一种矿井轨道智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及矿井轨道控制系统，尤其涉及一种矿井轨道智能控制系统。

背景技术：

机车是井下运送煤矿的重要的运输工具，即便如今原煤运输系统全部采用连续运输机械的矿井（如刮板运输机、带式运输机），但是材料、设备、矸石和人员的运送工作仍然需要采用轨道运输。高效安全的运输工作，对提高煤炭生产效率和改善矿井的技术、经济指标有很大的影响。轨道的运输能充分适应不同的运输距离和巷道的弯曲，既能适应水平巷道又能用于倾斜巷道，而且倾角几乎不受限制。

矿井运输是煤矿生产的重要组成部分。高效安全的运输工作，对提高煤炭生产效率和改善矿井的技术、经济指标有很大的影响。随着矿井采掘机械化程度的提高，工作产量有很大的增加，机车运行繁忙。轨道运输仍是煤矿井下大巷的主要运输方式，虽然采集区运输已实现机械化输送，但是人员和设备的运输只能依靠轨道运输。为了解决井下机车运输的监控和调度问题，设计一套安全可靠的监控系统，对提高经济效益和下矿人员的安全有重大的意义。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种矿井轨道智能控制系统，来解决井下机车运输的监控和调度问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种矿井轨道智能控制系统，其特征在于，包括：220V电源、信号机、气动转辙机以及控制模块，所述信号机、气动转辙机以及控制模块分别于220V电源并联，其中，所述信号机以及气动转辙机通过继电器触电与所述220V电源并联；

所述控制模块包括传感器模块、PLC控制器以及降压电路，所述传感器模块由RFID阅读器、RFID标签以及Ｚｉｇｂｅｅ模块构成，所述RFID标签设于轨道上，RFID阅读器的端口分别于ｚｉｇｂｅｅ模块中CC2530芯片对应的端口进行相连；所述220V电源通过所述降压电路输出24V电压驱动所述ＰＬＣ控制器，所述CC2530芯片发送的信号经过光电耦合电路将信号放大传输给ＰＬＣ控制器。

在其中一实施例中，所述ＰＬＣ控制器中ＰＬＣ采用２２４ＸＰ芯片，所述光电耦合电路连接２２４ＸＰ芯片下排的０.１以及０.２管脚；所述２２４ＸＰ芯片上排0.0~0.3管脚分别连接第一组继电器K1~K4。

在其中一实施例中，所述PLC控制中还设有手动/自动转换开关SB1，当处于手动状态时，由操作人员判断机车的位置，按下SB2、SB4，第二组继电器K1、K2得电动作，实现搬道岔；按下SB3、SB5，第二组继电器K3、K4得电动作，控制信号机发出通行和停止信号；当处于自动状态时，由于电子标签设置在铁轨上，当携带RFID读写器的机车经过标签时，将读取标签定位信息并通过与RFID读写器相连的Zigbee节点广播出去，服务器收到消息并解析，通过光电耦合器U1、U2实现隔离、放大后传输给PLC，从而实现对机车的定位、道岔的动作和信号机显示。

本实用新型的有益效果：装该机车运输监控系统后，能有效地防止机车碰头、追尾及侧撞等事故，保障机车行车安全能有效的降低撞人事故的发生能有效地提高机车运输效率，由于调度员通过操纵台可清楚地掌握机车所在位置，以及现场信号机和转辙机的工作状态，并通过操纵台集中控制道岔和信号机的开放，用机车信号指挥行车，司机看信号可放心开车，这样，机车运行速度大为提高，缩短了井底车场的调车时间和运输大巷的机车往返周期，另一方面由于机车的周转率加快，可有效地节省机车台数和矿车需用量，降低了一次成本投入转辙机和信号受系统控制，可大大的减少井下工作人员，也就是减少了易于遇险的人群，减轻了工人的劳动强度，同时减少机车刹车、停车及重复起动次数，并节省电能源。总之安装机车运输监控系统可为矿井带来显著的经济效益和社会效益，是现代化矿产业发展的必然趋势。

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。

图1 为一种矿井轨道智能控制系统结构示意图；

图2为降压电力结构示意图；

图3为ＰＬＣ电路连接结构示意图；

图4为传感器模块电路连接结构示意图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，是现场主电路接线图，其中K1-K4为继电器触电，控制系统通过控制继电器的通断来控制信号机和气动转辙机状态（此处使用AC220V）

请参阅图2，使用的是DC24V西门子PLC所以使用一个降压模块给PLC供电。降压模块经过降压、滤波、稳压后将所得24V电压供给PLC。

请参阅图3，SB1为手动/自动转换开关，当处于手动状态时，由操作人员判断机车的位置，按下SB2、SB4，第二组继电器K1、K2得电动作，实现搬道岔；按下SB3、SB5，第二组继电器K3、K4得电动作，控制信号机发出通行和停止信号（绿色和红色）；当处于自动状态时，由于电子标签（RIFD）设置在铁轨上，当携带RFID读写器的机车经过标签时，将读取标签定位信息并通过与RFID读写器相连的Zigbee节点广播出去，服务器收到消息并解析，通过光电耦合器U1、U2实现隔离、放大后传输给PLC，从而实现对机车的定位、道岔的动作和信号机显示。SB1为手自动开关，K1-K4为继电器线圈，无论是手动还是自动，都是通过对继电器的控制来控制现场的设备。在传感器部分，系统利用RFID技术对设置在铁轨上的RFID标签进行读取，RFID模块将读取电子标签的信息，通过Zigbee网络发送，由于Zigbee模块输出的信号不足已被PLC接收到，所以，再经过一个光电耦合部分将信号放大后传递给PLC。这样就能够确定矿车的位置来控制不同区域现场设备的动作。

请参阅图4，传感器模块利用RFID射频读写器和RFID标签对机车进行定位。标签设置在铁轨上，当携带RFID读写器的机车经过标签时，读取标签定位信息通过与RFID读写器相连的Zigbee节点广播出去，服务器收到消息并解析，从而实现对机车的定位。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。