矿用柴油机单轨吊机车甲烷测量保护停机系统的制作方法

本实用新型涉及一种矿用柴油机单轨吊机车甲烷测量保护停机系统，属于矿井运输技术领域。

背景技术：

目前，国内煤业区内的矿井所用的甲烷测量方式已形成一定的技术，主要由甲烷传感器和电源控制警报装置组成：它可以连续监测工作区域中的甲烷浓度，当甲烷浓度达到或超过报警值时，传感器给出声、光报警信号；当甲烷浓度达到或超过断电值时，警报装置切断被控设备的用电，并继续监测甲烷浓度。

而近年来，在矿井牵引运输方面，矿用单轨吊因其自身的优势而得到了大量应用。因此，各式的车载式甲烷断电仪在矿用电动单轨吊或柴油机单轨吊产品中得到了广泛的使用。

现有的大都自动切断设备用电或切断发动机运行所需的气路及油路为前提，但没有实现控制系统的停止运行，不能完全实现柴油机单轨吊整套设备完全意义上的自动停机，也就无法完全扼制危险情况的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种矿用柴油机单轨吊机车甲烷测量保护停机系统，其能够实现柴油机单轨吊整套设备完全意义上的自动停机，进一步提高矿用柴油机单轨吊的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种矿用柴油机单轨吊机车甲烷测量保护停机系统，它包括：矿用低浓度甲烷测量仪、继电器耦合卡、停机阀YⅠ、停机阀YⅡ、电源模块、UPS电源以及本安型控制面板；

所述的矿用低浓度甲烷测量仪内置甲烷传感器实时测量甲烷的含量、其上的两个无源报警输出对继电器耦合卡上的两个无源常开触点K1和K2进行调控，K1和K2的两极分别与停机阀YⅠ、停机阀YⅡ相连接；

所述的UPS电源内置可充电锂电池，在启动柴油机单轨吊之前为矿用低浓度甲烷测量仪提供电源；

在启动柴油机单轨吊之后，所述电源模块为UPS电源和继电器耦合卡提供本安电源的同时兼做机车的控制系统中心，UPS电源运行产生的本质安全电流继续为矿用低浓度甲烷测量仪提供本安电源；停机阀YⅠ、停机阀YⅡ的电源信号由本安型控制面板提供；

电源模块接收来自矿用低浓度甲烷测量仪的频率输出反馈信号，在甲烷浓度达到0.5％上限值时，一方面通过闭合继电器耦合卡的无源常开点使得停机阀YⅠ、停机阀YⅡ均得电闭合，柴油机单轨吊机车的气路和油路均关闭，另一方面兼做控制中心的电源模块停止运行，机车自动停机、整车断电、实现双重智能保护。

所述的电源模块为E01电源模块，E01电源模块为阻燃防火电源箱里的电源模块架内的一个安全型控制面板。

所述的UPS电源由UPS电源开关开启或关闭，实现可控性；

其中，UPS电源可用于瓦斯高危区本安操作或本安装置的电源供给，在机车未启动的情况下通过内部一个集成的锂电池在一定时间内提供不间断电源。

所述的继电器耦合卡作为元件安装在带有阻燃外罩的电源箱里，其本安工作电源由E01电源模块的本安输出电压提供；继电器耦合卡能够避免把本安电路与非本安电路混淆或把不同的本安电路错接，以安全可靠的实现闭合停机阀的功能。

所述的停机阀YⅠ、停机阀YⅡ为柴油机的气路及油路的截止阀；停机阀的开/关阀门配备有本质安全型的电磁线圈和绝缘式本质安全型保护装置，以限制具有危险空气的环境中的电路的能量，限制电磁线圈的最大电流。

所述的本安型控制面板为A01本安型控制面板，其设置在电源模块架内。

与现有的结构形式相比：本实用新型具有以下优点：

1)矿用低浓度甲烷测量仪的无源输出通过调控继电器耦合卡的线轴进而切断停机阀，矿用低浓度甲烷测量仪的频率输出信号控制E01电源模块,使得当甲烷浓度值超过报警值时柴油机自动关闭，E01电源模块自动停止运行，机车整套设备完全停机，实现双重智能保护，进一步提高了矿用柴油机单轨吊的安全性；

2)UPS电源内部集合锂电池用于在启动柴油机单轨吊之前为矿用低浓度甲烷测量仪提供本安工作电源；在柴油机单轨吊运行后，切换由UPS电源运行产生的本安电流输出为矿用低浓度甲烷测量仪提供本安工作电源，UPS电源的功能使得整个系统更完善；

3)本系统的组件都是本质安全型，使得功能的实现更安全、可靠。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理示意图。

图中：1、矿用低浓度甲烷测量仪，2、继电器耦合卡，3、停机阀YⅠ，4、停机阀YⅡ、5、电源模块，6、UPS电源，7、UPS电源开关，8、甲烷传感器、9、电源箱，10、电源模块架，11、本安型控制面板。

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做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，本实用新型提出一种矿用柴油机单轨吊机车甲烷测量保护停机系统，它包括：矿用低浓度甲烷测量仪1、继电器耦合卡2、停机阀YⅠ3、停机阀YⅡ4、电源模块5、UPS电源6以及本安型控制面板11；

所述的矿用低浓度甲烷测量仪1内置甲烷传感器8实时测量甲烷的含量、其上的两个无源报警输出对继电器耦合卡2上的两个无源常开触点K1和K2进行调控，K1和K2的两极分别与停机阀YⅠ3、停机阀YⅡ4相连接；

所述的UPS电源6内置可充电锂电池，在启动柴油机单轨吊之前为矿用低浓度甲烷测量仪1提供电源；

在启动柴油机单轨吊之后，所述电源模块5为UPS电源6和继电器耦合卡2提供本安电源的同时兼做机车的控制系统中心，UPS电源6运行产生的本质安全电流继续为矿用低浓度甲烷测量仪1提供本安电源；停机阀YⅠ3、停机阀YⅡ4的电源信号由本安型控制面板11提供，本安型控制面板11为A01本安型控制面板，其设置在电源模块架10内；

电源模块5接收来自矿用低浓度甲烷测量仪1的频率输出反馈信号，在甲烷浓度达到0.5％上限值时，一方面通过闭合继电器耦合卡2的无源常开点使得停机阀YⅠ3、停机阀YⅡ4均得电闭合，柴油机单轨吊机车的气路和油路均关闭，另一方面兼做控制中心的电源模块5停止运行，机车自动停机、整车断电、实现双重智能保护。

上述的电源模块5为E01电源模块，E01电源模块5为阻燃防火的电源箱9里电源模块架10内的一个安全型控制面板。

所述的UPS电源6由UPS电源开关7开启或关闭，实现可控性；

其中，UPS电源6可用于瓦斯高危区本安操作或本安装置的电源供给，在机车未启动的情况下通过内部一个集成的锂电池在一定时间内提供不间断电源。

所述的继电器耦合卡2作为元件安装在带有阻燃外罩的电源箱9里，其本安工作电源由E01电源模块5的本安输出电压提供；继电器耦合卡2能够避免把本安电路与非本安电路混淆或把不同的本安电路错接，以安全可靠的实现闭合停机阀的功能。

所述的停机阀YⅠ3、停机阀YⅡ4为柴油机的气路及油路的截止阀；停机阀的开/关阀门配备有本质安全型的电磁线圈和绝缘式本质安全型保护装置，以限制具有危险空气的环境中的电路的能量，限制电磁线圈的最大电流。

在启动矿用单轨吊之前，通过拨动UPS电源开关7以使UPS电源6内部的锂电池为矿用低浓度甲烷测量仪1提供本安型12V工作电源，从而保证矿用低浓度甲烷测量仪的运行；

当测得的甲烷浓度值在安全范围内，方可按步使用液压蓄能器和液压马达启动柴油机；矿用柴油机单轨吊启动运行之后，电源箱9内含的整套机车的控制系统运行，包括E01电源模块5、A01型本质安全型控制面板11以及继电器耦合卡2，E01电源模块5和A01型本质安全型控制面板11均对外输出本安型12V电源，以保证整个甲烷测量保护停机系统的正常运行；

当甲烷传感器8探测到的甲烷浓度达到或超过报警值0.5％时，矿用低浓度甲烷测量仪1的两个无源输出报警信号调控继电器耦合卡2的两个常开触点K1和K2闭合，继而停机阀YⅠ3、停机阀YⅡ4得电切断，柴油机停机；

同时E01电源模块5由于收到来自矿用低浓度甲烷测量仪1的频率输出无源信号而停止运行，矿用柴油机单轨吊机车整个控制系统停止运行，机车整机停机。

此时，仍然可以通过UPS电源开关7开启UPS电源6运行矿用低浓度甲烷测量仪1，继续监测甲烷浓度。

整个系统所涉及到的所有电气设备组件都具有防震防撞功能，其防护等级为IP54。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1)矿用低浓度甲烷测量仪1的无源输出通过调控继电器耦合卡2的线轴进而切断停机阀，矿用低浓度甲烷测量仪1的频率输出信号控制E01电源模块5,使得当甲烷浓度值超过报警值时柴油机自动关闭，E01电源模块5自动停止运行，机车整套设备完全停机，实现双重智能保护，进一步提高了矿用柴油机单轨吊的安全性；

2)UPS电源6内部集合锂电池用于在启动柴油机单轨吊之前为矿用低浓度甲烷测量仪1提供本安工作电源；在柴油机单轨吊运行后，切换由UPS电源6运行产生的本安电流输出为矿用低浓度甲烷测量仪1提供本安工作电源，UPS电源6的功能使得整个系统更完善；

3)本系统的组件都是本质安全型，使得功能的实现更安全、可靠。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。