KJ293（A）礦井機車運輸監控系統的應用

李國英

摘 要：根據《山西省煤礦現代化礦井標準》，在運輸量大、行車密度大、同一運輸水平運行的機車臺數超過5臺的礦山，應設置區間自動閉塞信號裝置，即信、集、閉系統。陽煤集團新景礦、二礦、五礦先后安裝了KJ293（A）礦井機車運輸監控系統，對機車的運行情況和設備狀況進行集中采集、聯鎖控制和遠距離監視，合理調度機車，提高運輸效率，確保行車安全，實現大巷運輸現代化。

關鍵詞：KJ293（A）礦井機車運輸監控系統；功能特點；標準要求；存在問題；改進建議

一、KJ293（A）礦井機車運輸監控系統組成結構及原理

KJ293（A）礦井機車運輸監控系統是一套隔爆兼本安型用于惡劣環境下的集散式軌道運輸監控系統，該系統主要由主控室（主控機、管理機、信息傳輸接口、UPS）、井下控制設備（控制分站、隔爆兼本安穩壓電源）、檢測執行設備（軌道計軸器、通訊分站、車載收發信號機、轉轍機、信號機、彎道報警器）、線路（網絡分線盒、設備接線盒、網絡電纜、設備電纜）四部分組成。該系統以二級計算機網絡為核心，分布在井下各大巷中的控制分站通過工業以太網或FSK方式接收地面（或井下）主控機下發的命令、驅動控制分站管轄的執行設備，同時各分站將管轄的設備狀態及命令執行結果上報給主控機，從而實現對礦井大巷的礦車運輸的監控和自動調度。

二、系統功能特點

1.閉鎖功能：通常把機車運行的軌道路線劃分成若干區段（或區間），并將區段用信號機加以保護，一個區段只允許一列列車占用，并且把關聯的道岔用轉轍機監控。包括區段聯鎖、敵對進路閉鎖、信號機及風動轉轍機聯鎖等。

2.顯示功能：在計算機終端和圖形設備上以文字、模擬圖和表格等形式顯示各列車位置、區段占用及解鎖情況、信號狀態、道岔位置以及車號、運行方向、車類車速、車皮數、礦車數等信息，并統計當班各采區拉煤車數和車皮總數。

3.調度：系統根據給定的運行任務自動指揮列車運行，也可以隨時分進路車輛進行調度，即實現自動和半自動調度；還可以進行人工調度。

4.故障診斷、報警：在顯示器上能隨時反映系統內設備的工作狀態，自動診斷故障類型和位置，并發出報警。

5.重演：回放顯示作業過程及記錄；以隨意速度重現任意時間段內的實際運輸過程，為分析事故原因，改進調度策略提供依據。

6.管理：在管理計算上能自動打印有關管理數據。例如，統計點、產量、運行圖、闖紅燈等報表。

7.遠程瀏覽：工作人員在地面主控室對井下大巷運輸進行監控和自動調度，井下大巷各列車位置、車號、方向及信號燈、道岔狀態和區段占用情況等，均可以通過系統得到顯示。

三、關鍵部件工作要求及標準

（一）KG8007（A）軌道計軸器

1.安裝在軌道上，以電渦流無接觸傳感方式對通過的車輪進行檢測、測速、判斷方向、經過軸數。

2.經處理能檢測通過的列車輪對數，判定運行方向及速度。

3.成對使用，左右計軸器的感應窗口中心線錯開距離100 mm；每個軌道計軸器有兩根接線：JZ（JY）、0V；有車：電源線供電電流

≤2mA；無車=8～16mA；

4.本質安全型，IP67防護，防水防潮，抗干擾、抗沖擊。

5.工作時，軌道計軸器的感應信息送入井下工作站，處理之后上報主控機，由主控機的軟件系統提取車輛的位置信息。

6.注意：軌道計軸器不能直接給出“占用”信息。

（二）KJ293（A）-FW礦用本安型通訊分站

1.安裝在巷壁上，與車載收發信號機配合使用。

2.通過天線收到車載收發信號機發出的信息后傳給控制分站。

3.安裝方便，抗干擾強，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控設備使用。

2.每路輸出均有限流、限壓和短路保護，內部電源和測控設備電源相互隔離。

3.內部備有電池組，交流斷電時能維持分站及其測控設備工作四小時以上。

4.中心站通過控制分站能對電源箱的有關參數實現監控。

四、KJ293（A）系統應用中現存主要問題

陽煤集團近年來推廣應用軌道運輸監控“信集閉”系統，所反饋出的主要現象是：

1.現場執行機構的不動作或誤動作，給行經車輛不發出或發出錯誤信號，造成運輸故障或事故。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快速車輪擠壓變形，連接纜線受震松動或保護不足，以及井巷潮濕絕緣降低，這也是目前“信集閉”系統在國內應用率不高的重要原因之一。

2.電動轉轍機（司控道岔）適應井下環境性能較差，防擠岔、防過載能力不強，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，人工搖動還不如搬道砣快速和準確，且維護量大、配件更換頻換。

五、應用前景及改進建議

目前國家對煤礦安全監控系統建設的門檻逐年提高，我國2013年版煤礦質量標準化建設標準要求，5臺及以上機車必須建立“信集閉”系統。根據KJ293（A）礦井機車運輸監控系統在陽煤集團使用中表現出的問題，筆者提出了以下改進建議：

1.改進現有軌道計軸傳感器，杜絕軌道受運行時震動、擠壓、線路難保護的缺點，結合車輛識別卡、位置標示器可判斷車輛的方向、類型和數量，配合在軌道道床下面埋設的不受行經車輛震動影響的位置傳感器，來判斷車輛所經線路，但數量要比軌道計軸器少很多，主要在運輸大巷道岔進出端安裝即可。

2.有條件的礦井盡量使用氣動轉轍機，可解決電動轉轍機力弱現象。氣動速度快，幾乎不受井巷潮濕條件的制約，且成本低，結構簡單、易于維護，值得推廣。

總之，受煤礦地質結構布置影響，煤炭企業軌道運輸方式大量存在，為適應礦井軌道運輸多樣化需求，軌道運輸監控“信集閉”系統升級原有主要元器件的應用性能或淘汰落后性能產品，改進運輸管理系統，以打造安全高效的礦井運輸環境，是行業必經之路，市場是需要和檢驗新技術和新工藝的試金石，低成本、高效益的“信集閉”系統必然深受煤礦企業的喜愛和歡迎。

參考文獻：

樊瑋，賈亮曉.KJ293煤礦軌道運輸監控系統的研究與應用[J].中國科技博覽，2014（01）.

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