一种电机车架线智能供电系统的制作方法

本实用新型涉及矿山井下安全技术领域，具体涉及一种电机车架线智能供电系统。

背景技术：

矿山企业在国民经济建设中起着重要的作用，是电能的重要用户。随着生产的迅速发展，自动化和机械化水平的不断提高，矿山企业对供电的要求也就更加的严格，特别是矿井下作业，工作面在不断的移动，生产环境复杂，因此对供电的要求也就更加的高。

电机车是轨道车辆运输的一种牵引设备，动力是利用牵引电机驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。这种运行方式，它的牵引力不仅受牵引电机(或内燃机)功率的限制，还受车轮与轨面间的摩擦制约。机车运输能行驶的坡度有限制，运输轨道坡度一般为3‰，局部坡度不能超过30‰。其按结构分类有架线式电机车和蓄电池电机车。

架线式电机车的工作过程高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。从电动机流出的电流经轨道流回变流所。

目前矿山井下电机车架线长时间持续供电，这种方式不仅在能源成本上造成了很大浪费，还易对井下作业人员带来触电安全隐患。矿山井下环境恶劣，粉尘湿度大，电机车与导轨接触不良，对于需要通过良好回路传播的载波信号无法保证其信号完整性与稳定性。

技术实现要素：

针对目前矿山井下电机车架线长时间持续供电，这种方式不仅在能源成本上造成了很大浪费，还易对井下作业人员带来触电安全隐患以及矿山井下环境恶劣，粉尘湿度大，电机车与导轨接触不良，对于需要通过良好回路传播的载波信号无法保证其信号完整性与稳定性的问题，本实用新型提供一种电机车架线智能供电系统。

本实用新型的技术方案是：

一种电机车架线智能供电系统，包括直流母线、架线和电机车，电机车上设有车载发射机，所述的架线分成若干段，架线的段与段之间通过分区绝缘器进行连接；每段架线设有控制主机和与控制主机连接的定位机，控制主机分别与直流母线和架线连接；所述的定位机与车载发射机进行通讯，所述的定位机接收到车载发射机发射的信号时，所述的定位机发送信号至控制主机,控制主机控制该控制主机所在段的架线上电。每段架线之间通过绝缘连接器连接使段与段之间绝缘使进一步控制各段进行上电及断电，节省能源，大大降低井下人员的触电风险。

优选地，所述的定位机为无线定位机，无线定位机与车载发射机进行无线通讯；

控制主机与直流母线通过线缆连接；

控制主机与架线通过线缆连接；

控制主机与无线定位机通过线缆连接。所述的无线定位机接收到车载发射机发射的无线信号时，无线定位机通过线缆将信号发送给控制主机，控制主机接收到无线定位机的信号后，控制主机控制该控制主机所在段的架线上电。分时控制架线各段进行上电及断电，节省能源，大大降低井下人员的触电风险。

优选地，为了使无线定位机无线信号覆盖整段架线，每段架线内设有若干个与控制主机连接的无线定位机。

优选地，该系统还包括led显示屏，控制主机与led显示屏通过线缆连接，架线上电后led显示屏点亮，架线断电后led显示屏熄灭。方便工作人员直观的查看哪段架线上电或断电，降低井下人员的触电风险。

优选地，所述的控制主机包括控制处理模块和接触器，控制处理模块和接触器连接；

直流母线通过接触器与架线连接；

无线定位机收到车载发射机发射的无线信号时通过线缆发送信号至控制主机的控制处理模块，控制处理模块控制接触器吸合，架线自动上电。通过控制接触器的吸合或断开来控制架线的上电或断电，使架线上下电过程自动化，减少架线的空载耗电，又能大大降低井下人员的触电风险。

优选地，控制主机内还设有电流检测模块，所述的电流检测模块与控制处理模块连接；

电流检测模块检测电流小于设定阈值时，控制处理模块控制接触器延时断开，架线断电。通过检测电流值的大小控制接触器断开来控制架线延时断电，使架线下电过程自动化，能大大降低井下人员的触电风险。

优选地，该系统还包括上位机，所述的控制主机与上位机进行通信，将电机车的位置信息上传至上位机。方便工作人员远程查看电机车的位置信息。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：该系统符合建设绿色矿山节能环保的理念，将电机车架线分成若干段，利用无线技术实现电机车在某段架线上运行，对应某段的架线自动上电，电机车离开或停止后该段架线断电该系统既能减少架线的空载耗电，又能大大降低井下人员的触电风险，该系统不受矿山井下恶劣环境影响，通过无线技术解决了导轨与电机车接触不良引起的有线信号传输问题。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的系统示意图；

图2是本实用新型另一实施例的系统示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

下面对本实用新型中出现的关键术语进行解释。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电机车架线智能供电系统，包括直流母线1、架线2和电机车3，电机车3上设有车载发射机6，所述的架线2分成若干段，每段架线之间通过分区绝缘器5进行连接。每段架线设有控制主机7和与控制主机7连接的定位机，控制主机7分别与直流母线1和架线2连接；所述的定位机与车载发射机6进行通讯；所述的定位机接收到车载发射机6发射的信号时，所述的定位机发送信号至控制主机,控制主机7控制该控制主机7所在段的架线上电。每段架线之间通过绝缘连接器5连接使段与段之间绝缘从而进一步控制各段进行上电及断电，节省能源，大大降低井下人员的触电风险。

所述的定位机为无线定位机8，无线定位机8与车载发射机6进行无线通讯；

控制主机7与直流母线1通过线缆连接；

控制主机7与架线2通过线缆连接；

控制主机7与无线定位机8通过线缆连接；

所述的无线定位机8接收到车载发射机6发射的无线信号时，无线定位机8通过线缆将信号发送给控制主机7，控制主机7接收到无线定位机8的信号后，控制主机7控制该控制主机7所在段的架线上电。分时控制架线各段进行上电及断电，节省能源，大大降低井下人员的触电风险。

控制机7用于控制架线2的上电及断电；无线定位机8，用于对电机车3进行定位，进一步通过控制机7控制架线合理的上电断电。通过无线技术解决了导轨与电机车接触不良引起的有线信号传输问题。

为了使无线定位机8无线信号覆盖整段架线，每段架线内设有若干个与控制主机7连接的无线定位机8，根据实际情况，本实施例中设置无线定位机8的数量为四个；

所述的控制主机7包括控制处理模块和接触器，控制处理模块和接触器连接；

直流母线通过接触器与架线连接；

无线定位机8收到车载发射机6发射的无线信号时通过线缆发送信号至控制主机的控制处理模块，控制处理模块控制接触器吸合，架线2自动上电。

通过控制接触器的吸合或断开来控制架线的上电或断电，使架线上下电过程自动化，减少架线的空载耗电，又能大大降低井下人员的触电风险。

控制主机7内还设有电流检测模块，所述的电流检测模块与控制处理模块连接；

电流检测模块检测电流小于设定阈值时，控制处理模块控制接触器断开，架线断电。

通过检测电流值的大小控制接触器断开来控制架线断电，使架线下电过程自动化，能大大降低井下人员的触电风险。

机车开始工作时，按下车载发射机6的启动按钮，车载发射机6发射无线信号至附近无线定位机8，无线定位机8收到后通过线缆发送信号至控制主机7，控制主机7内接触器吸合，架线自动上电，同时监测架线上的电流，架线持续供电。监测架线电流，当监测电流小于设定值时，架线延时自动断电；电机车3从上一段架线行驶至本段时，车载发射机6发射无线信号至附近无线定位机8，无线定位机8收到后通过线缆发送信号至控制主机7，控制主机7内接触器吸合，架线2自动上电同时监测架线上的电流，架线持续供电。监测架线电流，当监测电流小于设定值时，架线延时自动断电。

实施例二

如图2所示，本实用新型实施例提供一种电机车架线智能供电系统，包括直流母线1、架线2和电机车3，电机车3上设有车载发射机6，所述的架线2分成若干段，每段架线之间通过分区绝缘器5进行连接。每段架线设有控制主机7和与控制主机7连接的定位机，控制主机7分别与直流母线1和架线2连接；所述的定位机与车载发射机6进行通讯；所述的定位机接收到车载发射机6发射的信号时，所述的定位机发送信号至控制主机,控制主机7控制该控制主机7所在段的架线上电。每段架线之间通过绝缘连接器5连接使段与段之间绝缘从而进一步控制各段进行上电及断电，节省能源，大大降低井下人员的触电风险。

所述的定位机为无线定位机8，无线定位机8与车载发射机6进行无线通讯；

控制主机7与直流母线1通过线缆连接；

控制主机7与架线2通过线缆连接；

控制主机7与无线定位机8通过线缆连接；

所述的无线定位机8接收到车载发射机6发射的无线信号时，无线定位机8通过线缆将信号发送给控制主机7，控制主机7接收到无线定位机8的信号后，控制主机7控制该控制主机7所在段的架线上电。分时控制架线各段进行上电及断电，节省能源，大大降低井下人员的触电风险。

控制机7用于控制架线2的上电及断电；无线定位机8，用于对电机车3进行定位，进一步通过控制机7控制架线合理的上电断电。通过无线技术解决了导轨与电机车接触不良引起的有线信号传输问题。

为了使无线定位机8无线信号覆盖整段架线，每段架线内设有若干个与控制主机7连接的无线定位机8，根据实际情况，本实施例中设置无线定位机8的数量为四个；

所述的控制主机7包括控制处理模块和接触器，控制处理模块和接触器连接；

直流母线通过接触器与架线连接；

无线定位机8收到车载发射机6发射的无线信号时通过线缆发送信号至控制主机的控制处理模块，控制处理模块控制接触器吸合，架线2自动上电。

通过控制接触器的吸合或断开来控制架线的上电或断电，使架线上下电过程自动化，减少架线的空载耗电，又能大大降低井下人员的触电风险。

架线控制主机7内还设有电流检测模块，所述的电流检测模块与控制处理模块连接；

电流检测模块检测电流小于设定阈值时，控制处理模块控制接触器断开，架线断电。

通过检测电流值的大小控制接触器断开来控制架线断电，使架线下电过程自动化，能大大降低井下人员的触电风险。

系统还包括led显示屏9，控制主机7与led显示屏9通过线缆连接，架线上电后led显示屏9点亮，架线断电后led显示屏9熄灭。方便工作人员直观的查看哪段架线上电或断电，降低井下人员的触电风险。

机车开始工作时，按下车载发射机6的启动按钮，车载发射机6发射无线信号至附近无线定位机8，无线定位机8收到后通过线缆发送信号至控制主机7，控制主机7内接触器吸合，架线自动上电，该段的led显示屏9点亮，同时监测架线上的电流，架线持续供电。监测架线电流，当监测电流小于设定值时，架线延时自动断电；该段的led显示屏9断电。电机车3从上一段架线行驶至本段时，车载发射机6发射无线信号至附近无线定位机8，无线定位机8收到后通过线缆发送信号至控制主机7，控制主机7内接触器吸合，架线2自动上电同时监测架线上的电流，架线持续供电，该段的led显示屏9点亮。监测架线电流，当监测电流小于设定值时，架线延时自动断电。通过led显示屏9是否点亮方便工作人员直观的查看哪段架线上电或断电，降低井下人员的触电风险。

进一步需要说明的是，本实施例的系统还包括上位机，所述的上位机与控制主机7通信，控制主机7将电机车3的位置信号上传至上位机，方便工作人员远程查看电机车的位置。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。