KJ293（A）矿井机车运输监控系统的应用

李国英

摘 要：根據《山西省煤矿现代化矿井标准》，在运输量大、行车密度大、同一运输水平运行的机车台数超过5台的矿山，应设置区间自动闭塞信号装置，即信、集、闭系统。阳煤集团新景矿、二矿、五矿先后安装了KJ293（A）矿井机车运输监控系统，对机车的运行情况和设备状况进行集中采集、联锁控制和远距离监视，合理调度机车，提高运输效率，确保行车安全，实现大巷运输现代化。

关键词：KJ293（A）矿井机车运输监控系统；功能特点；标准要求；存在问题；改进建议

一、KJ293（A）矿井机车运输监控系统组成结构及原理

KJ293（A）矿井机车运输监控系统是一套隔爆兼本安型用于恶劣环境下的集散式轨道运输监控系统，该系统主要由主控室（主控机、管理机、信息传输接口、UPS）、井下控制设备（控制分站、隔爆兼本安稳压电源）、检测执行设备（轨道计轴器、通讯分站、车载收发信号机、转辙机、信号机、弯道报警器）、线路（网络分线盒、设备接线盒、网络电缆、设备电缆）四部分组成。该系统以二级计算机网络为核心，分布在井下各大巷中的控制分站通过工业以太网或FSK方式接收地面（或井下）主控机下发的命令、驱动控制分站管辖的执行设备，同时各分站将管辖的设备状态及命令执行结果上报给主控机，从而实现对矿井大巷的矿车运输的监控和自动调度。

二、系统功能特点

1.闭锁功能：通常把机车运行的轨道路线划分成若干区段（或区间），并将区段用信号机加以保护，一个区段只允许一列列车占用，并且把关联的道岔用转辙机监控。包括区段联锁、敌对进路闭锁、信号机及风动转辙机联锁等。

2.显示功能：在计算机终端和图形设备上以文字、模拟图和表格等形式显示各列车位置、区段占用及解锁情况、信号状态、道岔位置以及车号、运行方向、车类车速、车皮数、矿车数等信息，并统计当班各采区拉煤车数和车皮总数。

3.调度：系统根据给定的运行任务自动指挥列车运行，也可以随时分进路车辆进行调度，即实现自动和半自动调度；还可以进行人工调度。

4.故障诊断、报警：在显示器上能随时反映系统内设备的工作状态，自动诊断故障类型和位置，并发出报警。

5.重演：回放显示作业过程及记录；以随意速度重现任意时间段内的实际运输过程，为分析事故原因，改进调度策略提供依据。

6.管理：在管理计算上能自动打印有关管理数据。例如，统计点、产量、运行图、闯红灯等报表。

7.远程浏览：工作人员在地面主控室对井下大巷运输进行监控和自动调度，井下大巷各列车位置、车号、方向及信号灯、道岔状态和区段占用情况等，均可以通过系统得到显示。

三、关键部件工作要求及标准

（一）KG8007（A）轨道计轴器

1.安装在轨道上，以电涡流无接触传感方式对通过的车轮进行检测、测速、判断方向、经过轴数。

2.经处理能检测通过的列车轮对数，判定运行方向及速度。

3.成对使用，左右计轴器的感应窗口中心线错开距离100 mm；每个轨道计轴器有两根接线：JZ（JY）、0V；有车：电源线供电电流

≤2mA；无车=8～16mA；

4.本质安全型，IP67防护，防水防潮，抗干扰、抗冲击。

5.工作时，轨道计轴器的感应信息送入井下工作站，处理之后上报主控机，由主控机的软件系统提取车辆的位置信息。

6.注意：轨道计轴器不能直接给出“占用”信息。

（二）KJ293（A）-FW矿用本安型通讯分站

1.安装在巷壁上，与车载收发信号机配合使用。

2.通过天线收到车载收发信号机发出的信息后传给控制分站。

3.安装方便，抗干扰强，能抑制相邻车道干扰。

4.传输方式：主从式，半双工，RS-485；传输速率：9600bps。

（三）KDW127-15B矿用隔爆兼本安稳压电源

1.单相交流127V输入，四路直流电源输出，供控制分站及通讯和测控设备使用。

2.每路输出均有限流、限压和短路保护，内部电源和测控设备电源相互隔离。

3.内部备有电池组，交流断电时能维持分站及其测控设备工作四小时以上。

4.中心站通过控制分站能对电源箱的有关参数实现监控。

四、KJ293（A）系统应用中现存主要问题

阳煤集团近年来推广应用轨道运输监控“信集闭”系统，所反馈出的主要现象是：

1.现场执行机构的不动作或误动作，给行经车辆不发出或发出错误信号，造成运输故障或事故。其损坏的主要原因由于其安装靠轨面近、宽度超过轨道面板，其顶部易受聚积的浮煤矸经快速车轮挤压变形，连接缆线受震松动或保护不足，以及井巷潮湿绝缘降低，这也是目前“信集闭”系统在国内应用率不高的重要原因之一。

2.电动转辙机（司控道岔）适应井下环境性能较差，防挤岔、防过载能力不强，故障率高。新景煤矿多次使用过司控道岔，遇水淹、大巷潮湿等情况，司控道岔故障特别明显，人工摇动还不如搬道砣快速和准确，且维护量大、配件更换频换。

五、应用前景及改进建议

目前国家对煤矿安全监控系统建设的门槛逐年提高，我国2013年版煤矿质量标准化建设标准要求，5台及以上机车必须建立“信集闭”系统。根据KJ293（A）矿井机车运输监控系统在阳煤集团使用中表现出的问题，笔者提出了以下改进建议：

1.改进现有轨道计轴传感器，杜绝轨道受运行时震动、挤压、线路难保护的缺点，结合车辆识别卡、位置标示器可判断车辆的方向、类型和数量，配合在轨道道床下面埋设的不受行经车辆震动影响的位置传感器，来判断车辆所经线路，但数量要比轨道计轴器少很多，主要在运输大巷道岔进出端安装即可。

2.有条件的矿井尽量使用气动转辙机，可解决电动转辙机力弱现象。气动速度快，几乎不受井巷潮湿条件的制约，且成本低，结构简单、易于维护，值得推广。

总之，受煤矿地质结构布置影响，煤炭企业轨道运输方式大量存在，为适应矿井轨道运输多样化需求，轨道运输监控“信集闭”系统升级原有主要元器件的应用性能或淘汰落后性能产品，改进运输管理系统，以打造安全高效的矿井运输环境，是行业必经之路，市场是需要和检验新技术和新工艺的试金石，低成本、高效益的“信集闭”系统必然深受煤矿企业的喜爱和欢迎。

参考文献：

樊玮，贾亮晓.KJ293煤矿轨道运输监控系统的研究与应用[J].中国科技博览，2014（01）.

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