工控機實現(xiàn)

9、數(shù)據(jù)通訊， 并將通訊情況在顯示器顯示出來。2）接收器通過接收50m內(nèi)發(fā)射器的信號，傳輸?shù)较噙B接的控制 主控器中，通過主控器上報地面工控機，檢測機車編號、位置、方向 等。3.2.4 產(chǎn)品型式防爆型式： Exd I 。3.2.5 產(chǎn)品使用環(huán)境條件1）大氣壓力：80kpa 106kpa;2）周圍環(huán)境溫度：-5 C+40C；3）周圍空氣平均相對濕度：不大于 95% （ +25C）；4）在有甲烷和煤塵爆炸環(huán)境中；5）無對金屬和絕緣有害的氣體。3.2.6 技術(shù)參數(shù)1）輸入電壓： 12V （系統(tǒng)主控器供電波動范圍 8V 13.5V）2）最大工作電流：w 60mA。3）接收頻率： 433MHz ±3

10、MHz3.2.7 基本工作原理在系統(tǒng)中，將發(fā)射器安裝在機車司機駕駛室內(nèi)，天線安裝在車頂 棚中間，供電采用機車逆變器輸出的 24V電源。系統(tǒng)運行時，發(fā)射器 將機車車號編碼及機車調(diào)度、 管理所需的其它編碼信息鍵控調(diào)制后用 無線電的方式發(fā)送出去， 這些信息被安裝在平巷各監(jiān)測點的接收器接 收后，傳給系統(tǒng)主控器， 再由系統(tǒng)主控器通過網(wǎng)絡(luò)傳至上位機監(jiān)控系 統(tǒng)，從而使系統(tǒng)實時顯示車號、位置等信息。3.2.8 安裝1）接收器安裝在井下平巷道壁上，兩個接收器之間的距離應(yīng)根 據(jù)實際情況而定。一般情況下，在井口及井底車場安裝距離一般為 30-40 米，其他位置可以視情況而定（ 40-50 米）。安裝處離巷底高 1.

11、6m，以方便維護，要能避免車輛所載大型設(shè)備碰撞。2）使用專用信號電纜（MHYVRP21.5 ）接收機左（或右）側(cè)喇 叭嘴進線。右（或左）側(cè)出線，內(nèi)部接到相應(yīng) 12V電源和網(wǎng)口的接線 端子上。進線是主控器輸出的12V和二級網(wǎng)絡(luò)線，出線接到下一個接 收機（進線和出線在接收機內(nèi)部并連） 。3.3 發(fā)射器3.3.1 產(chǎn)品執(zhí)行標準 ：Q/320304DAM11 2006。3.3.2 設(shè)計概述發(fā)射器安裝在機車上， 既是機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)信號發(fā)射器又 是司控道岔的發(fā)射器， 司機操作車載機鍵盤就能實現(xiàn)遙控道岔和改變 機車請求信號的功能。操作簡單、穩(wěn)定耐用。3.3.3 功能將車輛所有信息（煤車或人車）以無限編

12、碼方式發(fā)送出去，供接收機器接收。3.3.4 產(chǎn)品型式防爆型式： Exd I 。3.3.5 產(chǎn)品使用環(huán)境條件1) 大氣壓力：80kpa 106kpa;2) 周圍環(huán)境溫度：-5 C+40C；3) 周圍空氣平均相對濕度：不大于 95% ( +25C)；4) 在有甲烷和煤塵爆炸環(huán)境中；5) 無對金屬和絕緣有害的氣體。3.3.6 技術(shù)參數(shù)1) 輸入電壓：12V (波動范圍8V13.5V)2) 最大工作電流：w 15mA。3) 發(fā)送頻率： 433MHz ± 2 MHz3.3.7 安裝用螺絲將發(fā)射器安裝在機車駕駛室內(nèi)， 發(fā)射天線安裝在機車頂部，接收器安裝在巷壁上，接上電源即可。四、軟件功能 該系統(tǒng)通過圖形顯示器和計算機顯示器提供給調(diào)度及生產(chǎn)指揮人 員的是直觀的機車運行狀態(tài)?？梢暬δ芷湟唬M顯示機車的實際運 行狀態(tài)，將采集到的井下電機車運行的參數(shù)狀態(tài)實時轉(zhuǎn)換后模擬還原反 映在圖形顯示器上，包括對某臺機車的跟蹤，