一种井下安全门运行的声光报警装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种井下安全门运行的声光报警装置，包括井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、逻辑控制电路、安全门开启到位开关、安全门关闭到位开关及报警单元；所述井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关均与逻辑控制电路相连，所述逻辑控制电路驱动报警单元。整个装置结构简单，容易实现，通过矿车触发在井下矿车轨道上设置的位置接近开关，利用逻辑控制电路实时驱动报警单元，声光报警能准确使得工作人员就能实时的听到和看到安全门的运行工况，有效的防止相撞事故的发生。
【专利说明】一种井下安全门运行的声光报警装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种井下安全门运行的声光报警装置。
【背景技术】
[0002]井下安全门是井下生产的重要安全设施，传统的安全门控制回路机械和电气部件出现故障的机率较大，一旦安全门出现故障而工作人员又没有即时发现，很容易发生矿车与安全门相撞事故的发生，后果不堪设想。
[0003]因此，急需在安全门控制系统中增设一套在安全门运行及出现故障时可以即时报警的装置，使得工作人员就能实时的听到和看到安全门的运行工况，有效的防止相撞事故的发生。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供了一种井下安全门运行的声光报警装置，其目的在于，克服现有技术中的井下安全门发生故障时无法及时发出报警信号的问题。
[0005]一种井下安全门运行的声光报警装置，包括井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、逻辑控制电路、安全门开启到位开关、安全门关闭到位开关及报警单元；
[0006]所述四个位置接近开关包括设置在矿车轨道由井口至井底行程上的第一上行位置接近开关Al、第二上行位置接近开关A2、第一下行位置接近开关A3和第二下行位置接近开关A4 ;
[0007]所述第一上行位置接近开关Al设置于安全门安全关闭点6至井底之间，所述第二上行位置接近开关A2设置于安全门安全关闭点6点至井口之间；
[0008]所述第一下行位置接近开关A3设置于安全门安全开启点5至井口之间，所述第二下行位置接近开关A4设置于安全门安全开启点5至井底之间；
[0009]所述安全门安全开启点是指矿车下行过程中，安全门正常开启时，矿车位于轨道上的位置；
[0010]所述安全门安全关闭点是指矿车上行过程中，安全门正常关闭时，矿车位于轨道上的位置；
[0011]矿车向上运行时，先经过第一上行位置接近开关，然后经过第二上行位置接近开关;
[0012]矿车向下运行时，先经过第一下行位置接近开关，然后经过第二下行位置接近开关;
[0013]所述井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关均与逻辑控制电路相连，所述逻辑控制电路驱动报警单元。
[0014]所述逻辑控制电路包括四个与门、四个异或门和一个非门；
[0015]所述逻辑控制电路包括四个与门、四个异或门和一个非门；
[0016]所述四个与门分别为第一与门E1、第二与门E2、第三与门E3及第四与门E4，且均包含三个输入端；
[0017]所述四个异或门分别为第一异或门D1、第二异或门D2、第三异或门D3及第四异或门D4 ；
[0018]所述第一上行位置接近开关Al与安全门开启到位开关Cl分别与第一异或门Dl的两个输入端相连，所述第一异或门的输出端、所述井下矿车升降控制开关B及所述第一上行位置开关Al分别与第一与门El的三个输入端相连；
[0019]所述第二上行位置接近开关A2与安全门关闭到位开关C2分别与第二异或门D2的两个输入端相连，所述第二异或门的输出端、所述井下矿车升降控制开关B及所述第二上行位置开关A2分别与第二与门E2的三个输入端相连；
[0020]所述第一下行位置接近开关A3与安全门关闭到位开关C2分别与第三异或门D3的两个输入端相连，所述井下矿车升降控制开关与非门连接，所述第三异或门的输出端、所述非门的输出端及所述第一下行位置开关A3分别与第三与门E3的三个输入端相连；
[0021 ] 所述第二下行位置接近开关A4与安全门开启到位开关分别与第四异或门D4的两个输入端相连，所述井下矿车升降控制开关与第一非门连接，所述第四异或门的输出端、所述非门的输出端及所述第二下行到位开关A4分别与第四与门E4的三个输入端相连；
[0022]所述四个与门的输出端分别与所述报警单元的四个输入端相连。
[0023]所述报警单元包括声音报警模块和灯光报警模块。
[0024]还包括与所述安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关直接相连的扬声器。
[0025]还包括与逻辑控制电路相连的显示单元。
[0026]所述逻辑控制电路可使用现有的PLC进行替代，实现逻辑控制。
[0027]有益效果
[0028]本实用新型提供了一种井下安全门运行的声光报警装置，包括井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、逻辑控制电路、安全门开启到位开关、安全门关闭到位开关及报警单元；所述四个位置接近开关包括设置在矿车轨道由井口至井底行程上的第一上行位置接近开关、第二上行位置接近开关、第一下行位置接近开关和第二下行位置接近开关；所述第一上行位置接近开关设置于安全门安全关闭点至井底之间，所述第二上行位置接近开关设置于安全门安全关闭点至井口之间；所述第一下行位置接近开关设置于安全门安全开启点至井口之间，所述第二下行位置接近开关设置于安全门安全开启点至井底之间；所述井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关均与逻辑控制电路相连，所述逻辑控制电路驱动报警单元。整个装置结构简单，容易实现，通过矿车触发在井下矿车轨道上设置的位置接近开关，利用逻辑控制电路实时驱动报警单元，声光报警能准确使得工作人员就能实时的听到和看到安全门的运行工况，有效的防止相撞事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型所述装置的结构示意图；
[0030]图2为本实用新型矿车轨道各开关安装示意图；
[0031]其中，I为第一上行位置接近开关、2为第二上行位置接近开关、3为第一下行位置接近开关、4为第二下行位置接近开关、5为安全门安全开启点、6为安全门安全关闭点、7为安全门开启到位开关、8为安全门关闭到位开关、9为安全门、10为矿车轨道。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0033]一种井下安全门运行的声光报警装置，包括井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、逻辑控制电路、安全门开启到位开关7、安全门关闭到位开关8及报警单元；
[0034]所述四个位置接近开关包括设置在矿车轨道由井口至井底行程上的第一上行位置接近开关1、第二上行位置接近开关2、第一下行位置接近开关3和第二下行位置接近开关4 ；
[0035]所述第一上行位置接近开关I设置于安全门安全关闭点6至井底之间，即在图2中标示的区间S4中，所述第二上行位置接近开关2设置于安全门安全关闭点6至井口之间，即在图2中标示的区间S3中；
[0036]所述第一下行位置接近开关3设置于安全门安全开启点5至井口之间，即在图2中标示的区间SI中，所述第二下行位置接近开关4设置于安全门安全开启点5至井底之间，即在图2中标示的区间S2中；
[0037]所述安全门安全开启点是指矿车下行过程中，安全门正常开启时，矿车位于轨道上的位置，图2中标号5;
[0038]所述安全门安全关闭点是指矿车上行过程中，安全门正常关闭时，矿车位于轨道上的位置，图2中标号6 ；
[0039]矿车向上运行时，先经过第一上行位置接近开关，然后经过第二上行位置接近开关;
[0040]矿车向下运行时，先经过第一下行位置接近开关，然后经过第二下行位置接近开关;
[0041]所述井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关均与逻辑控制电路相连，所述逻辑控制电路驱动报警单元。
[0042]所述逻辑控制电路包括四个与门、四个异或门和一个非门；
[0043]所述四个与门分别为第一与门E1、第二与门E2、第三与门E3及第四与门E4，且均包含三个输入端；
[0044]所述四个异或门分别为第一异或门D1、第二异或门D2、第三异或门D3及第四异或门D4 ；
[0045]所述第一上行位置接近开关Al与安全门开启到位开关Cl分别与第一异或门Dl的两个输入端相连，所述第一异或门的输出端、所述井下矿车升降控制开关B及所述第一上行位置开关Al分别与第一与门El的三个输入端相连；
[0046]所述第二上行位置接近开关A2与安全门关闭到位开关C2分别与第二异或门D2的两个输入端相连，所述第二异或门的输出端、所述井下矿车升降控制开关B及所述第二上行位置开关A2分别与第二与门E2的三个输入端相连；
[0047]所述第一下行位置接近开关A3与安全门关闭到位开关C2分别与第三异或门D3的两个输入端相连，所述井下矿车升降控制开关与非门连接，所述第三异或门的输出端、所述非门的输出端及所述第一下行位置开关A3分别与第三与门E3的三个输入端相连；
[0048]所述第二下行位置接近开关A4与安全门开启到位开关分别与第四异或门D4的两个输入端相连，所述井下矿车升降控制开关与第一非门连接，所述第四异或门的输出端、所述非门的输出端及所述第二下行到位开关A4分别与第四与门E4的三个输入端相连；
[0049]所述四个与门的输出端分别与所述报警单元的四个输入端相连。
[0050]在上行过程中，矿车升降控制开关输出为1，如果第一上行位置接近开关被触发为1，一旦出现上到位开关未被触发，上到位开关输出为0，则表明当前安全门出现故障，开始提前进入关闭过程，则逻辑控制电路输出报警信号为1，触发报警单元报警；
[0051 ] 在上行过程中，矿车升降控制开关输出为I，如果第二上行位置接近开关被触发为1，一旦出现下到位开关未被触发，下到位开关输出为0，则表明当前安全门出现故障，推迟进入关闭过程，则逻辑控制电路输出报警信号为1，触发报警单元报警；
[0052]在下行过程中，矿车升降控制开关输出为0，如果第一下行位置接近开关被触发为1，一旦出现下到位未开关被触发，下到位开关输出为0，则表明当前安全门出现故障，在矿车距离安全门很远时，安全门已经提前开启，则逻辑控制电路输出报警信号为1，触发报警单兀报警；
[0053]在下行过程中，矿车升降控制开关输出为0，如果第二下行位置接近开关被触发为1，一旦出现上到位未开关被触发，上到位开关输出为0，则表明当前安全门出现故障，在矿车接近安全门时，安全门仍未开启，则逻辑控制电路输出报警信号为1，触发报警单元报m.1=I ，
[0054]在矿车上行过程中，以上行位置接近开关被触发和矿车升降控制开关输出上升信号，判断安全门开启到位开关或关闭到位开关是否被触发:第一上行位置接近开关被触发时，判断安全门开启到位开关；第二上行位置接近开关被触发时，判断安全门关闭到位开关；一旦安全门开启到位开关或关闭到位开关未被触发，则出现报警，即以上行位置接近开关被触发和输出上升信号作为有效信号I为前提，以安全门开启到位开关或关闭到位开关未被触发输出的信号和位置接近开关输出的有效信号进行异或操作得到的信号作为报警单元的驱动信号。
[0055]在矿车下行过程中，以下行位置接近开关被触发和矿车升降控制开关输出下降信号，判断安全门开启到位开关或关闭到位开关是否被触发:第一下行位置接近开关被触发时，判断安全门关闭到位开关；第二下行位置接近开关被触发时，判断安全门开启到位开关；一旦安全门开启到位开关或关闭到位开关未被触发，则出现报警，即以上行位置接近开关被触发和输出下降信号作为有效信号I为前提，以安全门开启到位开关或关闭到位开关未被触发输出的信号和位置接近开关输出的有效信号进行异或操作得到的信号作为报警单元的驱动信号。
[0056]即上行过程逻辑判断公式:S = A+B+(A ? C)，S输出为1，则发出报警，其中当A为Al时，C为Cl，当A为A2时，C为C2 ;
[0057]下行过程逻辑判断公式:S=A+^ + (A ? C), S输出为I，则发出报警，其中当A为A4
时，C为Cl，当A为A3时，C为C2 ;由于下降信号为0，作为有效信号时，利用逻辑非门得到有效信号I ;
[0058]出现任意一种故障时，则发出报警信号触发报警单元发出报警；例如:在矿车向上运行过程中，矿车到达第二上行位置接近开关时，即已远离第二安全距离，安全门仍未完全关闭，则发出声音或灯光警报，同时，在显示屏上显示安全门未完全关闭，出现故障。
[0059]所述逻辑控制电路可使用现有的PLC进行替代，实现逻辑控制。
[0060]所述报警单元包括声音报警模块和灯光报警模块。
[0061]还包括与所述安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关直接相连的扬声器。
[0062]还包括与逻辑控制电路相连的显示单元。
[0063]在安全门的正常运行工况过程如下:
[0064]安全门9位于距离井口 12米处，卷扬司机发出反向信号启动矿车向下运行时，当钢丝绳口运行至距井口 6米时，安全门开始向上开启，当压住开启到位开关时安全门开启结束，即开启到位开关开启；卷扬司机发出正向信号启动矿车向上运行时，当钢丝绳口运行至距井口 7米时，安全门开始向下关闭，当压住关闭到位开关时安全门关闭结束，即关闭到位开关开启。
[0065]应用本实用新型所述装置进行实时报警过程如下:
[0066](I)在卷扬机正向运行(即矿车向上运行)，当矿车在井底与距井口 8米的区间内运行时，触发第一上行位置接近开关，如果安全门离开开启到位开关可判断安全门有故障，输出触发语音电路报警；
[0067](2)在卷扬机正向运行(即矿车向上运行)，当矿车在3米与井口区间内运行时，触发第二上行位置接近开关，如果安全门没有压住关闭到位开关可判断安全门有故障，输出触发语音电路报警；
[0068](3)在卷扬机反向运行(即矿车向下运行)，当矿车在井口与5米的区间内运行时，触发第一下行位置接近开关，如果安全门离开关闭到位开关可判断安全门有故障，输出触发语音电路报警；
[0069](4)在卷扬机反向运行(即矿车向下运行)，当矿车在9米与井底的区间内运行时，触发第二下行位置接近开关，如果安全门没有压住开启到位开关可判断安全门有故障，输出触发语音电路报警。
【权利要求】
1.一种井下安全门运行的声光报警装置，其特征在于，包括井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、逻辑控制电路、安全门开启到位开关、安全门关闭到位开关及报警单元； 所述四个位置接近开关包括设置在矿车轨道由井口至井底行程上的第一上行位置接近开关Al、第二上行位置接近开关A2、第一下行位置接近开关A3和第二下行位置接近开关A4 ； 所述第一上行位置接近开关Al设置于安全门安全关闭点至井底之间，所述第二上行位置接近开关A2设置于安全门安全关闭点至井口之间； 所述第一下行位置接近开关A3设置于安全门安全开启点至井口之间，所述第二下行位置接近开关A4设置于安全门安全开启点至井底之间； 所述安全门安全开启点是指矿车下行过程中，安全门正常开启时，矿车位于轨道上的位置； 所述安全门安全关闭点是指矿车上行过程中，安全门正常关闭时，矿车位于轨道上的位置； 所述井下矿车升降控制开关、四个位置接近开关、安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关均与逻辑控制电路相连，所述逻辑控制电路驱动报警单元。
2.根据权利要求1所述的井下安全门运行的声光报警装置，其特征在于，所述逻辑控制电路包括四个与门、四个异或门和一个非门； 所述逻辑控制电路包括四个与门、四个异或门和一个非门； 所述四个与门分别为第一与门E1、第二与门E2、第三与门E3及第四与门E4，且均包含三个输入端； 所述四个异或门分别为第一异或门D1、第二异或门D2、第三异或门D3及第四异或门D4 ； 所述第一上行位置接近开关Al与安全门开启到位开关Cl分别与第一异或门Dl的两个输入端相连，所述第一异或门的输出端、所述井下矿车升降控制开关B及所述第一上行位置开关Al分别与第一与门El的三个输入端相连； 所述第二上行位置接近开关A2与安全门关闭到位开关C2分别与第二异或门D2的两个输入端相连，所述第二异或门的输出端、所述井下矿车升降控制开关B及所述第二上行位置开关A2分别与第二与门E2的三个输入端相连； 所述第一下行位置接近开关A3与安全门关闭到位开关C2分别与第三异或门D3的两个输入端相连，所述井下矿车升降控制开关与非门连接，所述第三异或门的输出端、所述非门的输出端及所述第一下行位置开关A3分别与第三与门E3的三个输入端相连； 所述第二下行位置接近开关A4与安全门开启到位开关分别与第四异或门D4的两个输入端相连，所述井下矿车升降控制开关与第一非门连接，所述第四异或门的输出端、所述非门的输出端及所述第二下行到位开关A4分别与第四与门E4的三个输入端相连； 所述四个与门的输出端分别与所述报警单元的四个输入端相连。
3.根据权利要求2所述的井下安全门运行的声光报警装置，其特征在于，所述报警单元包括声音报警模块和灯光报警模块。
4.根据权利要求1-3任一项所述的井下安全门运行的声光报警装置，其特征在于，还包括与所述安全门开启到位开关及安全门关闭到位开关直接相连的扬声器。
5.根据权利要求4所述的井下安全门运行的声光报警装置，其特征在于，还包括与逻辑控制电路相连的显示单元。
【文档编号】E21F17/18GK203962042SQ201420384460
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】夏小军, 杨腾高, 刘忠明, 梁承慈, 张旭葵 申请人:湖南安化渣滓溪矿业有限公司