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基于DSC控制的矿井运输“信集闭”技术与应用杨起，王忠平（铁法煤业集团生产技术部，辽宁调兵山112700）摘要：论述了煤矿矿井运输“信集闭”发展历史，和在矿井井底车场和运输大巷安装信集闭 的必要性，并介绍了小青矿在九零年安装的信集闭缺点，并详细介绍了在小青矿新安装的基 于基于DSC控制的矿井运输“信集闭”技术与应用关键词：矿井运输“信集闭”；技术；应用；1、 矿井运输“信集闭”的发展历史矿井“信集闭”系统的全称是“信号、集中、闭塞”系统，其主 耍作用是合理调度机车、提高运输效率、确保行车安全、实现大巷运 输现代化煤矿井下轨道运输“信集闭”系统是提高矿井运输能力， 保证安全生产的重要技术措施现在有些工业发达的国家已经实现了 电机车无人驾驶，机车运输全盘口动化我国在此方面起步较晚，从 60年代开始研制信集闭系统，大部分采用继电器形式经过多年使 用证明，已经不能满足一些大型和特大型矿井控制规模和功能以及运 行方式经常变化的需要，且因为触点多，运行不稳定被淘汰使用自 从1983年原煤炭部成立“信集闭”领导小组以来，•些科研单位、 高等院校、及厂矿企业为开发这一技术做了大量工作，在原来使用继 电器系统的基础上进行了改进和创新，相应推出了各种类型的系统设 计方案。

2、 《煤矿安全规程》规定、和重点煤矿标准化中关于“信集闭”的 规定在《煤矿安全规程在》中第三百五十一条第九款中规定：在新建 和改扩建的大型矿井井底车场和运输大巷，应设置信号集中闭塞系 统在国有重点煤矿生产矿井质量标准化标准及考核办法中规定，同 一水平同时行使机车台数大于5台吋，使用“信集闭”系统我集团 公司本部共有生产矿井八个，井下大巷运输都是使用机车运输，推广 使用“信集闭”是提高我公司辅助运输系统的安全保障3、“信集闭”在我公司的发展历史和立项目的：在1991年“信集闭”在我集团公司小青矿原信集闭系统91年 年初开始筹备、6月份安装，94年8月份宣告该项目失败该项目属 于国家七五科技攻关项目，由沈阳煤炭设计院、沈阳杭空研究所和 天津煤炭研究所共同研发，沈阳煤炭设计院为主要研究单位该项冃 为边研发、边设计、边施工、边改进项目该系统经过一年时间安装完毕，试运过程中发现很多问题：(1) 、该系统采用红外线无线方式采集及发送行车信号，因井下无 线信号受其它杂波影响干扰大，所以信号显示不准确、执行部 分误动作现象较多，另外信号装置受现场空间限制，所安装的 位置也不能完全满足设计要求，对信号的质量也有一定的影响。

2) 道岔转辙机采用三相127V电动转辙机，对道岔质量要求较高,岔尖偏、传动部分阻力大、滑板不标准均影响转辙机正常动作,尤其那时的传感器质量不高，转辙机动作不正常，岔位指示器 指示也不正确，机车司机意见很大3) 系统中电接点较多信号线多，故障率高，维护量大，那时维修 人员素质偏低也是系统不能正常运行的主耍原因4) 模拟显示系统釆用普通指示灯显示行车位置、行车信号，接线复杂、指示灯故障多5） 当时对信集闭的认识不足6） 该系统由三家单位分别设计不同的几个部分，然后再对接，加 上各家所釆取的技术大多都是从其它系统中移植过來的，又因 井下环境恶劣、意想不到的影响因索没有考虑到，所以该系统 没有成功4、 小青矿大巷机车运输现状及选定原因：小青矿现447水平大巷运输共有轨道一万多米，架线机车共14 台，是全集团公司同一水平同时使用机车数量最多的矿井，因为小青 矿的运输系统条件非常具有代表性，所以在小青矿使用运输监控系 统，对提高小青矿运输系统安全非常重要，还可以给集团公司起到表 率作用意义重大5、 新型KJ293矿井机车运输监控系统KJ293矿井运输监控系统（即信集闭）是目前国内唯一 -套基于DSC控制的隔爆兼本质安全型轨道运输监控系统。

5.1用途系统技术水平居国内领先水平KJ293矿井机车运输监控系统，主要 用于对大巷轨道机车运输进行指挥调度用以保障运输安全、捉高指 挥效率、增加经济效益和改善工作环境5.2功能（1）及泵闭锁功能：KJ291系统包括了区间联锁、敌对进路闭锁、 信号机和风动转辙机联锁等“信集闭”的全部功能2） 显示功能：在计算机终端和图形设备上以汉字、模拟图和表哥 等形式显示个列车位置、区段占用及解锁情况、信号机状态、道岔位 置以及记车号、运行方向、车类车速、车皮数、矿车数等信息，并统 计当班各采区拉煤车数和车皮总数3） 调度功能：系统按调度员给定的运行任务自动指挥列车循环运 行，也可随时分进路分车辆进行调度，即实现自动和半自动调度4） 故障诊断功能：在显示器上能随时反映系统内设备的工作状态, 自动诊断故障类型和位置，并发山报警5） 重演功能：根据记录的运行过程数据在显示设备上以随意速度 重现制定时间内实际运输过程，为分析事故原因，改进调度策略提供 依据6） 管理功能：在管理计算机上能自动打印有关管理数据例如： 闯红灯的车号、时间、地点；统计每班、每日各煤仓的出煤量等7） 联网功能：KJ291系统能方便地与上级计算机联网。

8） 报警功能：可通过系统控制弯道上的报警器完成声光报警提示 等9） 其它功能：分站接上其它传感器，配上相应的软件可以形成胶 带启/停监测功能；提升系统启/停监测功能；洒水系统监测功能；煤 位监测功能等形成一综合监测系统5.3特点531先进性（1）引入智能控制，探索出一系列柔性调度算法，解决了动态目标 跟踪中的前向不定性和后向不定性问题、行车路径的动态链接问题、 信号联锁关系的自动判定问题、设备损坏时拓扑结构的自适应重组问 题以任务和任务串调度方式改进了传统的进路调度方式，实现了自 动化调度2） 具有先进的结构形式，以集散控制取代集中控制；以地面调度 站取代井下调度站；以多屏CRT显示器取代模拟盘；以图形、汉字、 语音综合界面取代单一 LED显示；以干线供电取代集中供电；以电 力电子器件取代继电器3） 研制了适用于井下环境的HCO网，用多层总线星型混合结构解 决了网络负荷问题，并用双绞线实现了信息的长距离可靠传输4） 开发了与网路设备组态无关的面向控制网络操作系统和网络动 态调试环境，实现了全局通信；基于网络的分布式语音报警系统，对 全部控制范围提供多种方式的报警模式5） 釆用工业控制计算机作为主控设备，比单板计算机、可编程控 制器和继电器逻辑控制在功能上有质的飞跃。

6） 成功地将轨道计轴器大量投入实际使用，能检测车速、运行方 向、车皮数等7） 开发了运输生产管理软件，在不增加设备投资的前提下，拓宽 了系统功能8） 开发了重演软件，能够复现运输过程9） 可以将环境监测传感器和生产监测传感器接入远地分站，并在 地面控制中心处连接其它监测、监控计算机分别形成运输监控、生产监控和安全监控中心站，获得最大投资效益5.3.2适应性（1） 分隔爆兼本质安全型系统和矿用一般型系统，能适应所有防爆 等级的矿井2） 井下设备采用“积木式”结构，能适应不同规模的矿井3） 使用轨道计轴器做主传感器，能适应各种类型的机车4） 调度软件为数据结构，即程序与反应系统结构的数据分离，使 程序具有通用性，用户能方便地自行对系统进行扩充、改造，能适应 运输路线的不断变化5） 具有自动、半自动和手控调度等多种调度方式，能适应不同管 理方式和调度方法的矿井6） 系统发生局部故障时，该处信号机给出特殊信号，指示实际采 取措施，确保安全生产两不误7） 操作采用汉字菜单提示，光棒选择与鼠标器相配合能适应不同 文化水平的调度员8） 系统结构清晰、设备轻小、编号有规律、多芯电缆接法…致， 能适应不同级别的安装队伍。

9） 设备故障时，计算机定位、定性报警，现场更换插件，能适应 不同水平的维护人员533可靠性与安全性（1）实现全系统无触点化，从根本上根除接触不良这一最大的故站源2） 主机采用工业监控计算机，在交叉环境中能可靠第长期连续工 作3） 采用适度的陈宇设计，在各级计算机中便有抗干扰和纠错程序, 是系统有很强的容错工作能力4） 系统个设备釆用工业级芯片，能适应井下恶劣环境5） 各级电气接I I之间全部隔离，可最大限度的限制故障范围 5.34经济型（1） 系统在功能和控制范围上，可多可少，可大可小，以满足不同 投资者和不同矿井的要求，在追加投资后系统能翻遍地扩充功能和扩 大控制范围2） 整体优化设计，尽量釆用以软带硬的设计思想，强化软件，简 化硬件，降低设备造价，减少设备数量，提高系统功能可靠性3） 系统为集散式结构，各分站就近安装在控制现场，并连挂接在 一条通信电缆上，大大减少电缆和施工费用4） 充分利用调度所需的信息，开发生产管理功能，而不增加设备 投资5.4系统结构KJ293运输监控系统由集散式计算机网络、专门开发的 检测和执行设备以及装用的软件包组成，见系统结构图所示 按照设备位置分布，系统可分为以下4个部分；（1）设在店面调度室的中心站：中心站监测井下运输车辆的运行状 态，监视各设备的工作情况，编制运行计划，发布道岔和信号 设备动作命令，是智慧车辆运行的中心。

它主耍由主控联锁计 算机和智能通讯器组成2） 设在运输巷道的控制分站：控制分站现场管理各检测和执行设 备，保证其可靠工作，并执行中心站下发的各项命令，汇报各 种监控信息；（3） 设在轨道沿线的各种检测和执行设备：检测设备用来收集车辆 的运行信息；执行设备搬动道岔并给出行车信号4）连接前三部分的电缆：通讯电缆和测控电缆分别为通讯和测控 信号的传输提供通道，电源电缆为设备提供单项和三项127V 电源KJ293矿井机车运输监控系统结构示意图5.5设备组成介绍5.5.1地面中心站地而中心站是智慧和监视整个井下运输过程的场所，是整个系统的控 制中心，其中设备的功能如下5.5.1.1主控机(1) 调度员通过该机键盘或鼠标器输入和修改机车运行任务2) 调度员通过监视器查询和监视列车运行情况、系统各设备工作 状况及各种报警信息3) 止常情况下，该机口动调度指挥列车运行，必要时调度员可随 时通过系统提供的各种方式进行人工干预4) 系统管理员可通过该机输入和修改调度方案及其它系统参数5) 调度员和系统管理员通过该机可以模拟现场各种车辆的运行情 况5.5.1.2图形显示器(1) 、模拟显示所控区域轨道分布图，并在图上显示列车占用情况, 车行方向；显示车号、信号机状态、道岔位置、过轴点和受到车号位 置；显示系统设备分布位置和故障设备位置；显示用户其它要求的内 容；(2) 通过鼠标器在模拟图上选择各种设备进行控制和查询操作；(3) 显示人丁模拟的车辆运行状况和测控设备状况；(4) 根据控制范围大小，可采用单屏模拟图或多屏组合模拟图显示, 如CRT显示、等离子显示、液晶显示或DLP大屏显示等方式可视用 户需求来定。

5.5.1.3管理机(1) 备份运行数据；24小吋记录重演数据(可根据用户需求设定记 录时间如一周、一个月或一年)，并可依需求生成各种统计报表；(2) 系统管理员输入或修改调度方案及其它系统数据；(3) 与主控机同型号，硬盘中装有同样软件，可做主控机的备用机;(4) 可通过该矿上局域网实现远程浏览及信息共享5.5.14.打印机打印各种统计报表及设备故障表5.5.1.5.KJJ47智能通讯器(1) 实现主控机与远地控制分站的数据通讯；(2) 用隔离栅将现场与中心站相隔离；(3) 监视主控机和远地控制分站工作状态，任一。