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冀中能源峰峰集团大淑村矿大巷轨道运输KJ334通讯监控系统设计方案石家庄市天阳电子科技有限公司二〇一零年八月2第一部分机车运输监控通讯系统的要求一、大淑村矿井概况1、目前概况大淑村矿井下—450大巷目前担负着繁重的运输任务，巷道中道岔多，分布不均匀，偏口和硐室口多，给机车运输带来极大的安全隐患。再有，随着井下生产地区的不断延伸，生产规模的不断扩大，井下使用机车数量也会不断增加，调度指挥列车的难度也会逐步加大。2、项目的必要性安装井下“信、集、闭”系统是实现井口提升、井底车场、主巷运输、生产石门和采区运输各环节中输送、提升、行车指挥自动化的主要方式，它可以实现以下功能：1）、实现各种信号显示，供机车司机和调度员了解线路开道和机车运行状态，2）、实现各信号之间和道岔转辙机之间互相联锁，防止误动作，保证行车安全，3）、在调度站设模拟显示集中控制屏，集中控制和监督电机车运行，安全接发列车。4）、在地面值班室设图形显示器显示。5）、防爆型式：隔爆兼本安型。3、项目的可行性1）、可实现可视化监视功能，在计算机终端和显示屏上实时显示列车位置、车号、运行方向、信号灯状态、道岔位置和轨道区段占用情况等运行状态信息；2）、调度站可以根据显示屏上显示的机车运行情况，采用自动或手动的方式来控制机车运行和各道岔、信号灯之间的转换；3）、系统可随时反映出系统内设备和传感器的工作状态，能自动进行故障判断并完成报警、处理；4）、重演功能：即能24小时记录系统运行情况并能根据记录的运行数据在显示设备上随意重现指定时间内实际运输过程；5）、本系统能够接入企业局域网，与企业内部管理系统共享数据，达到管控一体化。4、效益分析该“信、集、闭”系统具有很强的可视化监视功能，在计算机终端和显示屏上可实时显示列车位置、车号、运行方向、信号灯状态、道岔位置和轨道区段占用情况等运行状态信息，使机车司机和调度员可以随时了解线路开道和机车运行状态情况。调度员可在井下调度站实时对多种列车的运行进行监视，控制操纵道岔，开放信号机、自动实现敌对进路的闭锁，从而避免了列车正面、侧面及追尾等撞车事故，大大提高了机车运行效率。是提高井下运输能力、保证安全生产的重要现代化手段。二、系统组成要求1.系统设计要遵循《煤矿安全规程》、《井下机车运输信号系统技术装备标准》、《煤矿井下机车运输信号设计规范》等行业标准，技术先进，安全可靠。32.根据国家标准要求系统必须具有煤安标志证；所有井下设备要通过国家安全生产抚顺矿用设备检测检验中心的检验和审核，并有国家安全生产抚顺矿用设备检测检验中心发放的防爆和煤安标志证书；并提供相关检验部门的检验证书。3.系统组成结构本系统地面中心站设备由主工业控制计算机（简称主机）、备份机（和主机配置相同）、显示器及打印机等其它计算机外围设备、信息传输接口、电源箱、不间断电源（UPS）、电源避雷器、信号电涌保护器等；井下设备主要由矿用分站、矿用隔爆兼本安电源箱、各种测控设备及传感器组成。4.主控室选择设在地面，主控机采用工控机，采用大屏幕52寸以上图形显示器显示；控制分站安装在巷道井壁上，采用专用工业控制计算机。5.本系统要求依据国家标准，结合煤矿实际，以保证安全、提高运输能力为目的，合理设计运输本安型信号器，合理划分进路。机车必须按信号运行。本系统必须按进路原则开放和闭锁进路。6、机车监控系统应包含通讯部分切与之兼容。三.系统功能要求1、数据采集功能：系统应可以对行车信号状态、道岔位置状态、路段占用、机车位置、机车编号、运行方向、运行速度、车皮数量等进行监测处理。2、系统应具有自动、手动远程控制功能；3、调度功能：根据确定的运输任务，自动或人工开放和释放进路。通过对行车信号和转辙机操作，实现进路、信号和道岔的联锁和锁闭；4、动态显示功能：对机车运输系统的轨道、装载点、卸载点、车场、井口等煤矿地理元素以静画面显示。对机车运行路段的占用段、予占用段、信号灯状态、道岔位置、机车位置、机车编号等以动态画面显示。同时能以文字、图表、信息窗等方式显示机车有关运行信息5、故障自动诊断报警功能：当系统线路或设备发生故障时，能自动诊断故障性质和位置，并发出报警提醒工作人员处理。6、统计管理功能：能够根据历史数据、报警信息等统计打印有关管理数据。统计重车列数和车皮数、每日各煤仓的出煤量、当班运输量等。7、人机对话功能：可以进行机车运输系统功能调用与控制命令的输入等。8、双机切换功能：主机故障时，备份机能迅速投入运行；9、主机和分站通信应使用CAN总线，CAN通讯介质可选择双绞线，现场布线、安装、拆卸简单。CAN现场总线技术成熟，可靠性高；10、分站到测控设备信号的传输使用低阻抗电流传输，抗干扰性能要好；11、为提高可靠性，对被控设备的操作必须使用编码信号控制，并在编码中除有状态信息外，增加识别码信息；12、通信电缆分区域屏蔽，单点接地，减少地电流的串扰。四.设备性能及功能要求主机：采用华研工控机，WindowsXP操作界面，并配有副液晶显示器，打印机。可以存储大量运行数据备查备用。管理机：和主机配置相同，和主机互为备机，通过管理机管理人员随时调看4分析历史数据，管理机用来可以备份运行数据，生成各种统计报表。随时监测现场设备的运行，便于设备的维护，而不妨碍系统正常工作。显示屏：采用42寸以上大屏幕平板显示器。信息传输接口：应采用CAN通讯方式主机通过信息传输接口和远地矿用分站实现数据通信；使用光电技术将主机和现场隔离；能够监视通信状况。矿用分站：能够直接连接在网络上，与主机通信，交换数据。并按主机意图对测控设备完成控制操作；或主机意图传送主机要查询的当前数据。同时分站不断监测和主机的通信状态，当通信一旦中断，能够自动进入默认安全运行模式。电源箱：防爆等级，隔爆兼本安；输入电压要求127V。该电源应为多路本安输出电源，各路电源要相互隔离并满足多种设备用电要求。感应式传感器（简称计轮器）：安装在轨道上的计轮器，应采用电流变化检测车轮的通过。通过分站的运算判定列车方向、速度。计轮器应采用电涡流式无接触传感方式工作。计轮器的安装应避免在轨道上打孔。车码发送机、车码接收机：每台机车安装一台车码发送机，可以将机车编码信息以无线电波方式发射出去。发射机必须使用编码信号控制，以增强抗干扰能力。通过巷壁上的接收机接收，送给传送给分站。车编码信息一般包括车辆编号、车辆类型，如煤车、料车、人车、其它等。车码发送机和车码接收机之间的通讯频率应大于300MHz，以避开井下的各种电磁干扰。矿用本安型信号器：接收分站的控制编码命令，可用红绿黄多种模式显示，可以能够指示向前或←或→的箭头，指示机车运行方向和红色停车标志；并能不间断的向分站发送显示状态的编码信号，分站通过显示状态码随时能检测到行车信号的当前显示模式；检测和分站的通信状态，当通信中断，必须以默认安全模式显示。转辙机：接收分站命令，控制道岔方向；位置检测信号直接送到分站；它可以由主控计算机自动操作或调度员人工操作。根据需要也可以现场操作人员或司机使用遥控器进行遥控操作。转辙机可设本地按扭，可以在特别需要时，在现场直接对道岔操作。主控计算机可以对转辙机进行闭锁和自动解锁，在闭锁期间，现场遥控和本机操作按扭将不起作用。从而保证调度指令的正常进行。本系统的监控和通讯应配有镍氢电池,当交流电停电时可不间断供电不小于2h。第二部分系统设计方案A运输通讯系统一、用于矿井下机车调度的漏泄通信系统工程组网1.本系统是用来在井下联络、指挥巷道中机车运行的通讯设备组合，它可以出色地传送话音信号。安装了这套设备，机车调度站的人员可以随时灵活、迅速地对机车进行调度指挥；机车司机也可以将机车的状态以及所处的位置等有关情况向调度站及时反馈。从而保障了机车稳妥、安全、高效率的运行。2.为该系统配套的均为矿用本质安全型的设备，允许在具有煤尘、甲烷爆炸性气体的（矿井巷道）环境中使用。3.系统由KTL12基地台、KTL2B矿用手持电台、KDW29基地电源等组成。基地台的全部设备都可以放在矿井下调度室的桌面上，使用127V50HZ交流照明电就可以工作。二、用于斜井人员打点及竖井检修的矿井漏泄通信系统组网51.本系统是实现井上机房人员和斜井机车或竖井吊罐中维修人员相互通话的通讯设备。它可以有效地传递语言及打点信号，使井上有关人员和斜井及竖井内人员建立起紧密的联系。2.系统由设在机房内的基地台、防爆电源，铺设在井道中漏泄电缆以及人身携带的信号手机所组成。基地台收到的话音、打点信号由机外的号筒喇叭发出，在85db的噪音环境中仍能与信号手机进行通话或打点联系。（基地台具有记忆并显示打点次数的功能）。3.本系统基地台可以通过调度电话与手机或车载（固定）台双向通话，通话方式可以直通、群呼；手机、基地台之间可以互相通话，井下与地面可互相通话，无线与有线可联网，一根漏泄电缆可以容纳多个频道，其中可以包括若干话音信道及数据信道，信道都可独立工作而互不干扰，系统具有可扩展性，可随时延伸系统距离，增加移动台数目或扩展信道。4.为该系统配套的均为矿区本质安全型设备，允许在具有煤尘、甲烷爆炸性气体的矿井中使用。5.本系统在立井通信/信号功能5.1覆盖区：主井（地面~-—648m）；副井（地面~—648m）。5.2跟车员可在任意地点用手机向绞车房基台发出停车、上行、下行等各种联络信号。基台收到信号后给出声光显示以防绞车司机误操作。5.3基台收到手机的打点信号并显示保存，基台收到手机的打点信号后具有存储功能。5.4跟车员利用手机可随时与绞车房基台进行双向通话。5.5基台具有急停闭锁接口，当基台收到一点停车信号后，闭锁并保持此状态，当收到两点或三点行车信号后，方可解除闭锁。6.所有下井设备采用防爆型，优先采用本质安全型。并具有产品合格证、防爆合格证、煤矿矿用产品安全标志。7.所有井筒及井下采用的通信、信号、电源电缆均具有煤矿矿用产品安全标志，且漏泄通信电缆采用双护套电缆。安装了这套设备，能够保障斜井人员及竖井检修人员安全、可靠、高效率的工作。本系统基地台、防爆电源安放在机房的桌面上，使用127V交流照明电泄漏通讯系统，数量：1套一、参考型号及数量：序号名称参考型号单位数量备注1基地电台KTL12型部12汇接机及附件KTU5型台13电源整机KDW29型台14手持电台KTL2B型台125矿用漏泄电缆SLIYV-75-10m30006铠装漏泄电缆m900二、技术参数：1、频率：高频49MHz/35MHz低频300Hz-3000Hz2、调制方式：调频制63、工作方式：调频、异频双工。4、适应环境：-10℃～+40℃相对湿度：98%5、矿方提供：井下主机电源AC127V副机(便携机)井上充电电源AC220V三、技术要求：1、投标方在设备制造、检验、验收过程中必须严格执行国家的最新标准并在招标时提供相关标准。2、所提供的产品在交货时必须提供产品的使用说明书、合格证以及质量的检测、试验、等相关资料和“MA”标志。3、中标方在加工制作前，必须进一步与需方沟通，无问题后方可加工。4、实现功能：1）双工对讲（或单工对讲）、呼叫功能，可预置三种频道。2）具有静噪控制，对讲音量自由设定。3）适应煤矿井下环境，防潮、防尘、抗摔打。5、免费指导安装、技术培训。B、机车运输监控系统一、系统的设计原则：1、确保井下的安全运输。为杜绝井下轨道运输列车的追尾和撞车事故，本系统采用计算机来控制和监测信号灯、车码接收装置、车轮传感器、电动（气动）转辙机，对机车、道岔的位置进行监测。在显示屏上显示机车位置、编号、信号灯、道岔的状态和相关信息，实现对机车进路区间的自动开放、自动闭锁，从而保证人、材料、煤石等各种列车的安全运行。2、提高运输效率。本系统可以采用全程进车路线一次排定、在计算机的控制下自动逐段开放、对敌对进路进行区间闭锁、并逐段解锁的运行方式，最大限度地提高列车的通过能力，减少列车的停候时间，实现高效运输。也可以根据实际情况临时排定进车路线在计算机的控制下自动逐段开放、对敌对进路进行区间闭锁、并逐段解锁的运行方式。3、提高煤矿的生产管理、指挥调度及安全