井下机车信集闭系统
前言
目前,很多矿山的主运输和辅助运输还是以电机车为主,那么配置一套安全,高效的“信集闭”系统就成了建设现代化矿井的一个重要途径。“信集闭”就是信号集中闭塞的简称。近些年来,虽然有些矿配置了“信集闭”系统,使运输系统的安全和效率落后的局面有所改善。但由于这些系统大多采用继电器控制,控制技术相当落后,信号的收发不可靠,再加上矿山的特殊环境,使得系统经常出现信号机指示不准确,安全事故还是时有发生。即使有个别大型矿的“信集闭”系统也采用了PLC作为主控元件,但在道岔的司控和各种信号的采集上还存在着相当多的问题,因此,有必要尽快解决司控道岔和信号采集等较为关键的问题,让真正方便、可靠、实用的“信集闭”系统能早日为国家采矿企业带来效益。
一、系统概述JCXJB系统是结合井下电机车作业的特点,通过自身的技术力量,利用精确定位射频定向收发识别技术开发而成的高新技术信集闭系统,其技术关键是JCXJB系统是一个实时自检闭锁系统,而区别于常规地面定时交通管理系统,它具有更好的实时性,同时为适应井下恶劣环境,它还具有防潮、防淹、抗扰、等多方位可靠性设计的考虑。通过级联通讯网络向对应点的控制器发出红绿灯命令指挥车辆的进、停、避。同时可充分利用井下已有矿井监控系统平台资源联网运行,有效节约投资。
JCXJB技术先进、设计合理、结构新颖、主要技术性能指标符合实际需要。该系统将为我国大中型采矿企业矿车安全高效作业发挥积极作用。
二、信集闭(JCXJB)系统介绍1、总体设计思路
JCXJB系统要解决井下通讯,跟踪电机车行驶,自动控制指挥灯,从而避免车辆在井下作业而相互堵塞通道的问题,并且最大限度提高井下通道的运行效益,地上工作人员能监控地下电机车位置,为地上指挥提供依据。
2、JCXJB系统原理通过采用井下对电机车位置信息的采集、局网传输控制、主网传输、主控逻辑运算、指挥灯控制等来监控井下电机车的定位,指示电机车行驶。与(WTCS)井下斜坡道电机车交通指挥系统有许多相同之处,但最大的不同在于井下电机车信、集、闭系统是将一个平面上所有需要做交通信号管理的路段、岔道、主巷、支巷等,分成若干个相对独立的区间,在每个区间构成一个独立的局域控制系统,该局域控制系统可独立完成本局域范围内的电机车运行信、集、闭控制和红绿灯信号指挥。它由一个射频中继处理器管理一个相对独立的区域。
以一段无分岔的巷道为例。如下图所示:
区间无分岔道的巷道路段不允许尾追工况例图
井下有轨电机车信集闭自动化系统的装置有4种配置,即射频中继处理装置,射频灯控处理装置,射频测点处理装置,外加信号红绿灯共4种。如以一段无分岔的巷道为例,只要配置一个中继处理装置,两个灯控处理装置,两个射频测点处理装置就可构成一个相对独立的局域交通控制子系统,由于灯控装置和中继装置都带有射频检测功能,任何带有射频ID卡(电子标签)的机车进入该路段时,都会被这三个装置的某一个或几个检测到,被检测到的信号送到中继处理器后,中继处理器将自主控制,即将该路段的两个朝外入口信号灯锁为红灯,禁止在有机车驶入,并将自主控制的状态上传给调度的后台主计算机,后台主机收到若干个各独立区间各路段送来的各种状态信息,一方面整理存入数据库,供除调度以外的各相关部门的终端调用观看,另一方面根据全局信息综合全局要求(如有塌方、冒顶事故发生、或局部维护等)做全局网络拓扑分析,与局部决策有异时返送到对应装置,同时需送到图形工作站作模拟动态图型处理与显示,生成各种管理用的图形、表格,(如机车运行轨迹图、运行趟次表等)。
区间独立分别自制的优点是响应速度快,对地面调度的依赖少,当地面调度后台主机出现故障时,各独立区间仍能正常工作,而且还能在调度后台主机故障时,自动保留一定时间的本区间现场数据,当后台主机故障在该时间内恢复,不会给系统造成任何损失。这种分散分布式系统在很多领域被成功的应用(如电力系统微机继电保护)。
3、关键技术描述本系统关键技术为:无线射频身份识别技术和指纹生物识别技术。无线射频身份识别技术:英文名称:Radio Frequency Identification Technology,简称RFID。
五、系统装置功能表分类 | 产品名称 | 产品型号 | 产品功能 |
| 射频采集灯控处理器 | CRD-181B | 采集远距离无线射频卡信息,和红绿灯控制 安装于轨道叉道口坑道顶角 |
中继局域控制处理器 | CRD-181C | 接收射频采集处理器信息,控制局域范围内的红绿灯,发送到网络地面主机,并接收地面宏观控制命令 | |
射频ID识别器 | CRD-180H | 电机车头识别标签 | |
RS485转发器 | CRD-11C | 485与以太 转换器 将处理终端485总线信号与主机以太网口对接. | |
主控设备 | 工控主机 | IBM品牌机 | 数据采集计算运行井下电电机车管理软件 |
指挥设备 | 红绿交通指挥灯 | KK-HL-601B | 指示电电机车行驶 |
管理软件 | 井下电电机车管理系统软件 | CRD-810 | 井下电电机车管理,在矿井下定位指挥调度统计等功能. |
六、JCXJB主要技术指标
1、精确定位射频定向采集器有效接收范围:30-50cm;
2、射频采集处理器有效接收范围:5-10m;
3、系统容量:256台基站;
4、容纳卡数:65535个;
5、通讯方式:RS485;
6、井下电机车监测管理软件:
操作系统:WIN9X/2000
网络平台:以太网
数据库:SQL SERVER
7、井下电机车跟踪定位基站
交流输入电源:220V/380V
发射频率:915 MHz接收频率:915MHz
识别距离:≯10m(1m-10m可调)
识别目标数:可同时识别30张不同卡号
防爆型式:隔爆兼本质安全型
8、电机车标识卡
工作电源:3VDC
发射频率:915MHz
接收频率:915MHz工作方式:4倍间歇工作
更换电池时间:1年 防爆型式:本质安全型