煤矿井下轨道斜巷运输安全闭锁系统研究

论文摘要

《煤矿安全规程》第三百七十二条规定:在矿井斜巷中实现“斜井提升时,严禁蹬钩、行人”,对绞车启动控制回路实现电气闭锁。为了保证此规定能够在生产过程中得到实施,本论文研制出一套煤矿井下轨道斜巷运输安全闭锁系统,从技术角度杜绝斜巷运输过程中出现斜井提升时有蹬钩及行人的现象,同时对绞车启动控制回路实现电气闭锁。论文首先对课题的国内外发展现状进行总结,确定了系统实现“行车不行人,行人不行车”功能的方案,即通过实时监测斜巷内人员数量,确保巷道内有行人时,无法启动绞车,在绞车开启的状态下,对试图进入巷道的行人进行警告。系统通过输出控制信号,与绞车启动控制回路进行闭锁。为了实现对斜巷内人员数量的实时监测,论文研制出人员检测模块,实现行人行走方向的判断,从而计算出通过每个巷道出入口进出的人员数量。通过具有突出的可靠性、实时性和灵活性,传输距离可达10KM的现场总线——CAN总线,将巷道各出入口的人员进出数量,传送至绞车控制室,由系统对巷道内人员数量进行统计,从而实现斜巷内人员数量实现监测。系统将人员数量信息转换成绞车控制的闭锁信号,即仅当人员数量等于0时,绞车可以开启。系统采集绞车的启动及停止信号,当绞车处于开启状态时,斜巷各入口发出声光报警信号,防止行人进入斜巷。最后,为了将巷道内的人员数量等信息传送至地面监控室,系统设计了以太网通信模块,便于接入煤矿监控系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题来源及意义
• 1.3 课题国内外发展现状
• 1.4 课题研究的主要内容及人创新点
• 2 煤矿井下轨道斜巷运输安全闭锁系统技术方案研究
• 2.1 煤矿井下轨道斜巷运输安全闭锁系统的功能
• 2.2 煤矿井下轨道斜巷运输安全闭锁系统的组成和实现方法
• 3 人员检测传感器的研究与选择
• 3.1 入侵检测传感器
• 3.2 人员检测传感器
• 3.3 人员进出方向检测的实现
• 4 系统通信模块的研究与开发
• 4.1 工业控制现场总线的选择
• 4.2 CAN总线通信功能硬件的实现
• 4.3 CAN总线通信功能软件的实现
• 4.4 接入矿井自动化系统协议
• 4.5 以太网通信模块的实现
• 5 系统主站与分站的研究与开发
• 5.1 系统主站的研究
• 5.2 系统分站的研究
• 6 结论及展望
• 致谢
• 参考文献