无人值守电控系统
泰安恒泰电子仪器有限公司
无极绳绞车无人值守电控系统技术方案
一、概述：
无极绳绞车电控系统由ZJK127矿用无极绳绞车保护控制装置及KTL125漏泄通讯系统和无极绳绞车视频装置组成，通过一根漏泄电缆传输打点信号、语音以及遥控信号，通过一根八芯控制电缆实现综保信号控制及语音报警，通过四芯光纤传输无极绳绞车实时视频和关键位置视频，根据这些实时传回的信号有绞车工操作电控系统来控制绞车运行及沿线的道岔和防跑车装置，还配备了沿线关键点急停信号器以便于信号工用于紧急情况停车，最大限度地保障行车安全，取消跟车工劳动强度。 系统还可以将电控的各种传感器信号、控制信号及梭车运行实时视频通过环网上传至地面调度室，在配置上位机和我公司软件的情况下实现远程监控。
整个系统设置了紧急情况下的解决方案：首先，根据巷道现场实时视频和无极绳绞车电控系统485通讯接口上传的各种信号，由绞车司机根据实际情况进行远程控制，实现了绞车自动化控制，可有效减少井下事故的发生；其次，还可以由重点部位操作人员根据现场状况，进行就地操作，实现绞车和档车栏本地控制以及紧急状况下的闭锁停车，确保行车安全。
1、总体技术标准
本系统设备具有煤安、防爆证书、合格证和生产许可证，符合《煤矿安全规程》、GB3836、MT209等相关标准。
1.1巷道长度800米系统配置清单：
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
1 | 矿用无极绳绞车保护控制装置 （含KXJ127(A)矿用隔爆兼本安型PLC电控箱、TH18矿用本安型操控台、增加模拟量模块和调速手柄，具备遥控开停功能，增加无极变速功能，扩展档车栏状态和控制、信号上传等功能） | ZJK127（A） | 套 | 1 |
2 | 矿用隔爆兼本安型PLC电控箱(和系统主机通讯，控制本地档车栏) | KXJ127（A） | 台 | 3 |
3 | 矿用本安型过卷开关 | KHU45 | 台 | 3 |
4 | 矿用本安型转速传感器 | GSH1500 | 台 | 1 |
5 | 矿用隔爆兼本安型语言报警器 （带热释光控传感器检测行人） | KXB127 | 台 | 4 |
6 | 矿用隔爆兼本安型声光信号器 （急停通讯） | KXH127 | 台 | 5 |
7 | 张力保护用磁性开关（重锤张紧） | KHC100 | 台 | 4 | 生物态硒
8 | 煤矿用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制软电缆 | MKVVR-450/750 9×0.75 mm² | 米 | 900 |
9 | 煤矿用阻燃通讯光缆 | MGTSV-8B | 米 | 900 |
10 | 矿用本安型基地台 | KTL156-J | 台 | 1 |
11 | 矿用浇封兼本安型稳压电源 | KDY127/12 | 台 | 1 |
12 | 矿用本安型手持机 | KTL121-S1(B) | 部 | 6 |
13 | 矿用本安型中继器 | KTL156-Z | 台 | 2 |
14 | 本安电路用接线盒（含1个末端） | JHH-4 | 个 | 2 |
15 | 煤矿用漏泄同轴电缆 | MSLYFYVZ-75-9 | 米 | 900 |
16 | 矿用隔爆兼本安型计算机（含22寸显示器、2T硬盘/4路、鼠标、视频软件等，具有上传功能） | KJD127 | 套 | 绞车房 1 |
17 | 矿用本安型无线摄像仪 | KBA12W | 台 | 2 |
18 | 矿用本安型电池箱数据抽取（含地面充电器） | DXH12 | 台 | 4 |
19 | 矿用隔爆型摄像仪 微型拉曼光谱仪 | KBA127 | 台 | 3 |
| | | | |
20 | 矿用本安型分站（含定向天线） | KJF139 | 台 | 5 |
21 | 矿用隔爆兼本安型稳压电源 | KDW127/18 | 台 | 桶装水管理系统 5 |
22 | 煤矿用移动轻型橡套电缆 | MYQ3*1.5 | 米 | 900 |
23 | 视频安装附件 | | 宗 | 1 |
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二、系统实现方案
1、漏泄系统
本方案采用漏泄通讯方式。漏泄通讯系统是通过在绞车房设置150MHZ基台，沿井下巷道铺设漏泄电缆至信号所需覆盖的地方，使处于巷道中的移动手机可以收到这个信号。同时移动手机发出的无线电波也经同一路径反向传输给基地台，从而实现基地台与移动手机之间、移动手机与移动手机之间能双向传输无线通信和遥控信号。设备采用本安电路专为煤矿漏泄通信设计，密封防护，大大提高了设备在恶劣环境下长期使用的可靠性。
漏泄通讯主要是在车场、道岔、档车栏等重点部位的操作人员和绞车司机联络、遥控和紧急状况下急停控制等。
2、无极绳绞车电控系统
矿用无极绳电控以进口高速可编程控制器（PLC）为核心，配以专业化的矿用本安型人机界面。利用通讯电缆传输485信号，和就地PLC电控箱进行通讯。实现绞车实时监控、速度显示、紧急停车、过卷保护、急停控制、道岔控制、档车栏控制等功能。
系统配套漏泄通信系统，实现手机发送行车信号或打点信号、手机与基台通信联络，基台将开车、停车以及急停信号传输至无极绳电控，由无极绳电控实施开车、停车以及急停控制信号，并驱动可逆磁力起动器实现无极绳绞车的遥控功能。也可以配备防爆变频器，实现遥控无极变速控制。还可实现信号闭锁、失电保护和掉轨故障急停等更多的安全保护功能，极大地提升绞车安全性能、提高工作效率。
无极绳绞车电控系统备有485通讯接口可将以上各种信号通过环网上传到上位机，由调度室人员根据实际情况进行远程监测。实现了绞车自动化控制，可有效减少井下事故的发生。
3、无线视频
梭车前、后各配置一台矿用本安型无线网络摄像仪，巷道内每个道岔和档车栏处各安装一
台固定隔爆型摄像仪，通过这些摄像仪可将巷道内的实时视频通过本安型分站和光纤传输到隔爆计算机，实现绞车司机根据实时视频情况进行各种操作。并能进行视频查询、备份和实时上传。真正做到无人跟车，减轻跟车工劳动强度，实现安全生产。
三、系统功能：
1、无极绳绞车电控
ZJK127(A)矿用无极绳电控装置以进口高速可编程控制器（PLC）为核心，配以专业化的矿用本安型人机界面，安装调试简单、方便，保护功能安全可靠，图示化内容丰富，操作简便，维护维修方便。
显示和指示功能：
ZJK127(A)配置10.4英寸本安型触摸屏，可实时显示绞车运行状态、道岔和档车栏状态及各种报警信息，并可提供历史操作信息及报警信息查询等。
控制功能：
通过主机按钮控制20路开关量输出，控制液压站启动、绞车主电机开启、正转、反转、正反点动、道岔控制、档车栏做到控制及制动闸解除；也可以增加扩展单元实现一路模拟量输出对变频器进行无极调速控制，实现变频调速。
保护功能：
1）、速度保护功能
通过速度传感器检测速度与行程，当绞车运行速度高于额定速度的115%，或绞车运行速度低于额定速度的85%并保护5秒后，主机多路输出接点立即断开，绞车停止，制动闸投入。
2)、过卷保护功能
绞车运行至机头或机尾设定位置时，过卷开关动作，以有线方式传送信号，主机输出接点立即断开，实现绞车停止，制动闸投入。
3）、紧急停车
当有紧急情况时，可由主机或沿线声光报警器、移动手机控制绞车急停。急停具有自锁功
能，只有解除紧急情况，主机复位后才能正常开车。
4）、语音告警/报警功能
按动主机按钮或保护功能作用时，主机发出对应语音警示。沿途声光报警器以声光方式指示绞车运行状态。
5)、张紧力下降保护功能
实时检测牵引绳的张力值，当张力值超标（高出或低于设置数值）时，发出语音报警，并自动停车。
6)、无极调速功能
配接变频器，具备无级变速功能，可调节速度快慢。
7)、人员识别
鞋架专业开车人员持开启钥匙上岗，达到非专业开车人员无法操作无极绳绞车电控台。
8)、图显模拟轨道运行功能
根据矿里实际巷道情况绘制运行图，可实时显示绞车运行状态及报警信息。
9）、道岔控制
根据电控显示的道岔状态和视频，由绞车司机进行道岔控制。
10）、档车栏自动控制
由电控对档车栏进行做到控制，当有紧急情况时，可由绞车司机根据视频进行手动操作控制档车栏升降。
2、漏泄信号系统功能：
1)本系统工作频段为：150MHz，具有较强的抗干扰性能。
2)通信信号基台嵌入电控主机一体化设计。
3)系统手机均为标准按键手机，具液晶显示屏，能显示本机码和呼叫码，具有多个可调信
道，完全避免井下同频干扰或多套系统的干扰。具有打铃通信功能，可发打铃信号，可与基台通话，也可手持机与手持机之间相互通话。
4)系统中手持机选用KTL121-S1(B)手持机、电池电量2000毫安，液晶显示工作信道，手持机前面板上配置标准按键，可设置成三键打点信号及启动、停止两键控制。并可设置增加及减少键作为变频模拟量的增减键，用于控制变频器。手持机均为防水、防摔、防尘手机。手持机操作简洁、适用，设计新颖，体积小巧，外形美观。
5)基台具有转接无线信号功能，手持机与手持机之间可相互通话。
6)打铃收信禁发功能：在打铃收信期间，基地台按PPT键无效。
7)基地台收到打铃信号向手持机发送确认回铃信号，可分别显示快上、快下、慢上、慢下、停车、检修等信息，收到错误信号发出错误提示音。
8)闭锁控制功能，基地台与绞车房电控主机的控制接点联接，可闭锁控制绞车的停车、急停、上行、下行等运行状态。使绞车司机只能按照打点信号操控绞车，避免操控失误造成安全事故。
9)基地台具有记忆功能，可以记录当前的前99次信号内容，并以数码管显示。
10)急停功能：可由手持机控制行车急停。紧急停车信号解除后方可重新起车。
11)基台具有失电保护功能，掉电时，基台的对外的控制接口处于急停状态。
12)具有多种接口，实现电铃信号控制等多种增值服务。
13)状态显示，手持机能实时显示当前运行状态，方便司机、跟车工、信号工操作，大大增加了行车安全，提高车辆运行效率。
14)该系统配套我公司电控系统，在自动控制状态上，手持机可遥控启、停绞车，具有控制绞车正向运行、反向运行、加速、减速，实现手持机遥控开车。
3、无线视频
梭车上前后各放置1台一体化无线摄像仪，摄像仪采用一体化设计，结构紧凑，同时具有红外补光功能，可以保证在井下低照度条件下的成像效果。每个摄像仪配2个电源箱，以保证正常使用。系统可以同时对监视的轨道道岔、防跑车装置、车辆等运行情况进行录像、存
储，并在需要回放时对存储的视频信号进行检索、回放。
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