煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统及方法技术方案

本发明专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，包括供电及信号控制箱、供电线路和声光报警器，电机车上设置有车载信号机；特征在于：供电及信号控制箱包括微控制器、高压直流接触器，高压直流接触器用于控制相应供电线路的通断状态；车载信号机由包括无线信号收发模块和指示是否有电机车存在的信号指示灯。本发明专利技术的控制方法，包括：a)设定通讯距离；b)判断是否有电机车驶入；c)对供电线路进行供电；d)发出报警信号；e)切断其余供电线路的供电；f)判断电机车是否已运行至终点。本发明专利技术的系统和方法，实现对电机车的分段式供电，避免了触电事故的发生。通过声光报警器，可警告其它电机车进入单向轨道，避免了碰撞事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，包括供电及信号控制箱、供电线路和声光报警器，电机车上设置有车载信号机；特征在于：供电及信号控制箱包括微控制器、高压直流接触器，高压直流接触器用于控制相应供电线路的通断状态；车载信号机由包括无线信号收发模块和指示是否有电机车存在的信号指示灯。本专利技术的控制方法，包括：a)设定通讯距离；b)判断是否有电机车驶入；c)对供电线路进行供电；d)发出报警信号；e)切断其余供电线路的供电；f)判断电机车是否已运行至终点。本专利技术的系统和方法，实现对电机车的分段式供电，避免了触电事故的发生。通过声光报警器，可警告其它电机车进入单向轨道，避免了碰撞事故的发生。【专利说明】
本专利技术涉及一种煤矿巷道单行轨供电系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种根据电机车的位置进行分段式供电的煤矿巷道单行轨供电系统及方法。
技术介绍
目前煤矿电机车供电大都使用高压大电流供电，巷道顶板层高度限制了架线高度，煤矿工作人员在巷道内行进的时候存在一定的安全隐患，工作人员携带的劳动工具极易与裸露的供电线缆碰触而发生触电，如果触电很容易造成人员伤亡。且巷道内运输轨道大部分都是单轨运输，由于没有联动信号系统，对向行驶的机车很容易在单轨道线路上相遇，造成不必要的麻烦，浪费大量人力物力，也给造成撞车事故留下了隐患。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了 一种根据电机车的位置进行分段式供电的煤矿巷道单行轨供电系统及方法。本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，包括间隔地设置于煤矿巷道内的多个供电及信号控制箱，煤矿巷道内设置有电机车运行使用的单向轨道，电机车上设置有车载信号机；其特别之处在于:单向轨道的上方设置有数目与供电及信号控制箱数目相等的供电线路，单向轨道的两端设置有声光报警器； 所述供电及信号控制箱由壳体和位于壳体内的电路部分组成，电路部分包括微控制器、时钟电路、电源模块和高压直流接触器，微控制器具有采集、运算和控制的作用，微控制器通过继电器对高压直流接触器进行控制，高压直流接触器用于控制相应供电线路的通断状态；微控制器连接有RS485通讯模块和用于检测周围是否有电机车存在的无线信号收发模块，相邻的供电及信号控制箱通过RS485通讯模块相通信；微控制器对声光报警器进行控制； 所述车载信号机由壳体和设置于壳体内的电路部分组成，电路部分包括微控制器、时钟电路、电源模块、用于与供电及信号控制箱相通讯的无线信号收发模块以及用于指示单向轨道上是否有电机车存在的信号指示灯。供电及信号控制箱用于检测其周围一定范围内是否有电机车存在，如果有电机车存在则控制相应的供电线路获取高压直流电，以驱使电机车运行，而通过与其它供电及信号控制箱的通讯，将其余的供电线路切断，最大限度地保证了巷道内有工人通过时的安全性，并控制声光报警器发出报警信号，避免其他的电机车进入单向轨道。供电及信号控制箱中的微控制器具有信号采集、数据运算和控制输出的作用，微控制器通过判断无线信号接收模块是否接收到电机车发出的信号，来确定其周围是否有电机车进入单向轨道；微控制器通过继电器对高压直流接触器的状态进行控制，以便控制是否向相应的供电线路中通入直流电压；不同的供电及信号控制箱通过RS485通讯模块进行通讯，以实现对供电线路、声光报警器的控制。车载信号机设置于电机车上，车载信号机通过无线信号收发模块与供电及信号控制箱相通讯，以便使供电及信号控制箱检测出电机车的存在，对相应的供电线路进行供电，保证电机车在单向轨道上的正常运行；同时，车载信号机还可根据接收到的供电及信号控制箱发出的信号，控制声光报警器发出报警信号，以免同一时刻单向轨道上出现两个电机车，避免了碰撞事故的发生。本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，包括位于井上的监控机，监控机通过通讯转换器与供电及信号控制箱相通信。煤矿巷道位于井下，监控机位于井上，监控机通过通讯转换器与供电及信号控制箱通讯，可实时监测和记录煤矿巷道内电机车的运行状态，便于事后查询。本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，所述供电及信号控制箱还包括液晶显示屏，液晶显示屏与微控制器相连接；所述壳体上开设有声光报警器接口、通讯接口、高压大电流输入接口、高压大电流输出接口、安装孔以及透视窗，壳体上还设置有无线天线。 本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，所述车载信号机的壳体上设置有电池仓、信号指示灯和无线天线。本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，所述相邻两供电及信号控制箱之间的距离为200m，供电及信号控制箱、车载信号机上的无线信号收发模块的通讯距离均为150mo本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统的控制方法，设相邻两供电及信号控制箱之间的距离为D，位于供电及信号控制箱下方的供电线路的长度也为D，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤:a).设定通讯距离，通过设定供电及信号控制箱和车载信号机的无线信号收发模块，使其通讯距离S满足:D/2<S<D ;b).判断是否有电机车驶入，供电及信号控制箱通过无线信号收发模块检测是否有电机车从单向轨道的一端驶入，如果没有，则继续检测；如果检测出有电机车驶入，则执行步骤c) ；c).对供电线路进行供电，设由电机车驶入端到另一端供电及信号控制箱的编号依次为1#、2#、…、n#，相应的供电线路依次为供电线路1、供电线路2、…、供电线路n，设N#供电及信号控制箱检测到其周围有电机车，I n，N为正整数；N#供电及信号控制箱控制供电线路N获取高压直流电，以驱使电机车在供电线路N所对应的单向轨道上运行，并控制与其相连接的声光报警器处于关闭状态；d).发出报警信号，N#供电及信号控制箱通过与其余的供电及信号控制箱的通讯，告知其单向轨道上已有电机车存在，以控制所有的声光报警器发出声光报警信号，以警告单向轨道上已有电机车运行，避免其它电机车进入单向轨道；e).切断其余供电线路的供电，N#供电及信号控制箱通过与其余的供电及信号控制箱的通讯，切断除供电线路N外的所有供电线路的供电，以最大限度地保证工作人员在煤矿巷道内的通行安全；f).判断电机车是否已运行至终点，n#供电及信号控制箱检测电机车是否已运行至单向轨道的终点，如果没有运行至终点，则重复步骤c)、d);如果电机车已运行至终点，则所有供电及信号控制箱切断对所有供电线路的供电，并解除所有声光报警器的报警，以便其它的车辆进入单向轨道。本专利技术的有益效果是:本专利技术的煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统及控制方法，通过在煤矿巷道内间隔设置多个供电及信号控制箱和供电线路，一个供电及信号控制箱控制对一个供电线路的供电状态进行控制，且电机车上设置有车载信号机，供电及信号控制箱通过与车载信号机的通讯可检测出其周围是否有电机车存在，实现了只有电机车存在的供电线路才接入高压直流电，其余的供电线路上均没有电压存在，实现了对电机车的分段式供电，不仅保证了电机车在单向轨道上的正常运行，还避免了以往由于全线路均带电容易造成工人触电事故的发生。通过在单向轨道的两端设置受供电及信号控制箱控制的声光报警器，当单向轨道上有电机车存在时，通过声光报警器发出的报警信号，可警告其它电机车进入单向轨道，避免了碰撞事故的发生。通过在井上设置与供电及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿巷道单行轨自适应分段供电系统，包括间隔地设置于煤矿巷道内的多个供电及信号控制箱（1），煤矿巷道内设置有电机车运行使用的单向轨道（4），电机车上设置有车载信号机（7）；其特征在于：单向轨道的上方设置有数目与供电及信号控制箱数目相等的供电线路（3），单向轨道的两端设置有声光报警器（2）；所述供电及信号控制箱由壳体（10）和位于壳体内的电路部分组成，电路部分包括微控制器（21）、时钟电路（22）、电源模块（23）和高压直流接触器（20），微控制器具有采集、运算和控制的作用，微控制器通过继电器（27）对高压直流接触器进行控制，高压直流接触器用于控制相应供电线路的通断状态；微控制器连接有RS485通讯模块（24）和用于检测周围是否有电机车存在的无线信号收发模块（25），相邻的供电及信号控制箱通过RS485通讯模块相通信；微控制器对声光报警器进行控制；所述车载信号机由壳体（28）和设置于壳体内的电路部分组成，电路部分包括微控制器（32）、时钟电路（33）、电源模块（34）、用于与供电及信号控制箱相通讯的无线信号收发模块（35）以及用于指示单向轨道上是否有电机车存在的信号指示灯（30）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗席，王辉，
申请(专利权)人：山东鼎讯安控技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：