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浅谈信集闭系统在煤矿的应用

众所周知，关于煤矿运输来说，电机车运输是井下运输的长距离的最常见的运输方式之一。它主要负责煤矿井下的煤炭、矸石和设备人员等的运输任务。矿井运输是煤矿生产的不可或缺的重要环节，特别是在运输煤炭时，关系着整个矿井的生存与发展，所以做好矿井运输至关重要。矿井运输任务很重，这样就会使得机车运行的密度很大，我们为了保证煤矿运输的通畅与安全，提升运送煤炭及其设备材料的可靠性，能够有效完成运输任务时，我们谈谈“信、集、闭〞系统在矿井轨道运输上的成功应用。
一、矿井“信、集、闭〞的概述
在煤矿，“信、集、闭〞系统主要应用于矿井窄轨运输线路中。“信、集、闭〞系统全称为“信号、集中、闭塞〞。由于井下环境恶劣的原因，使“信、集、闭〞系统在井下条件使用受到限制。矿井运输的“信、集、闭〞技术系统主要包括三大部分：一是各种信号的显示，供司机和调度员了解线路开通与机车运行状态；二是各信号之间与电动转辙机之间的互相连锁，以防止误操作，保证行车安全；三是设在调度室的模拟显示集中控制盘，集中控制和监督电机车运行。
二、井下电机车的“信、集、闭〞系统的现状
随着煤矿运输技术的发展，井下原煤生产运输的主要方式可以分为以下两种。一是带式输送，带式输送运力大，效率高，运输环节少。它的优点主要有可以不经过中间环节，进行不间断生产，但缺点是皮带运输投资大，维护范围广，维护量大。二是电机车运输。电机车运输比较普遍，辅助运输均为电机车运输。煤矿井下电机车的“信、集、闭〞系统经历了三个发展阶段，即继电器、一般PLC可编程序控制器、单片机3个阶段。第一阶段全部利用继电器节点实现复杂的控制逻辑，整个系统体积庞大、调试周期长，现场不易维护。第二阶段为一般PLC可编程序控制器，系统利用PLC机逻辑控制功能，使整个系统的体积大大减小，系统电缆安装量大，系统的控制距离也受到限制。第三阶段为分站段，以单片机为主要开发手段。
三、信、集、闭在煤矿机电运输方面的作用及其功能
〔一〕信、集、闭在煤矿机电运输方面的作用
1、道岔、信号机之间互相连锁，有闭锁功能，可避免在同一线路上撞车、追尾等事故发生。
2、使机车前方一定距离内的电动机道岔自动开通直道或弯道，并有直道开通或弯道开通不同的色灯显示。
3、调度员可以迅速、准确、及时地指挥站内接发车和调车作业，提升了电机车的作业效率和线路的通过能力，也有效保证了行车的安全。
〔二〕“信、集、闭〞系统的主要功能
“信、集、闭〞系统能随时反映每一设备和传感器的工作状态，故障自动诊断、报警，自动记录运行过程数据。系统可靠性高，操作方便，并具有以下主要功能。
1、 保证了机车运行安全
“信、集、闭〞系统保证了它的运行安全，“信、集、闭〞系统设有机车闯信号报警、自动停车等功能，只要机车司机按规定行车，就不会发生机车正面冲突、侧面相撞、追尾以及进入异常等行车事故，这样极大地保证了机车运行安全。
2、提升了运输效率
一是指示命令下达迅速、明确，使传统的忙于东奔西跑扳道岔、吹哨调度机车的现象得到改变；二是机车司机按信号显示行车，机车重复起动次数大为降低，运行速度普遍提升；三是使用“信、集、闭〞系统，调度人员在控制台前，使得调度管理更加科学合理；四是正是因为提升了电机车的运行速度，才使得机车在轨道上运行的时间也大大缩短了，所以这样就使得机车的运转周期的效率也就大大的提升了。
3、减人提效、降低了能源消耗
由于 “信、集、闭〞系统在煤矿运输上的广泛使用，使得机车的启动次数显然减少，这样可以达到节省能耗的作用，所以使得经济效益十分显然。
4、矿井运输大巷采纳“信、集、闭〞系统控制
我们可以将机车运行的轨道线路划分成假设干个区段和区间，并将区段用信号机加以防护，对保证矿井机车运输安全、提升机车运输效率、减轻工人劳作强度、节省人员及降低能源消耗、提升矿井信息化管理水平等方面有重要促进作用。
四、应用举例
井底车场“信、集、闭〞控制系统经过分析，将其制定系统结构分为井下和井上主要这两个部分。井下部分则主要采纳主从分站结构，它主要是由两部分组成，即一个主站和六个分站。通过实验可以将其主站设在调度站内，因为主站内部设有主机，它能够直接完成对井底车场信号机、电动道岔等可以进行集中控制，我们在调度站内还可以设有模拟显示屏和模拟显示操作台；还可以在接口柜内安装继电器，这样就可以使其实现凹凸电压转换，从而能够达到使得系统更加可靠安全；还有综合电源柜的作用主要是能够完成对系统进行集中控制，不受其他干扰，而且还能够提供系统所需的各类电源。与此同时，在主站内还设有分站适配器，它主要是用于进行通信，与其他各分站进行联系。现场设备的组成部分是：信号机、电动道岔、传感器和摄像仪。分站分别设在井底车场内六个不同位置，每个分站负责管理一定数量的信号机、传感器、电动道岔并进行控制。分站之间以及分站与主站之间利用光缆进行信号传递，实现全光缆传输。我们在地面上设置了上位机管理系统，它主要由图象分割卡、P4计算机、17寸液晶显示器等部分组成。井下机车运行数据由主机通过光缆传输到地面上位机。
五、结语
井下煤矿轨道运输“信、集、闭〞系统为矿井的煤炭运输提供了可靠的保证，并且能够使得煤矿运输的任务按时按量的完成，它是提升煤矿运输效率的有效方法与手段。“信、集、闭〞系统也是近几年发展最为迅速的一种煤矿运输技术，“信、集、闭〞系统不仅能够适用于长距离的矿车运输，而且还适用于小间距的运行。这样可以保证矿车运输的可靠性，而且还可以防止机车之间的追尾事故，这样可以极大限度的提升煤矿生产和运输的工作效率。