KJ293（A）型礦井機車監控系統在煤礦井下運輸中的應用

閆濤

摘 要：隨著我國煤礦工業機械化水平的不斷發展，煤礦安全工作隨著這些年煤炭量的增加而逐漸被人們重視，尤其煤礦安全工作的重點之一就包括煤礦井下運輸安全。若井下主要運輸巷道沒有安裝信號裝置，則會出現占道等事故。所以為了確保井下運輸系統的安全，在井下安裝KJ293（A）型礦井機車監控系統是很有必要的。文章全面介紹了KJ293（A）型礦井機車監控系統的結構、工作原理、系統功能、特點，并對其在應用過程中存在的問題做出說明。

關鍵詞：煤礦；KJ293（A）礦井機車監控系統；結構；工作原理；系統功能；特點

1 概述

KJ293（A）型礦井機車監控系統是對煤礦井下大巷運輸人員、煤炭和物料的列車進行監控和調度的控制系統。對保證煤礦井下安全運輸，提高礦井運輸產量起到了重要作用。機車運輸動態在顯示屏上以線條的形式顯示出來，供運輸調度人員實時掌握。運輸調度人員也可根據生產要求下達指令，控制設備完成道岔位置和調整運行線路等調度任務，從而達到保障運輸安全，提高運輸效率的目的。并且該系統經歷了多次技術升級與改造，性價比比較高，已經被國內多個礦山企業使用。鴨口公司井下大巷均采用架空線電機車運輸，主要運輸巷道分為東、西部運輸大巷?，F階段運行線路從副井底入車場-聯絡石門-運輸石門-三角點，再分為三角點-東、西大巷。其中，聯絡石門大部為單軌運行，其它線路為雙軌運行。機車監控系統設備也是在關鍵位置按區按點布置，通過這些舉措，有效的保證了電機車的安全運行。

2 KJ293（A）型礦井機車監控系統的結構及工作原理

KJ293（A）礦井機車監控系統又被稱為“信集閉系統”，該系統以二級計算機網絡為核心，設置一主一備兩臺工業控制計算機，依靠其可將操作人員的意圖分解為具體的控制指令，控制執行設備完成相應的調度動作，圖形顯示設備模擬顯示系統軌道的分布圖、設備狀態等信息；在井下主控室對井下車場、大巷的礦車運輸實現安全監控和自動調度；能實現顯示井下大巷各列車位置、車號及信號燈、道岔狀態和區段占用情況，控制列車安全運行；能隨時反應每段設備和傳感器的工作狀態；具備故障自動診斷、報警、自動記錄運行過程數據并能重演回放等功能。整個系統可靠性高，操作方便，適用于需要運輸集中控制的各類礦井等。

3 系統組成及各設備功能

隨著礦井機械化水平的不斷提高，集中運輸系統的設備也在不斷更新。但總體而言，該系統主要的設備仍然包括控制分站、穩壓電源、信息傳輸接口、接線盒、信號機、轉轍機控制箱、計軸器、通訊分站、車載收發信號機等設備。

3.1 KJ293（A）-F礦用本安型控制分站

控制分站應安裝在井下的主要運輸大巷中，并且設備相對集中的地方，通過通訊電纜實現與中心站的聯系，直接測控所有設備，對中心站傳送過來的各種數據和信息進行顯示和分配。

3.2 KDW127-15B礦用隔爆兼本安型穩壓電源

電源箱應設置在設備相對集中的地方，提供井下各分站和設備的電源（不包括轉轍機驅動電源）。

3.3 KG8007軌道計軸傳感器

計軸器安裝在軌道內側，檢測機車經過的軸數，并通過控制分站上報到中心站。

3.4 KXH6動態信號機

以紅、黃、綠三種顏色動態顯示，能用流動發光的方式直接指示列車的下一進路運行方向，動態顯示具備聲音報警功能，可以接受中心站發出的行車命令，指揮井下機車運行。

3.5 KJ293（A）-X隔爆兼本安型機車收發信號機

安裝在機車頭司機操控室內，通過天線柱發送發車請求等相關信息至中心站控制系統。

3.6 主控制機

作為人機交換界面，一般設立在井下運輸調度室?？梢燥@示井下機車的運行狀態，并實現對所有設備的檢測和控制，尤其通過顯示井下各巷道車輛的運行狀態，來實現可靠的人工式自動調度。例如通過對信號裝置的控制，來調度指揮車輛有序安全的運行，而且對發出的指令進行存儲。

3.7 管理機

作為數據服務器，連接到主控計算機，接受主控計算機傳輸來的數據，在管理機上顯示出來。

3.8 其它

輸出設備，例如轉轍機、通訊器等裝置可以將這幾部分的電源電纜和通訊信號電纜連接起來。電源電纜主要是為電動轉轍機和電源箱提供電源，通訊信號電纜將主控制機、控制分站和其它設備連接起來。

4 系統的主要功能

（1）基本閉鎖功能。根據區間劃分和信號裝置的分布，可知該系統具有區間閉鎖等功能。

（2）顯示功能。一般可以將各類數據命令清晰直觀的顯示在顯示器上，可以以模擬圖和字母表格等形式顯示出電機車運行的狀態和位置等。

（3）調度功能。

（4）機車定位功能。利用計軸器定位井下電機車的位置、速度、前進方向、機車車皮數量等。

（5）機車信息識別功能?？梢栽陲@示器上顯示出車輛是人車、煤車或料車。

（6）統計功能。可以在顯示器上以表格的形式顯示出通過該區域機車的數量。

（7）故障診斷功能。該系統可以自動診斷故障發生的位置及類型。

5 系統應用中存在的問題及處理

正確的使用和控制來源于正確的分析判斷，在系統狀態改變的過程中，會出現各種突發情況。例如在改變道岔狀態過程中，可能出現夾雜浮煤、矸渣、雜物情況或電機車擠岔、壓岔子過車、道心有積水，列車在運行過程中闖紅燈報警等。這些會造成控制中心無法準確實時接收現場反饋的各類信息，如果不能及時正確處理，會發生走錯線路方向、掉道等事故，造成運輸調度員做出錯誤的操作。因此，每天在固定的檢查維護時間內，都會安排專職維護人員進行認真的檢查維護，尤其對于一些重要的機構進行重點故障排查，清理雜物、緊固螺絲，進行無車狀態下的手動試運轉，確保機構動作靈活可靠。而且在一些重點區段，設置轉轍機硐室，并進行墻面水泥硬化和進行貼瓷美化，設備集中放置在自制鐵柜子里，進行封閉，電動轉轍機安裝在水泥座子上，連接桿處專門設置長方形坑道，計軸器坑用水泥抹平硬化，表面鋪防滑鐵板，纜線包扎固定穿入PVC管里。通過這些舉措，在有效保護設備設施的同時，使各種突發情況都能得到快捷有效的處理。

6 特點

（1）采用分布式結構，適用不同規模、類型的礦井，全部井下設備達到隔爆兼本質安全型要求。

（2）程序具有通用性，用戶能方便地自行對系統進行擴充、改造，能適應運輸路線的不斷變化。

（3）全面融入故障-安全思想，系統無觸點，可靠性高；某一分站出現故障，不影響系統正常運行。

（4）系統引入智能控制，探索出一系列柔性調度算法，對于經過的車輛可以進行歸納統計，提高了運輸效率。

（5）整體優化設計，降低設備造價，減少設備數量，提高系統功能及可靠性。

（6）設備故障時，計算機定位、定性報警顯示，現場更換插件簡單，能適應不同水平的維護人員。

（7）系統采用分布式結構，各分站并聯掛接在一條通信電纜上，設備安裝簡單、方便。

（8）自主研制的軌道位置傳感器，能精確界限軌道區段，判別機車運行的車速、車類、車皮數等信息，有效解決了機車位置不確定與檢測可靠性不高的問題。

（9）機車雙線或多線運行時，能準確判別機車運行軌道，有效防止鄰道干擾。

7 KJ293（A）型礦井機車運輸監控系統的具體應用

KJ293（A）型礦井機車運輸監控系統，隨時都可以通過井下運輸調度對井下從副井底人車場、矸車通過線、翻罐籠、運輸聯絡石門、三角點、東、西部大巷、中央下山、東一下山一段中巷等主要運輸大巷的每個運輸環節進行實時監控和調度指揮，具有機車定位、實時顯示、故障診斷等基本功能，能夠通過接收信號指令實現對道岔、信號裝置的遠程控制，從而對機車的運行路線等狀態進行調整，實現對電機車的自動遠程調度。

8 結束語

電機車是煤礦井下運輸的重要工具，保證電機車可靠的運行具有重要意義。而機車監控系統的使用，既能保證電機車安全順利運行，又能大大提高生產效率。自從我公司KJ293（A）型礦井機車運輸監控系統投入使用后，運輸調度員可以在控制站對于機車需要通過的道岔，可以事先進行自動控制，可以不用停車后人工扳道岔，減少了電機車中途啟動停車次數，減少了運輸事故發生的頻率，降低了礦山工作人員的勞動工作強度，使系統的機械自動化水平得到了進一步的提高，在很大程度上保證了煤礦井下運輸工作的安全，提高了工作效率。

參考文獻

[1]潘明磊.煤礦安全高效運輸裝備新技術——KJ293“信集閉”系統[J].科技風，2012.

[2]吳同性，王泰民.KJ293型礦井機車運輸監控系統在軌道運輸中的應用[J].礦山機械，2010.