KJ293（A）型矿井机车监控系统在煤矿井下运输中的应用

闫涛

摘 要：随着我国煤矿工业机械化水平的不断发展，煤矿安全工作随着这些年煤炭量的增加而逐渐被人们重视，尤其煤矿安全工作的重点之一就包括煤矿井下运输安全。若井下主要运输巷道没有安装信号装置，则会出现占道等事故。所以为了确保井下运输系统的安全，在井下安装KJ293（A）型矿井机车监控系统是很有必要的。文章全面介绍了KJ293（A）型矿井机车监控系统的结构、工作原理、系统功能、特点，并对其在应用过程中存在的问题做出说明。

关键词：煤矿；KJ293（A）矿井机车监控系统；结构；工作原理；系统功能；特点

1 概述

KJ293（A）型矿井机车监控系统是对煤矿井下大巷运输人员、煤炭和物料的列车进行监控和调度的控制系统。对保证煤矿井下安全运输，提高矿井运输产量起到了重要作用。机车运输动态在显示屏上以线条的形式显示出来，供运输调度人员实时掌握。运输调度人员也可根据生产要求下达指令，控制设备完成道岔位置和调整运行线路等调度任务，从而达到保障运输安全，提高运输效率的目的。并且该系统经历了多次技术升级与改造，性价比比较高，已经被国内多个矿山企业使用。鸭口公司井下大巷均采用架空线电机车运输，主要运输巷道分为东、西部运输大巷。现阶段运行线路从副井底入车场-联络石门-运输石门-三角点，再分为三角点-东、西大巷。其中，联络石门大部为单轨运行，其它线路为双轨运行。机车监控系统设备也是在关键位置按区按点布置，通过这些举措，有效的保证了电机车的安全运行。

2 KJ293（A）型矿井机车监控系统的结构及工作原理

KJ293（A）矿井机车监控系统又被称为“信集闭系统”，该系统以二级计算机网络为核心，设置一主一备两台工业控制计算机，依靠其可将操作人员的意图分解为具体的控制指令，控制执行设备完成相应的调度动作，图形显示设备模拟显示系统轨道的分布图、设备状态等信息；在井下主控室对井下车场、大巷的矿车运输实现安全监控和自动调度；能实现显示井下大巷各列车位置、车号及信号灯、道岔状态和区段占用情况，控制列车安全运行；能随时反应每段设备和传感器的工作状态；具备故障自动诊断、报警、自动记录运行过程数据并能重演回放等功能。整个系统可靠性高，操作方便，适用于需要运输集中控制的各類矿井等。

3 系统组成及各设备功能

随着矿井机械化水平的不断提高，集中运输系统的设备也在不断更新。但总体而言，该系统主要的设备仍然包括控制分站、稳压电源、信息传输接口、接线盒、信号机、转辙机控制箱、计轴器、通讯分站、车载收发信号机等设备。

3.1 KJ293（A）-F矿用本安型控制分站

控制分站应安装在井下的主要运输大巷中，并且设备相对集中的地方，通过通讯电缆实现与中心站的联系，直接测控所有设备，对中心站传送过来的各种数据和信息进行显示和分配。

3.2 KDW127-15B矿用隔爆兼本安型稳压电源

电源箱应设置在设备相对集中的地方，提供井下各分站和设备的电源（不包括转辙机驱动电源）。

3.3 KG8007轨道计轴传感器

计轴器安装在轨道内侧，检测机车经过的轴数，并通过控制分站上报到中心站。

3.4 KXH6动态信号机

以红、黄、绿三种颜色动态显示，能用流动发光的方式直接指示列车的下一进路运行方向，动态显示具备声音报警功能，可以接受中心站发出的行车命令，指挥井下机车运行。

3.5 KJ293（A）-X隔爆兼本安型机车收发信号机

安装在机车头司机操控室内，通过天线柱发送发车请求等相关信息至中心站控制系统。

3.6 主控制机

作为人机交换界面，一般设立在井下运输调度室。可以显示井下机车的运行状态，并实现对所有设备的检测和控制，尤其通过显示井下各巷道车辆的运行状态，来实现可靠的人工式自动调度。例如通过对信号装置的控制，来调度指挥车辆有序安全的运行，而且对发出的指令进行存储。

3.7 管理机

作为数据服务器，连接到主控计算机，接受主控计算机传输来的数据，在管理机上显示出来。

3.8 其它

输出设备，例如转辙机、通讯器等装置可以将这几部分的电源电缆和通讯信号电缆连接起来。电源电缆主要是为电动转辙机和电源箱提供电源，通讯信号电缆将主控制机、控制分站和其它设备连接起来。

4 系统的主要功能

（1）基本闭锁功能。根据区间划分和信号装置的分布，可知该系统具有区间闭锁等功能。

（2）显示功能。一般可以将各类数据命令清晰直观的显示在显示器上，可以以模拟图和字母表格等形式显示出电机车运行的状态和位置等。

（3）调度功能。

（4）机车定位功能。利用计轴器定位井下电机车的位置、速度、前进方向、机车车皮数量等。

（5）机车信息识别功能。可以在显示器上显示出车辆是人车、煤车或料车。

（6）统计功能。可以在显示器上以表格的形式显示出通过该区域机车的数量。

（7）故障诊断功能。该系统可以自动诊断故障发生的位置及类型。

5 系统应用中存在的问题及处理

正确的使用和控制来源于正确的分析判断，在系统状态改变的过程中，会出现各种突发情况。例如在改变道岔状态过程中，可能出现夹杂浮煤、矸渣、杂物情况或电机车挤岔、压岔子过车、道心有积水，列车在运行过程中闯红灯报警等。这些会造成控制中心无法准确实时接收现场反馈的各类信息，如果不能及时正确处理，会发生走错线路方向、掉道等事故，造成运输调度员做出错误的操作。因此，每天在固定的检查维护时间内，都会安排专职维护人员进行认真的检查维护，尤其对于一些重要的机构进行重点故障排查，清理杂物、紧固螺丝，进行无车状态下的手动试运转，确保机构动作灵活可靠。而且在一些重点区段，设置转辙机硐室，并进行墙面水泥硬化和进行贴瓷美化，设备集中放置在自制铁柜子里，进行封闭，电动转辙机安装在水泥座子上，连接杆处专门设置长方形坑道，计轴器坑用水泥抹平硬化，表面铺防滑铁板，缆线包扎固定穿入PVC管里。通过这些举措，在有效保护设备设施的同时，使各种突发情况都能得到快捷有效的处理。

6 特点

（1）采用分布式结构，适用不同规模、类型的矿井，全部井下设备达到隔爆兼本质安全型要求。

（2）程序具有通用性，用户能方便地自行对系统进行扩充、改造，能适应运输路线的不断变化。

（3）全面融入故障-安全思想，系统无触点，可靠性高；某一分站出现故障，不影响系统正常运行。

（4）系统引入智能控制，探索出一系列柔性调度算法，对于经过的车辆可以进行归纳统计，提高了运输效率。

（5）整体优化设计，降低设备造价，减少设备数量，提高系统功能及可靠性。

（6）设备故障时，计算机定位、定性报警显示，现场更换插件简单，能适应不同水平的维护人员。

（7）系统采用分布式结构，各分站并联挂接在一条通信电缆上，设备安装简单、方便。

（8）自主研制的轨道位置传感器，能精确界限轨道区段，判别机车运行的车速、车类、车皮数等信息，有效解决了机车位置不确定与检测可靠性不高的问题。

（9）机车双线或多线运行时，能准确判别机车运行轨道，有效防止邻道干扰。

7 KJ293（A）型矿井机车运输监控系统的具体应用

KJ293（A）型矿井机车运输监控系统，随时都可以通过井下运输调度对井下从副井底人车场、矸车通过线、翻罐笼、运输联络石门、三角点、东、西部大巷、中央下山、东一下山一段中巷等主要運输大巷的每个运输环节进行实时监控和调度指挥，具有机车定位、实时显示、故障诊断等基本功能，能够通过接收信号指令实现对道岔、信号装置的远程控制，从而对机车的运行路线等状态进行调整，实现对电机车的自动远程调度。

8 结束语

电机车是煤矿井下运输的重要工具，保证电机车可靠的运行具有重要意义。而机车监控系统的使用，既能保证电机车安全顺利运行，又能大大提高生产效率。自从我公司KJ293（A）型矿井机车运输监控系统投入使用后，运输调度员可以在控制站对于机车需要通过的道岔，可以事先进行自动控制，可以不用停车后人工扳道岔，减少了电机车中途启动停车次数，减少了运输事故发生的频率，降低了矿山工作人员的劳动工作强度，使系统的机械自动化水平得到了进一步的提高，在很大程度上保证了煤矿井下运输工作的安全，提高了工作效率。

参考文献

[1]潘明磊.煤矿安全高效运输装备新技术——KJ293“信集闭”系统[J].科技风，2012.

[2]吴同性，王泰民.KJ293型矿井机车运输监控系统在轨道运输中的应用[J].矿山机械，2010.