CAN总线分散控制的矿用架空乘人装置无线急停闭锁系统的研究

杨卫兵

（山西三元福达煤业有限公司， 山西 长治 046000）

引言

煤矿架空乘人装置有着结构简单、易安装和工作平稳等的优点，使其在诸多改扩以及新建矿井之中获得广泛应用。在通过斜井人车运输工作者的矿井时，架空乘人装置应用更广泛，煤矿架空乘人装置作为煤矿井下辅助运输设备，主要是在运送人员上下斜井或平巷时用。随着近年来煤矿智能化的发展，针对井下架空乘人装置目前存在人员冗杂、故障处理难、乘人器分布不合理以及无法进行动态监测等一系列问题，研究出基于CAN总线分散控制的矿用架空乘人装置无线急停闭锁系统[1]。

1 架空乘人装置急停闭锁系统概述

基于CAN总线分散控制的矿用架空乘人装置无线急停闭锁系统如图1所示，主要是由矿用隔爆兼本安型主控装置、矿用本安型无线基站、矿用本安型声光报警装置、矿用本安兼防爆型报警控制器、矿用本安型转速传感器、矿用本安防爆型绞车控制器、CAN数据传输总线、矿用本安型无线信号发射器等部分组成。其中声光报警装置由LED显示屏MP3播放装置组成。

2 架空乘人装置急停闭锁系统技术方案

2.1 架空乘人装置急停闭锁系统原理

架空乘人装置急停闭锁系统如图1所示，架空乘人装置的驱动轮与绞车控制器控制连接，绞车控制器与报警控制器信号连接，报警控制器通过CAN数据传输总线与主控装置（集中控制主机）信号传输连接，架空乘人装置的驱动轮上设置有速度传感器，速度传感器与主控装置通过CAN数据传输总线网络信号连接，架空乘人装置上均设置有无线信号发射器，无线信号发射器通过无线基站与主控装置（集中控制主机）通过CAN数据传输总线信号连接[2]。

图1 架空乘人装置急停闭锁系统

整个急停闭锁系统采用CAN总线对整个架空乘人装置急停闭锁系统的运行进行控制和管理，并执行正常的操作程序，接收并生成开车信号和停车信号，从而实现架空乘人装置运行保护及急停闭锁功能[3]。

2.2 架空乘人装置急停闭锁系统工作方案

无线报警急停闭锁与解锁：安装在架空乘人装置座位上的无线信号发射器在正常状态会定间隔的通过巷道内的无线基站与CAN数据传输总线发送正常信号至主控装置。在无线信号发射器上有三种功能按键：急停闭锁、解除报警、解锁启动，当乘车人员按下急停闭锁按键时，无线信号发射器就会把信号传输至主控装置，主控装置就发信号至声光报警装置和报警控制器，声光报警装置就会在LED屏幕显示文字信息（某XX号座位急停闭锁），同时报警控制器就会控制绞车控制器对整个架空乘人装置进行急停闭锁。在停车状态且已通过解除报警按钮解锁成功后，可以按下解锁启动按钮，发送启动请求信号。

运行状态监测：通过速度监测装置（由架空乘人装置驱动轮转速传感器和安装在驱动轮上的磁钢组成）实现速度的采集，将传感器监测到的架空乘人装置正常运行、急停闭锁和超速运行的信息通过CAN总线传输至主控装置，主控装置发送信号至声光报警装置，控制LED显示屏和MP3播放装置进行文字信息显示和语音播报。

3 架空乘人装置急停闭锁系统达到的效果

1）急停闭锁系统采用CAN总线通讯，所有无线基站、主控装置、声光报警装置、报警控制器都是接在此CAN总线上，大量减少了设备使用量，减少了投入成本。而且由于采用无线传输和CAN总线，大大节省了现场空间。

2）急停闭锁系统实现了对架空乘人装置运行状态的动态监测，并且可以实现急停位置的精准定位，方便故障的快速处理。

3）急停闭锁系统中每个无线信号发射器和无线基站都为独立模块，互不发生影响，在遇到紧急情况时，每个人的操作都是独立的，提高了系统的可靠性。而且不仅对斜坡段进行保护，也可以对井底和井口进行急停保护，提高了安全性。

4）操作方便，乘车人员只需按相应按钮就可以实现急停，不需要伸出胳膊去抓沿线急停。

4 结语

矿用架空乘人装置无线急停报警闭锁系统的投入运行，可以实时监测“猴车”状态，操作方便，系统反应迅速可靠，能够及时实现架空座椅的急停报警闭锁以及再次运行，有效保障人员安全，实现了模块化作业，增强了系统的稳定性和可靠性，同时具有精准定位功能，提高了解决问题的效率，该装置还扩大了保护范围，实现了对人员的全程保护。