(整理)井下机车监控系统信集闭介绍..pdf

精品文档

煤矿井下运输“信、集、闭”系统

简介

精品文档

精品文档

一、系统简介

“信、集、闭”系统概念及其特点：

“信、集、闭”的全称为“信号、集中、闭塞”。信号是指系统发

出的或调度员手动发出的批示列车运行和调车的各种指示及命令。集

中是指通过各种技术手段（包括计算机技术）使信号、道岔和进路按

照一定程度并且满足一定条件才能运作的相互制约关系。闭塞是指用

信号或供停电的方式保证列车按照空间间隔运行的技术方法。通常是

把机车运行的轨道路线划分成若干区段（或区间），并将区段用信号

机加以防护，一个区间段只准许一列列车占用，并且把关联的道岔用

电动转辙机控制，对机车的运行情况和设备状况进行集中采集、联锁

控制和远距离监视，它比传统的调度员电话调度，现场的信号工手动

扳动道岔，司机完全靠联系运行机车方式有了很大的改进。其作用主

要表现在下列几个方面：

1、保证机车的安全：

区间闭塞使一个区间仅有一列车。只要机车司机按规则及信号指

示行车，就完全可以避免发生正面冲突、侧面相撞、追尾以及进入异

线行驶等行车事故。

2、运输效率有明显的提高：

手动人工记忆调车模式，调度员靠记忆记住各车位置，机车堵塞

现象经常发生，采用信、集、闭后，调度员在控制台前，通过大屏可

精品文档

精品文档

以完全掌握机车运行状况，合理进行调度，减少、消灭了机车堵塞的

机率。

其次，道岔由电动转辙机控制，在调度站远距离即可扳岔，切换

中枢。再次，机车司机按信号显示状态运行，在合理情况下，很少有

红灯，即运行过程中很少停车，减少了机车的起停次数，运行速度大

为提高，使机车矿车周转率亦有一定的提高。

3、节省人员、减轻了劳动强度。

使用信、集、闭系统后，不再需要信号工以电话联系车辆状况，

来回奔跑扳动道岔了。调度员在调度室可以远距离掌握全部状况，指

挥运行。

二、“信、集、闭”系统控制模式：

目前在井下轨道运输“信、集、闭”系统大多使用的是下列两

种模式，即：以可编程工业控制器(PLC)控制的集中调度和集中控制

模式和以微机结合单片机构成的集散控制系统（DCS）。这两种系统各

有其特点，PLC系统能在最恶劣的环境下工作，抗干扰能力强，稳定

性好，无故障工作时间长，但以顺序控制为主，状态指示不宜太复杂，

对逻辑信号处理比较好，使用的电缆多；微机构成的集散控制系统

（DCS）组态容易，人机界面好，系统扩展方便，使用的电缆少，但

由于微机及单片机使用的信号电平低，抗干扰能力较差，稳定性一般，

而井下的电气机车运行系统环境较恶劣，该系统故障较多，维护量大，

维护成本较高。我们决定把两者的优势互补，并采用高性能的工业控

精品文档

精品文档

制计算机来作上位机，即用PLC系统来对“信、集、闭”系统的关键

的环节进行控制，利用工控机结合专门设计的各种嵌入式监控系统组

成上位机，负责对PLC及各种功能模块的信息采集、数据处理及显示、

统计汇总、历史分析、报表打印、信息上传共享。利用各自的优势来

构成新型的井下轨道运输综合信息管理控制系统（CIMCS）。

CIMCS系统是利用计算机技术、网络技术、通信技术来结合高

可靠的PLC技术等对矿山机车运输生产过程进行集中监测和分散控

制。它具有通用性强、人机界面友好、运行安全可靠等特点，在国外

的现代化的采矿中已广泛应用。

对可靠性及稳定性方面的要求很高的环节上，如电动转辙机控

制、车位采样、区间闭锁、信号机灯信号转换等环节，选用PLC系统

来进行控制。对辅助性的管理统计的现场信息采样，特殊设计了对应

的嵌入式的功能模块。对于所有需要的信息存储、生产统计、调度管

理、故障报警、历史查询等复杂的任务，利用工业控制计算机来完成。

我厂对其进行了们分层结构设计，即：最高级由上位计算机组成的数

据和信息管理系统；中间一层由井下调度站内用工控机构成的监控系

统；最底层是用PLC和专业设计的功能模块构成的数据采集、顺序和

逻辑控制系统。利用专业设计的数据通讯系统对同一级别内，以及不

同级别间进行数据和信息交换。向井上的传输根据不同通讯速度的要

求可选用超五类线、485总线、光纤、CAN总线等。其系统构成示意

图见下页示意图：

精品文档

精品文档

图中系统分为控制和管理两部分。控制部分由主机柜，控制台，

大型模拟盘，开关量输入/输出接口柜，电源箱，通讯和控制电缆，

转辙机，信号机，传感器等