专利名称：采区斜井(巷)运输人本安全监控培训系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运输过程的教学设备，特别是涉及一种采区斜井或斜巷[以下简称斜井(巷)]运输人本安全监控的培训系统及制作方法，属光机电一体化技术领域。
背景技术：
斜井(巷)运输是指通过安装在井口的提升机对矿车进行拖曳，实现矿物、材料的运输工作，我国许多矿山都采用人、车混合斜井(巷)运输，每一次运输都需要摘挂钩。斜井(巷)运输中由于摘挂钩失误、钢丝绳或连接装置断裂、提升机制动失灵、运行中挂钩插销跳出等原因容易发生跑车事故，造成设备损毁，甚至导致人员伤亡，生产停顿。为避免人员伤亡，斜井(巷)运输中需严格执行“行车不行人、行人不行车”制度，并采取人员检测， 声光报警，阻车器，安全门等多项安全措施来保证该制度。综合目前斜井(巷)运输生产中已应用的技术和新技术发明的采区斜井(巷)运输人本安全监控培训系统，使学生和企业职工能够尽快的正确掌握斜井(巷)运输技术。
发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种对采区斜井(巷)运输人本安全监控系统进行模拟的培训系统及制作方法，解决学生学习和企业职工培训存在的问题，提供一种形象先进的教学培训模式，缩短培训过程与实际生产过程的差距，提高学生的多学科专业知识综合应用的能力。本实用新型提供的技术方案是一种采区斜井(巷)运输人本安全监控培训系统由斜井(巷)运输环境，电动阻车器，安全门，语音通信，拉线闭锁，红外人体检测传感器，视频监控和PLC自动控制系统组成；在斜井(巷)内安装了电动阻车器、安全门、语音通信， 拉线闭锁，传感器和摄像头；各设备由现场总线与PLC相连，由PLC进行数据处理和逻辑运算，并通过光纤将数据上传给计算机进行监控，实现封闭式斜井运输，确保“行车不行人，行人不行车”。所述斜井(巷)运输环境由系统基座2，上坡头5，绞车8，绞车司机9，半边斜井 (巷)顶部15，斜井(巷)17，下坡头21，导轨22组成；其中基座2由型材用螺栓连接制成； 上坡头5、斜井(巷)17、下坡头21用螺栓与基座相连；导轨22用螺栓与基座相连；绞车8 由微型电机，减速器，绞盘，钢丝绳，刹车盘，编码器组成，绞车司机9由木头制成，可模拟绞车司机的开车动作；斜井(巷)顶部15制成半拱形，以便观察，用螺栓与基座固定。所述的电动阻车器上安装了位置传感器，分别用于上限位和下限位，在上坡头安装了 2个，由1个电机带动2根钢丝绳牵引阻车器的抬起、放下，下坡头安装了 1个电动阻车器；所述的安全门安装在上、下坡头井口。所述语音通信装置及拉线闭锁4安装在在斜井(巷)的行人侧。所述红外人体探测传感器14安装在斜井(巷)内。所述视频监控系统由摄像头13，图像处理系统组成，摄像头安装在斜井(巷)的横梁上。所述培训系统由PLC进行自动控制，所有设备由现场总线与PLC相连，并通过光纤将数据上传给计算机。本实用新型的机械部分按照生产中的实际结构缩小设计，重量轻，外观美，制作方便，连接主要用螺栓；电气部分采用实际的工业元器件，真实再现了斜井(巷)运输人本安全监控系统。本实用新型是采区斜井(巷)运输人本安全监控的培训系统，设计合理，结构严谨，技术先进，使用方便，适合院校实验实训、毕业设计，企业职工培训和展会演示使用。本实用新型综合应用了传感器、现场总线和PLC等多项新技术，提供了一种形象先进的教学培训模式，缩短培训过程与实际生产过程的差距，可解决学生学习和企业职工培训存在的问题，能够提高学生的多学科专业知识综合应用的能力。
图1为本实用新型的装配轴侧图；图2为本实用新型的装配主视图；图3为本实用新型的装配主视图中的A向视图；图4为本实用新型的装配主视图中的B向视图；图5为本实用新型的装配俯视图；图6为本实用新型的矿车下行顺序控制简图；图7为本实用新型的矿车上行顺序控制简图。 图中I-PLC自动控制电气板 2-系统基座 3-计算机 4_语音通信及拉线闭锁5-上坡头6-手动控制按钮7-矿车起始位置检测接近开关8-绞车9-绞车司机10-矿车11-数码显示屏12-上坡头阻车器1 13-摄像头14-红外人体探测传感器15-半边斜井(巷)顶部16-上坡头阻车器2 17-斜井(巷)18-行人19-显示器20-下坡头阻车器3 21-下坡头22-导轨23-矿车硬限位24-矿车到位检测开关25-行人驱动装置26-拉线闭锁27-门栅栏28-红外传感器支撑板29-阻车器电动机30-钢丝绳导向轮31-挡32-电磁闭锁器33-安全门34-弹簧35-门框
具体实施方式
参见图1，采区斜井(巷)运输人本安全监控培训系统由斜井(巷)运输环境，电动阻车器，安全门，语音通信，拉线闭锁，红外人体检测传感器，视频监控和PLC自动控制系统组成。参见图1，斜井(巷)运输环境由系统基座2，上坡头5，绞车8，绞车司机9，半边斜井(巷)顶部15，斜井(巷)17，下坡头21，导轨22组成；其中基座2由铝合金框架型材制成，用螺栓连接；上坡头5、斜井(巷)17、下坡头21由铝板制成，用螺栓与基座相连；导轨22 由工字型铝材制成，用螺栓与基座相连；绞车8由微型电机，减速器，绞盘，钢丝绳，刹车盘， 编码器组成，绞车司机9由木头制成，可模拟绞车司机的开车动作；斜井(巷)顶部15由亚克力制成半拱形，以便观察，在内表面贴上岩石图案，增加真实感，用螺栓与基座固定。所述的电动阻车器由微型电机、减速器、绞轮、钢丝绳、位置传感器、钢丝绳导向轮 30、挡31组成，微型电机的正反转带动挡的抬起和放下，分别安装了上限位和下限位位置传感器，以控制电机的停止。在上坡头安装了 2个，由1个电机带动2根钢丝绳牵引阻车器的抬起、放下，下坡头安装了 1个电动阻车器，发生“跑车”事故时，电动阻车器放下，挡住矿车，减少损失。参见图3，所述的安全门由门栅栏27、挡31、电磁闭锁器32、弹簧34和门框35组成，安全门由铝合金制成，为了通风将安全门做成栅栏，安装在上、下坡头井口，行车时安全门由电磁闭锁器32关闭，行人时由弹簧34自动打开，以保证行车的密闭环境，行人不能进入；安全门上安装了红、绿灯来指示斜井(巷)运输的状态，绿灯时行人，红灯时行车。所述语音通信装置及拉线闭锁4安装在在斜井(巷)的行人侧，发生“人车同行” 或“跑车”时，可通过语音通信装置4进行联络，并拉下闭锁使矿车停止。所述红外人体探测传感器14安装在斜井(巷)内，行车时，斜井(巷)中如果有人，红外人体探测器发出信号，语音报警，绞车停止，所述系统中用木制小人18模拟行人来演示该功能，行人的有无由行人驱动装置25实现。所述视频监控系统由摄像头13，图像处理系统组成，摄像头13安装在斜井(巷) 的横梁上，行车时可通过图像处理、模式识别的方法自动识别出行人来，也可通过人工观察来监控。所述培训系统由PLC进行自动控制，所有设备由现场总线与PLC相连，并通过光纤将数据上传给计算机。PLC自动控制分自动，手动，演示三种模式，自动模式模拟的是生产中的实际状态；手动状态由手动控制按钮6来操作，主要用于调试和维修状态；演示状态主要用于展会展示。所有设备由现场总线与PLC相连，由PLC进行数据处理和逻辑运算，并将数据由光纤传给计算机；由编码器检测矿车的行进距离，在上坡头由数码显示屏11动态显示矿车行进距离。参见图6，PLC控制矿车行进时下行顺序控制逻辑启动绞车8，矿车10启动一起始位置检测接近开关7动作，开始计长度一矿车行进长度Ll米时，阻车器1的挡抬起，阻车器2的挡放下一矿车行进长度L2米时，阻车器2的挡抬起，阻车器1的挡放下一矿车行进长度L3米时，阻车器3的挡抬起一矿车行进长度L4米时，阻车器3的挡放下一到位接近开
关M动作，停绞车，矿车停止。参见图7，PLC控制矿车行进时上行顺序控制逻辑启动绞车8，矿车10启动一到位检测接近开关M动作，开始计长度一矿车行进长度L5米，阻车器3的挡抬起一矿车行进长度L6米时，阻车器3的挡放下一矿车行进长度L7米时，阻车器2的挡抬起，阻车器1的挡放下一矿车行进长度L8米时，阻车器1的挡抬起，阻车器2的挡放下一起始接近开关7 动作，停绞车，矿车停止，阻车器1的挡放下；当有闭锁信号或红外报警或视频监控发现有人时，矿车停止。
本实用新型的机械部分按照生产中的实际结构缩小设计，材料主要用铝合金型材、铝合金和亚克力制成，重量轻，外观美，制作方便，连接主要用螺栓；电气部分采用实际的工业元器件，真实再现了斜井(巷)运输人本安全监控系统。本实用新型是采区斜井(巷)运输人本安全监控的培训系统及制作方法，设计合理，结构严谨，技术先进，使用方便，适合院校实验实训、毕业设计、企业职工培训和展会演示使用。
权利要求1.一种采区斜井或斜巷运输人本安全监控培训系统，其特征是包括斜井或斜巷运输环境，电动阻车器，安全门，语音通信，拉线闭锁，红外人体检测传感器，视频监控和PLC自动控制系统；在斜井或斜巷内用螺栓连接安装了电动阻车器、安全门、语音通信，拉线闭锁，位置、红外传感器和摄像头；所有设备由现场总线与PLC相连，由PLC进行数据处理和逻辑运算，并通过光纤将数据上传给计算机进行监控。
2.根据权利要求1所述的采区斜井或斜巷运输人本安全监控培训系统，其特征是斜井或斜巷运输环境由系统基座( ，上坡头( ，绞车(8)，绞车司机(9)，半边斜井或斜巷顶部(15)，斜井或斜巷(17)，下坡头(21)，导轨0 组成；其中基座由型材用螺栓连接而成； 上坡头(5)、斜井或斜巷(17)、下坡头(21)用螺栓与基座相连；绞车(8)由微型电机，减速器，绞盘，钢丝绳，刹车盘，编码器组成；斜井或斜巷顶部(1 做成半拱形，用螺栓与基座固定。
3.根据权利要求1所述的采区斜井或斜巷运输人本安全监控培训系统，其特征是在斜井或斜巷的行人侧安装了语音通信装置和拉线闭锁。
4.根据权利要求1所述的采区斜井或斜巷运输人本安全监控培训系统，其特征是在斜井或斜巷中安装了红外人体探测传感器。
5.根据权利要求1所述的采区斜井或斜巷运输人本安全监控培训系统，其特征是在斜井或斜巷的横梁上安装了摄像头。
专利摘要一种采区斜井(巷)运输人本安全监控培训系统，包括斜井(巷)运输环境，电动阻车器，安全门，语音通信，拉线闭锁，红外人体检测，视频监控和PLC控制；在斜井(巷)内安装了电动阻车器、安全门、语音通信，拉线闭锁，摄像头和传感器；各设备用现场总线与PLC相连，由PLC进行数据处理和逻辑运算，并由光纤将数据上传给计算机进行监控，实现了封闭式斜井运输，确保了“行车不行人，行人不行车”。本实用新型机械部分按比例缩小设计，电气部分采用实际的工业元器件，真实再现了斜井(巷)运输人本安全监控系统，设计合理，结构严谨，技术先进，使用方便，适合院校实验实训和企业职工培训使用。
文档编号G09B9/00GK202084198SQ20102054297
公开日2011年12月21日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者何永利, 刘骧, 孙康, 张志 , 李树林, 王春明, 祁宇明, 蔡玉俊, 谢雷, 邓三鹏, 郭笑楠 申请人:唐山开滦广汇设备制造有限公司, 天津职业技术师范大学