1、安陽北郊220kV變電站1：程9煤礦機車運輸監控信集閉系統技術方案安陽北郊220kV變電站1：程9一、系統概述機車運輸監控信集閉系統是用于井下運輸環境的無線網絡+現場 總線式工業控制系統，系統以運輸監控系統為基礎，在地而主控室對 礦井大巷的礦車運輸實現監控和自動調度。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。 系統能隨時反映每段設備 和傳感器的工作狀態， 故障自動診斷、 報警，記錄運行過程數據，能 生成管理報表和列車循環圖；整個系統無動觸點，采用電隔離，可靠 性高；操作系統的人機界面十分友好，操作方便，使系統的聯鎖和管理功能更加強大。系統設計遵循煤礦安全規程、 井下機車運輸

2、信號系統技術 裝備標準 、煤礦井下機車運輸信號設計規范等行業標準，技術 先進，安全可靠。該系統主要由主控設備（對現有的主控設備進行擴容改造）、通 訊站（現場己具備）、控制分站（含集成電源）、接收器、發射器、司 控電動道岔裝置、系統顯示器（信號燈）、語言告警裝置和車輛傳感 器等設備組成。井下所有設備己通過煤炭工業防爆檢驗站和煤炭工業 安全標志辦公室的檢驗和審核，并發有防爆和煤安標志證書。二、標準規范2.1設計原則系統本著技術先進、經濟使用、性能穩定可靠、可擴展性強、操 作、維護簡單方便的設計原則來實現機車軌道運輸監控，實現運輸集 中調度。1.先進性：系統的中心控制采用日產KOYO型工控計算機，其

3、它 各主要部件、器件均采用進口或國產優質器件。軟件設計先進，運行 速度高，保護功能完安陽北郊220kV變電站匸程9善、可靠、安全。2.實用性：系統具有自動運行、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，整個系統操作方便、直觀。3.可靠性：所選擇的主控機、繼電器、轉轍機、信號機、傳感器、 操作臺按鈕、模擬屏及顯示燈等部件，均采用性能穩定、可靠，故障 率低的部件。軟件設計先進，保護功能完善。4.擴展性：系統軟硬件的配置可以預留了各種擴展接口，可根據 控制范圍的改變和生產的需求進行擴展。2.2設備選型具有必須符合煤礦井下軌道運輸信號設計規范

4、、煤 礦安全規程、井下軌道運輸信號系統技術裝備標準等行業標 準的要求；具有完整的知識產權，并且獲得國家安全標志證書；模塊化原則，硬件都應擁有知識產權，使系統具有較強 的擴展能力；可靠性原則，所選設備應具備抵御環境影響的能力；工 作穩定可靠作；先進、應用、可靠、節約、后期服務體系完善的原則。三.硬件部分3.1系統主控器3.1.1設計概述煤礦井下機車運輸監控系統主控器，平均分布安裝于巷道中。煤 礦井下機安陽北郊220kV變電站匸程9車運輸監控系統主控器，用于接收處理傳送各個設備上傳和 下發命令，把機車車位、車號等信號進行處理后發給上位機。再把上 位機下達的指令傳給各個設備，命令各個設備執行。3.1

5、.2功能1）主控器直接掛接在網絡上與系統工控機通訊。2）采集監測設備發來的信息，整理后發送給工控機，同時接收 工控機發來的控制命令。井下主控器能隨時應答上級站的定向查詢， 保持和上級站的聯絡，接收上級指令，經過內部分析控制下級設備動 作，并能將下級設備工作情況反饋到上級站。3）主控器檢測傳感設備、執行設備及線路的完好情況，在發生 故障時上報匸控機，以維護設備安全。4）主控器可對通過車輛的狀態（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）處于一級網絡的每臺主控器，都可以同時管理50臺二級網絡 設備，包括信號機、車輛傳感器、接收器、司控道岔；6）主控器電源區就近AC127V電

6、源，不需要另接電源箱。3.1.3產品型式防爆型式：Exd I3.1.4產品使用環境條件1）大氣壓力：80kpal06kpa；2）周圍環境溫度： 5C+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境場所；5）無對金屬和絕緣有害的氣體。安陽北郊220kV變電站匸程93.1.6技術參數1）輸入電壓：AC127V （-25%10%）。2）最大工作電流：W300mA。3）傳輸距離（電纜：MHYVRP2X1.5）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2Knio3.1.7工作原理井下系統主控器通過網絡電纜，

7、一方面接受工控機的訪問，將所 收集的檢測信息整理打包，上傳給工控機，同時接受工控機下發的控 制指令；另一方面系統主控器自己將不停地對所連接的檢測設備進行 檢測。具體處理過程如下：系統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 方式發送顯示器點燈模式外，還不停地檢測顯示器的顯示狀態，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。系統主控器對司控道岔執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發送給執行器驅動模塊，同時不停地檢測 執行器的狀態回測信號。若回測位置與控制位置不一致或道岔不到位 時，系統

8、主控器將及時把信息上報給上位機，上位機將給系統主控器 連續發3次執行命令，直到道岔到位，否則上位機將報警擠岔。系統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換成編碼信號傳給系統主控器，系統主控器將這些編碼轉換成 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。安陽北郊220kV變電站匸程93.2接收器3.2.1產品執行標準：Q/320304DAM07-2006o3.2.2設計概述根煤礦機車運輸監控系統接收器，安裝于巷道中，用以更準確的 接收機車發出的請求信號、機車狀態和機車位置等信息，在顯示器上 實時動態顯示機車信息。3.2.3功能1）接收器通過RS485

9、總線接口與主控器、工控機實現數據通訊, 并將通訊情況在顯示器顯示出來。2）接收器通過接收50m內發射器的信號，傳輸到相連接的控制 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產品型式防爆型式：Exd Io3 2 5產品使用環境條件1）大氣壓力：80kpal06kpa；2）周圍環境溫度： 5C+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境中；5）無對金屬和絕緣有害的氣體。3.2.6技術參數1）輸入電壓：12V（系統主控器供電波動范圍8V13.5V）。2）最大工作電流：W60mA。安陽北郊220kV變電站匸程93）接收頻率

10、：433MHz3MHz3.2.7基本工作原理在系統中，將發射器安裝在機車司機駕駛室內，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。系統運行時，發射 器將機車車號編碼及機車調度、管理所需的其它編碼信息鍵控調制后 用無線電的方式發送出去，這些信息被安裝在平巷各監測點的接收器 接收后，傳給系統主控器，再由系統主控器通過網絡傳至上位機監控 系統， 從而使系統實時顯示車號、 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根 據實際情況而定。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備碰撞。2）使用專用信號電纜（MHYVRP2X1.5）接收機左（或右）側 喇叭嘴進線。右（或左）側出線，內部接到相應12V電源和網口的 接線端子上。進線是主控器輸出的12V和二級網絡線，出線接到下 一個接收機（進線和出線在接收機內部并連）。3.3發射器3.3.1產品執行標準：Q/320304DAM112006o3.3.2設計概述發射器安裝在機車上，既是機車運輸監控系統系統信號發射器又 是司控道岔的發射器， 司機操作車載機鍵盤就能實現遙控道岔和改變 機車請求信號的功能。操作簡單、穩定耐用。安陽北郊220kV變電站匸程93.3.3功能將車輛所有信息（煤車或人

12、車）以無限編碼方式發送出去，供接 收機器接收。3.3.4產品型式防爆型式：Exd Io3.3.5產品使用環境條件1）大氣壓力：80kpal06kpa；2）周圍環境溫度： 5C+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境中；5）無對金屬和絕緣有害的氣體。3.3.6技術參數1）輸入電壓：12V（波動范圍8V13.5V）2）最大工作電流：W15mA。3）發送頻率：433MHz2MHz3.3.7安裝用螺絲將發射器安裝在機車駕駛室內，發射天線安裝在機車 頂部，接收器安裝在巷壁上，接上電源即可。四、軟件功能該系統通過圖形顯示器和計算機顯示器提供給調度及生產指揮人 員的是直觀的機車運行狀態。可視化功能其一，模擬顯示機車的實際運 行狀態，將采集到的井下電機車運行的參數狀態實時轉換后模擬還原反 映在圖形顯示器上，包括對某臺機車的跟蹤，機車運行的位置，接車車 號的