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[摘 要]井下车辆运输属于煤矿井下生产的一个关键环节，其可靠性程度在很大程度上决定着煤矿企业安全生产及其经济效益。本文主要探讨了斜井运输，通过 LonWorks 平台开发出运输车辆定位单元，并且与定位技术进行结合，实现了自动化控制，同时开发出斜井防跑车装置，以期为斜井运输提供指导和借鉴。
[关键词]运输车；自动控制；斜井运输
中图分类号：TD553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0026-01
煤矿井下运输发挥着非常重要的作用，其肩负着送料、拉矸、运人、运煤等诸多项工作，属于生产运输的核心一环。按照有关资料统计表明，中国煤矿井运方面属于非常容易发生井下事故的区域，特别是斜井运输，要是运输技术方法与监管不到位，则非常易于出现各种安全事故。鉴于这一个方面的原因，本文探讨了煤矿井下运输车辆防跑车自动保护系统，希望能够为斜井运输提供指导和借鉴。
1、运输装置结构简介
过去的斜井运输保护于防跑车装置大多数是PLC集散式控制系统，这一个系统对于工业现场控制对象相对集中的情况下非常适用，同时这个设备具有非常多的线缆，测控节点连接相对繁琐，对那些运输相对繁琐的斜井而言，这一个系统并不是非常合适。我们设计的运输装置系统主要以LonWorks平台当做其分布式架构，其主要由4个方面组成：道岔测控、关联防护、集中控制与定位检测。
将这一个系统引入到运输设备之后，就可以与上层中央控制信息进行连接，并且还能够进行自由拓扑式组态，构建起系统全面的控制网。这样就在很大程度上降低了电缆的使用量，对于今后的检查与维护等工作非常有利。这一个系统的核心是遠程集中显示操作平台，各测控节点能够通过斜巷的调度站发挥作用。传感单元主要包括防护栏控制箱、声光报警器、机车位置检测传感器、道岔控制箱等几个部分。
2、自动控制定位技术分析
2.1 斜巷运输车辆定位检测
对于车辆定位检测，这一个系统主要是通过电涡流型轨道沿线位置传感器来实现。能够通过计轴传感器非常有效的检测到车辆所处的具体位置，例如其具体的运行方向以及速度等相关数据。传感器在车辆运行轨道内侧安装，左右成对，可以非常有效的对车辆信息进行采集，从而使斜巷运输的安全性与可靠性明显提高。
利用对位置检测传感器左右信号的容错处理与分析，利用这种方式就能够得到车辆方向、速度以及车轮数目。一般来说，对于传感器，当其得出运输车辆的第一轴行驶方向的时候就可以得到其方向。然而，在具体运行的时候，对漏轴的不正确判断将降低数据准确程度，有时候还能够产生截然不同的判断结果。考虑到这一个方面，本文主要通过时序信号时间差法来加以判断，具体的公式如下所示：方向A：T1﹤﹤T2，方向B：T1﹥﹥T2。 通过这一个方法对运行方向进行判断过程中或许会出现错位，然而2个计数差值非常明显，可以得出轴数最大的方向就是运行方向，其准确度非常高。
2.2 道岔测控
作为井下运输无人管理工作中的关键一环，道岔远程控制发挥着非常重要的作用。我们按照大功率开采设备运输设计了道岔设备的联合管理模式，具体见下图。
图1 道岔联合控制
道岔无人化管理监控的时候，最初受到状态命令同时对道岔状态进行校验，要是现实状况与命令复合，在这个时候就能够执行控制程序。要是在执行的时候，发生复位不准确、道岔开启等问题，程序将会返回初始状态，再次进行道岔控制程序执行检测。在这里，道岔控制工作主要是通过转辙机控制模块负责进行，要是道岔检测复合到位要求，则在这种情况下，那么程序将不会重新创建任务，同时还会对程序执行结果进行提交，具体见图 2。道岔控制处理的时候，主要是通过任务形式将中央处理器运行，按照收到的远程控制命令，转辙机控制机单元处理道岔的时候将会连锁复核，同时按照具体复核结果把任务输到控制任务向量表里面，这样主程序就能够按照向量表执行任务（具体见下图）。
图2 道岔控制程序流程图
3、防跑车自动保护
考虑到煤矿井下运输安全，斜井车辆在工作的时候往往会把防跑车装置安装于上部平车场或者变坡点，通过这种方式对车辆失控引起的溜滑进行阻挡。另一方面，还将脱钩、 断绳装置安装于变坡点下端，用来避免车辆加速下滑后引发的安全事故。我们在这里主要通过轨道计数传感器来与防跑车装置驱动控制箱进行连接，通过这种方式实现跑车自动连锁控制。当井下运输车辆到达上部车场边坡点摘钩之后，这时将会自动关闭程序控制防跑车装置。当挂钩结束即将经由道岔运行的时候，系统可以按照车辆位置定位信号与道岔测控数据，将防跑车装置开启。
按照井下运输安全相关要求，防跑车装置一定要配备缓冲装置，同时处在常闭模式。然而就斜井而言，提升工作者的时候一定要使防跑车装置处于常开状态，这样就可以使职工可以安全通过。本文在防跑车装置中引入了提前与滞后时间△t，控制车辆运行前△t内将防跑车开关打开，运行后△t内将防跑车开关关闭。充分分析运输的滞后与提前时间，同时兼顾绞车速度、开闭时间、车辆数目等方面来确定△t。
下行方向的车辆断绳或者脱钩的时候，能够按照下行计轴器检测信号判定车速骤增，同时与位置定位技术进行结合来判断发生脱钩与断绳，在此基础上，将防跑车开启信号发出来。当上行车辆断绳或者脱钩的时候，按照下行计轴器检测信号判断问题，并将防跑车装置开启。
除此之外，现实中还存在其他的情况，在某一时间之内要是当相邻两个计轴检测点未得到车轮轴信号，在这种情况下，那么将会确定是发生了脱轨。所以，防跑车装置判断上述的三个信号状态，确定其到底处于何种状态（脱钩、断绳、脱轨），要是上面所述的三个情况发生，那么防跑车装置将会接着将挡车门关闭。
4、结语
总之，我们通过 LonWorks平台开发出斜巷运输车辆定位系统及自动防跑车装置。这一个系统主要是利用有效的车辆定位，来远程控制轨道道岔，同时考虑了车辆运输状况，根据现实中存在的三种传感器信号（脱轨、断绳、脱钩），制定了防跑车装置运行策略。这一个系统在某矿11号斜井运输实践中取得非常不错的效果，这一个系统能够非常准确的进行控制，能够精确进行定位，同时非常安全。从2009年应用开始，这一个煤矿一致没有出现跑车伤人事故，同时运输事故率大幅降低，减小幅度超过75%。
作者简介
王保庆；河南能源义煤公司新安煤矿运输队，1985.4，河南新安，毕业院校平顶山工业职业技术学院，本科，电气自动化方向。
[关键词]运输车；自动控制；斜井运输
中图分类号：TD553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0026-01
煤矿井下运输发挥着非常重要的作用，其肩负着送料、拉矸、运人、运煤等诸多项工作，属于生产运输的核心一环。按照有关资料统计表明，中国煤矿井运方面属于非常容易发生井下事故的区域，特别是斜井运输，要是运输技术方法与监管不到位，则非常易于出现各种安全事故。鉴于这一个方面的原因，本文探讨了煤矿井下运输车辆防跑车自动保护系统，希望能够为斜井运输提供指导和借鉴。
1、运输装置结构简介
过去的斜井运输保护于防跑车装置大多数是PLC集散式控制系统，这一个系统对于工业现场控制对象相对集中的情况下非常适用，同时这个设备具有非常多的线缆，测控节点连接相对繁琐，对那些运输相对繁琐的斜井而言，这一个系统并不是非常合适。我们设计的运输装置系统主要以LonWorks平台当做其分布式架构，其主要由4个方面组成：道岔测控、关联防护、集中控制与定位检测。
将这一个系统引入到运输设备之后，就可以与上层中央控制信息进行连接，并且还能够进行自由拓扑式组态，构建起系统全面的控制网。这样就在很大程度上降低了电缆的使用量，对于今后的检查与维护等工作非常有利。这一个系统的核心是遠程集中显示操作平台，各测控节点能够通过斜巷的调度站发挥作用。传感单元主要包括防护栏控制箱、声光报警器、机车位置检测传感器、道岔控制箱等几个部分。
2、自动控制定位技术分析
2.1 斜巷运输车辆定位检测
对于车辆定位检测，这一个系统主要是通过电涡流型轨道沿线位置传感器来实现。能够通过计轴传感器非常有效的检测到车辆所处的具体位置，例如其具体的运行方向以及速度等相关数据。传感器在车辆运行轨道内侧安装，左右成对，可以非常有效的对车辆信息进行采集，从而使斜巷运输的安全性与可靠性明显提高。
利用对位置检测传感器左右信号的容错处理与分析，利用这种方式就能够得到车辆方向、速度以及车轮数目。一般来说，对于传感器，当其得出运输车辆的第一轴行驶方向的时候就可以得到其方向。然而，在具体运行的时候，对漏轴的不正确判断将降低数据准确程度，有时候还能够产生截然不同的判断结果。考虑到这一个方面，本文主要通过时序信号时间差法来加以判断，具体的公式如下所示：方向A：T1﹤﹤T2，方向B：T1﹥﹥T2。 通过这一个方法对运行方向进行判断过程中或许会出现错位，然而2个计数差值非常明显，可以得出轴数最大的方向就是运行方向，其准确度非常高。
2.2 道岔测控
作为井下运输无人管理工作中的关键一环，道岔远程控制发挥着非常重要的作用。我们按照大功率开采设备运输设计了道岔设备的联合管理模式，具体见下图。
图1 道岔联合控制
道岔无人化管理监控的时候，最初受到状态命令同时对道岔状态进行校验，要是现实状况与命令复合，在这个时候就能够执行控制程序。要是在执行的时候，发生复位不准确、道岔开启等问题，程序将会返回初始状态，再次进行道岔控制程序执行检测。在这里，道岔控制工作主要是通过转辙机控制模块负责进行，要是道岔检测复合到位要求，则在这种情况下，那么程序将不会重新创建任务，同时还会对程序执行结果进行提交，具体见图 2。道岔控制处理的时候，主要是通过任务形式将中央处理器运行，按照收到的远程控制命令，转辙机控制机单元处理道岔的时候将会连锁复核，同时按照具体复核结果把任务输到控制任务向量表里面，这样主程序就能够按照向量表执行任务（具体见下图）。
图2 道岔控制程序流程图
3、防跑车自动保护
考虑到煤矿井下运输安全，斜井车辆在工作的时候往往会把防跑车装置安装于上部平车场或者变坡点，通过这种方式对车辆失控引起的溜滑进行阻挡。另一方面，还将脱钩、 断绳装置安装于变坡点下端，用来避免车辆加速下滑后引发的安全事故。我们在这里主要通过轨道计数传感器来与防跑车装置驱动控制箱进行连接，通过这种方式实现跑车自动连锁控制。当井下运输车辆到达上部车场边坡点摘钩之后，这时将会自动关闭程序控制防跑车装置。当挂钩结束即将经由道岔运行的时候，系统可以按照车辆位置定位信号与道岔测控数据，将防跑车装置开启。
按照井下运输安全相关要求，防跑车装置一定要配备缓冲装置，同时处在常闭模式。然而就斜井而言，提升工作者的时候一定要使防跑车装置处于常开状态，这样就可以使职工可以安全通过。本文在防跑车装置中引入了提前与滞后时间△t，控制车辆运行前△t内将防跑车开关打开，运行后△t内将防跑车开关关闭。充分分析运输的滞后与提前时间，同时兼顾绞车速度、开闭时间、车辆数目等方面来确定△t。
下行方向的车辆断绳或者脱钩的时候，能够按照下行计轴器检测信号判定车速骤增，同时与位置定位技术进行结合来判断发生脱钩与断绳，在此基础上，将防跑车开启信号发出来。当上行车辆断绳或者脱钩的时候，按照下行计轴器检测信号判断问题，并将防跑车装置开启。
除此之外，现实中还存在其他的情况，在某一时间之内要是当相邻两个计轴检测点未得到车轮轴信号，在这种情况下，那么将会确定是发生了脱轨。所以，防跑车装置判断上述的三个信号状态，确定其到底处于何种状态（脱钩、断绳、脱轨），要是上面所述的三个情况发生，那么防跑车装置将会接着将挡车门关闭。
4、结语
总之，我们通过 LonWorks平台开发出斜巷运输车辆定位系统及自动防跑车装置。这一个系统主要是利用有效的车辆定位，来远程控制轨道道岔，同时考虑了车辆运输状况，根据现实中存在的三种传感器信号（脱轨、断绳、脱钩），制定了防跑车装置运行策略。这一个系统在某矿11号斜井运输实践中取得非常不错的效果，这一个系统能够非常准确的进行控制，能够精确进行定位，同时非常安全。从2009年应用开始，这一个煤矿一致没有出现跑车伤人事故，同时运输事故率大幅降低，减小幅度超过75%。
作者简介
王保庆；河南能源义煤公司新安煤矿运输队，1985.4，河南新安，毕业院校平顶山工业职业技术学院，本科，电气自动化方向。