试论新型井下轨道运输智能交通信集闭系统

摘要矿用机车轨道运输是矿井平巷运输大巷中的主要运输方式之一，由于其具有机动、灵活、弯道的特性，被广泛应用于各类煤矿主、辅运输系统中。

随着矿井产量大幅提高，大巷运输量不断增加，单位时间列车组数随之增加，轨道运输安全运行压力逐渐增大。

因此，矿井轨道运输检测监控“信集闭”系统显得尤为重要。

关键词：轨道运输、监测监控、信集闭系统目录一、“信集闭”系统应用范围 (3)二、信集闭系统组成及功能 (3)（一）主控设施 (4)（二）控制分站 (4)（三）执行机构 (6)三、“信集闭”系统应用后的现状 (7)结论 (7)参考文献 (8)一、“信集闭”系统应用范围根据最新版本《煤矿安全规程》第377条（一）款规定：生产矿井同一水平行驶七台及以上机车时，应该设置机车运输监控系统。

我矿井下正常生产时，运行电机车数量为5-6辆。

特殊情况下，可以达到七辆。

所以，我矿于2010年已经安设“信集闭”系统。

型号为KJ293矿井机车运输监控系统。

厂家为合肥工大高科信息技术有限责任公司。

二、信集闭系统组成及功能“信集闭”监控系统主要由地面主控设施、井下运输巷道控制分站、运输大巷讯号收发等执行机构及以上三部分间信号传输光缆构成。

结构图如下：图1：“信集闭”系统示意图（一）主控设施1、主控设施的组成主控设施是“信集闭”系统的信息传输、指令控制、机构执行的中枢，是系统集中控制的具体体现。

主要由主控计算机、管理计算机、显示屏、交换机和信息传输接口等设备组成。

2、主控设施的功能主要功能是负责监控井下机车的运行状态，监视系统各设备的工作状况，编制自动、就地运行工作计划，发布道岔和信号设备动作命令，收集当班运输车辆、列车状态等运行数据，向局域网传、互联网传输实时信息数据，输出或打印运行管理报表。

图2：“信集闭”系统井下显示情况图（二）控制分站1、控制分站的作用（1）控制分站连接主控计算机进行系统信号指令及执行机构信息传输和发布，实现巷道机车信号、道岔敌对闭锁功能。

自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering 煤矿轨道运输"信集闭"系统设计陈子瑞陈威兰柴柯雅张宏伟（河南理工大学电气工程与自动化学院河南省焦作市454000）摘要：本文针对目前煤矿井下轨道运输环节生产效率低，运输成本高等问题，设计了一种适用于煤矿井下机车运输的“信号、集中、闭寒”系统。

以PLC为控制核心，利用RFID技术定位，改进了ZK4电空转辙机的控制电路，完成上位机设计，在主控室对井下大巷的矿车运输实现实时监控和自动调度，提高了煤矿的运输效率和安全性。

关键词：信集闭系统；RFID定位；PLC;组态监控煤矿机车轨道运输由于具有机动、灵活的特性，是矿井平巷运输系统中的主要运输设备之一，在煤矿主、辅运输系统中应用广泛。

近年来，随着国有矿井自动化水平的提高，矿井产量大幅提升，大巷运输需求不断增加，轨道安全运行压力逐渐增大。

矿井轨道运输监测监控“信集闭”系统对于保证矿井轨道运输安全高效运行具有重要意义。

《煤矿安全规程》（2016版）第377条规定，新建大型矿井的井底车场和运输大巷，应当设置机车运输监控系统或者运输集中信号控制系统。

为了保证机车运输安全高效运行，本文利用设计一个适用于煤矿井下机车运输的“信号、集中、闭塞”系统，能够实现机车精确定位，提高运输效率，提升矿井的自动、网络化水平。

本系统采用PLC系统作为控制器，PLC编程采用LAD编程语言，程序以梯形图显示。

便于工作人员在现场进行调试、查找故障。

与传统微机控制比较，PLC具有可靠性高、检修容易、检修成本低等优点。

1“信集闭”系统总体方案设计“信集闭”系统总体结构如图1所示，采用PLC作为控制器，利用工业以太网组成通信网络。

主要由PLC控制系统、信号灯、车辆传感器、道岔控制装置等设备组成。

在每一个控制分站，均设置了道岔控制装置、车辆传感器、无线收发器、信号灯显示几部分。

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，及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。

煤矿井下智能化运输系统的研究与应用随着现代工业的快速发展，煤矿产业作为能源的重要来源，在国民经济中扮演着举足轻重的角色。

然而，由于煤矿井下作业环境的恶劣和危险性，矿工们的生命安全和劳动强度一直是亟待解决的问题。

为了提高煤矿井下的工作效率和保障矿工的安全，煤矿井下智能化运输系统的研究与应用成为矿业科技领域的热点。

一、智能化运输系统的概述煤矿井下智能化运输系统是指利用先进的计算机技术和自动化控制技术，对煤矿井下的矿石、物料等进行智能化运输和管理的系统。

该系统通过传感器、通信设备和信息处理系统，实现对井下矿石、物料的实时监测、控制和调度，提高运输效率，并降低事故发生的风险。

二、智能化运输系统在煤矿井下的应用1. 自动运输车辆智能化运输系统中的自动运输车辆是其中重要的组成部分。

这些车辆通过激光导航、视觉感知和无线通信等技术，实现在井下道路上自主行驶和物料运输。

相较于传统的人工驾驶方式，自动运输车辆不仅提高了运输的效率，还减少了矿工的劳动强度和安全风险。

2. 智能化运输控制中心煤矿井下智能化运输系统需要有一个运输控制中心来进行整个系统的监控和管理。

该控制中心通过实时接收和处理井下传感器的数据，控制和调度自动运输车辆的行驶路线和速度，确保煤矿井下物料的安全运输。

3. 人工智能技术应用在煤矿井下智能化运输系统中，人工智能技术的应用也起到了重要的作用。

通过对运输车辆和设备进行数据分析和学习，可以实现对煤矿运输过程的优化和智能化。

例如，通过预测矿石和物料的需求量和运输路径，智能化系统可以自动调度和分配运输任务，提高运输效率。

三、煤矿井下智能化运输系统的优势与挑战1. 优势：(1) 提高工作效率：智能化运输系统可以实现对井下矿石、物料的实时监测和调度，避免了传统人工调度的局限性，提高了作业效率。

(2) 降低劳动强度：自动运输车辆的应用减轻了矿工的体力劳动，降低了作业强度和劳动风险。

(3) 提升安全性：智能化系统通过实时监测和控制井下环境和设备状态，可以提前预警和避免事故发生，保障矿工的生命安全。

煤矿井下运输“信、集、闭”系统简介一、系统简介“信、集、闭”系统概念及其特点：“信、集、闭”的全称为“信号、集中、闭塞”。

信号是指系统发出的或调度员手动发出的批示列车运行和调车的各种指示及命令。

集中是指通过各种技术手段（包括计算机技术）使信号、道岔和进路按照一定程度并且满足一定条件才能运作的相互制约关系。

闭塞是指用信号或供停电的方式保证列车按照空间间隔运行的技术方法。

通常是把机车运行的轨道路线划分成若干区段（或区间），并将区段用信号机加以防护，一个区间段只准许一列列车占用，并且把关联的道岔用电动转辙机控制，对机车的运行情况和设备状况进行集中采集、联锁控制和远距离监视，它比传统的调度员电话调度，现场的信号工手动扳动道岔，司机完全靠联系运行机车方式有了很大的改进。

其作用主要表现在下列几个方面：1、保证机车的安全：区间闭塞使一个区间仅有一列车。

只要机车司机按规则及信号指示行车，就完全可以避免发生正面冲突、侧面相撞、追尾以及进入异线行驶等行车事故。

2、运输效率有明显的提高：手动人工记忆调车模式，调度员靠记忆记住各车位置，机车堵塞现象经常发生，采用信、集、闭后，调度员在控制台前，通过大屏可以完全掌握机车运行状况，合理进行调度，减少、消灭了机车堵塞的机率。

其次，道岔由电动转辙机控制，在调度站远距离即可扳岔，切换中枢。

再次，机车司机按信号显示状态运行，在合理情况下，很少有红灯，即运行过程中很少停车，减少了机车的起停次数，运行速度大为提高，使机车矿车周转率亦有一定的提高。

3、节省人员、减轻了劳动强度。

使用信、集、闭系统后，不再需要信号工以电话联系车辆状况，来回奔跑扳动道岔了。

调度员在调度室可以远距离掌握全部状况，指挥运行。

二、“信、集、闭”系统控制模式：目前在井下轨道运输“信、集、闭”系统大多使用的是下列两种模式，即：以可编程工业控制器(PLC)控制的集中调度和集中控制模式和以微机结合单片机构成的集散控制系统（DCS）。

煤矿机车运输监控信集闭系统技术案一、系统概述机车运输监控信集闭系统是用于井下运输环境的无线网络+现场总线式工业控制系统，系统以运输监控系统为基础，在地面主控室对矿井大巷的矿车运输实现监控和自动调度。

能实时显示井下大巷各列车位置、车号等情况，指挥列车安全运行。

系统能随时反映每段设备和传感器的工作状态，故障自动诊断、报警，记录运行过程数据，能生成管理报表和列车循环图；整个系统无动触点，采用电隔离，可靠性高；操作系统的人机界面十分友好，操作便，使系统的联锁和管理功能更加强大。

系统设计遵循《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》等行业标准，技术先进，安全可靠。

该系统主要由主控设备（对现有的主控设备进行扩容改造）、通讯站（现场已具备）、控制分站（含集成电源）、接收器、发射器、司控电动道岔装置、系统显示器（信号灯）、语言告警装置和车辆传感器等设备组成。

井下所有设备已通过煤炭工业防爆检验站和煤炭工业安全标志办公室的检验和审核，并发有防爆和煤安标志证书。

二、标准规2.1设计原则系统本着技术先进、经济使用、性能稳定可靠、可扩展性强、操作、维护简单便的设计原则来实现机车轨道运输监控，实现运输集中调度。

1.先进性：系统的中心控制采用日产KOYO型工控计算机，其它各主要部件、器件均采用进口或国产优质器件。

软件设计先进，运行速度高，保护功能完善、可靠、安全。

2.实用性：系统具有自动运行、人工开辟进路等多种式，使用便、可靠，模拟显示矩阵型LED模拟屏，大屏幕液晶显示以及模拟操作盘，整个系统操作便、直观。

3.可靠性：所选择的主控机、继电器、转辙机、信号机、传感器、操作台按钮、模拟屏及显示灯等部件，均采用性能稳定、可靠，故障率低的部件。

软件设计先进，保护功能完善。

4.扩展性：系统软硬件的配置可以预留了各种扩展接口，可根据控制围的改变和生产的需求进行扩展。

2.2设备选型●具有必须符合《煤矿井下轨道运输信号设计规》、《煤矿安全规程》、《井下轨道运输信号系统技术装备标准》等行业标准的要求；●具有完整的知识产权，并且获得安全标志证书；●模块化原则，硬件都应拥有知识产权，使系统具有较强的扩展能力；●可靠性原则，所选设备应具备抵御环境影响的能力；工作稳定可靠作；●先进、应用、可靠、节约、后期服务体系完善的原则。

If you want to live an ordinary life, you will encounter ordinary setbacks.精品模板助您成功（页眉可删）浅谈信集闭系统在煤矿的应用众所周知，对于煤矿运输来说，电机车运输是井下运输的长距离的最常见的运输方式之一。

它主要负责煤矿井下的煤炭、矸石和设备人员等的运输任务。

矿井运输是煤矿生产的不可或缺的重要环节，特别是在运输煤炭时，关系着整个矿井的生存与发展，所以做好矿井运输至关重要。

矿井运输任务很重，这样就会使得机车运行的密度很大，我们为了保证煤矿运输的通畅与安全，提高运送煤炭及其设备材料的可靠性，能够有效完成运输任务时，我们谈谈“信、集、闭”系统在矿井轨道运输上的成功应用。

一、矿井“信、集、闭”的概述在煤矿，“信、集、闭”系统主要应用于矿井窄轨运输线路中。

“信、集、闭”系统全称为“信号、集中、闭塞”。

由于井下环境恶劣的原因，使“信、集、闭”系统在井下条件使用受到限制。

矿井运输的“信、集、闭”技术系统主要包括三大部分：一是各种信号的显示，供司机和调度员了解线路开通与机车运行状态；二是各信号之间与电动转辙机之间的互相连锁，以防止误操作，保证行车安全；三是设在调度室的模拟显示集中控制盘，集中控制和监督电机车运行。

二、井下电机车的“信、集、闭”系统的现状随着煤矿运输技术的发展，井下原煤生产运输的主要方式可以分为以下两种。

一是带式输送，带式输送运力大，效率高，运输环节少。

它的优点主要有可以不经过中间环节，进行不间断生产，但缺点是皮带运输投资大，维护范围广，维护量大。

二是电机车运输。

电机车运输比较普遍，辅助运输均为电机车运输。

煤矿井下电机车的“信、集、闭”系统经历了三个发展阶段，即继电器、普通PLC可编程序控制器、单片机3个阶段。

第一阶段全部利用继电器节点实现复杂的控制逻辑，整个系统体积庞大、调试周期长，现场不易维护。

第二阶段为普通PLC可编程序控制器，系统利用PLC机逻辑控制功能，使整个系统的体积大大减小，系统电缆安装量大，系统的控制距离也受到限制。

煤矿井下智能交通控制系统摘要：本文介绍了煤矿井下智能控制系统，该系统采用无线通讯技术、PLC 控制技术和传感器检测技术，实现对井下的智能化交通管理，可以达到对井下车辆的统一调度、安全监管，提高安全生产的目的。

关键词：井下交通路口；智能化控制；PLC系统煤矿辅助运输的主要方式为无轨胶轮车、无极绳绞车、卡轨车、提升机等，其中无轨胶轮车运输已得到了广泛的应用。

近年来，随着无轨胶轮车运输方式的的普遍应用，胶轮车在井下的运行安全也日趋突出了。

井下交通事故的频繁发生不仅严重制约了我国煤矿的高效安全开采，而且造成了重大的人员伤亡和财产损失。

由于井下巷道窄、视线受限，行车状况复杂，为保证车辆运行安全，提高效率，对井下辅助运输车辆进行监测和调度控制，进行交通管制以保证运行畅通。

实现了井下运输车辆调度的自动化。

井下交通管理系统是针对井下运输设计的具有车辆行驶监控、车辆信息监测及交通调度管制功能的系统。

通过目前最先进的射频、wifi等通信形式，达到对运行车辆的红绿灯指示，LED灯箱指示，车辆信息监测的功能等。

该系统简化了辅助环节，减少了事故点，提高了工效和安全性，达到减员增效的目的。

1.系统组成煤矿井下智能交通管理系统是应用最新的科技发展成果，铺设的一套井下无轨胶轮车监控系统。

该系统基于3G网络或者wifi网络，通过红绿灯交通管理及车辆信息采集，有效增强车辆运行的规范性，杜绝不安全行为，达到提高车辆运行的效率，节约运行成本，优化管理方式的目的。

井下交通管理系统包括路口红绿灯控制、车辆测速与定位、闯红灯拍照和定点测速拍照、车辆动态管理、驾驶员管理、信息发布等子系统。

2.系统传输型式2.1.无线传输模式系统主体传输采用无线型式，包括数据的传输和设备的连接。

系统要对整个巷道进行无线覆盖，双向板式天线覆盖范围400米，根据巷道的实际长度设置一定数量的无线WIFI基站，就地AC127V供电。

通过无线WIFI 基站的布置实现巷道的全面无线覆盖，经由wifi网络将各个路口的车辆信息系统及摄像头所拍摄的照片经主控制器统一上传到井上车辆管理中心服务器。

矿井轨道运输“信集闭”系统应用技术探析摘要：本文借鉴国内矿井轨道运输“信集闭”系统的现有研究成果，介绍了系统主要装备组成和应用功能。

同时归纳川内煤矿实际应用中反馈的问题，并根据本矿“信集闭”建设预想达到的部分目的和要求，从宏观角度分析市场应用前景，提出“信集闭”系统方案优化改进措施，以进一步提高“信集闭”系统实际运用的安全性、可靠性和实用性。

关键词：矿井轨道运输；转辙信号；敌对闭锁；集中控制；以太环网引言矿用机车轨道运输是矿井平巷运输大巷中的主要运输方式之一，由于其具有机动、灵活、弯道的特性，它广泛应用于各类煤矿主、辅运输系统中，并且是许多中小型煤矿的主要运输方式。

近十年来，多数国有矿井完成了产煤方式的机械化之路，矿井产量大幅提高，大巷运输量不断增加，单位时间列车组成数量随之增加，轨道运输安全运行压力逐渐增大，矿井轨道运输监测监控“信集闭”系统成为了多数矿井的优先选择。

《煤矿安全规程》第351条第九款规定[1]，在弯道或司机视线受阻的区段，应设置列车占线闭塞信号；在新建和改扩建的大型矿井井底车场和运输大巷，应设置信号集中闭塞系统。

近十年来，绿水洞煤矿矿井原煤产量从60万t扩建至120万t，原煤生产水平运输大巷每班列车数量几近达10多台，由于没有尽早建成轨道运输“信集闭”系统，每年运输大巷机车因道岔无交通信号和敌对闭锁信号所发生的列车错行等运输事故不在少数，甚至还发生过撞车、追尾事故，且长期需要在列车前、后两端由人工进行扳道及复道，造成运输效率不高。

因此，为保证矿井轨道运输安全高效运行，对机车运输的监控在煤矿生产综合监控中具有十分重要的地位[2]。

1.“信集闭”系统的国内现状1950年代初，由原苏联援建的东北几座大型矿井首先采用了“信集闭”行车系统。

1964年，煤炭工业部成立了“矿井信集闭研制工作组”，为我国煤矿自行设计、制造、安装第一套国产“信集闭”系统迈出了第一步[3]。

30余年来，无论是从前苏联引进或是我国自行研制和生产的“信集闭”系统，其技术路径和方案没有根本性的改变，系统都是以继电器为基本元器件组成，各逻辑关系都是以继电器实现，取得较好效果的也只有十几家（包括冶金矿山），“信集闭”系统没有在国内推广，主要原因是监控系统可靠性不高，容易出故障，难以在井下长期运行。

煤矿机车运输监控信集闭系统技术方案一、系统概述机车运输监控信集闭系统是用于井下运输环境的无线网络+现场总线式工业控制系统，系统以运输监控系统为基础，在地面主控室对矿井大巷的矿车运输实现监控和自动调度。

能实时显示井下大巷各列车位置、车号等情况，指挥列车安全运行。

系统能随时反映每段设备和传感器的工作状态，故障自动诊断、报警，记录运行过程数据，能生成管理报表和列车循环图；整个系统无动触点，采用电隔离，可靠性高；操作系统的人机界面十分友好，操作方便，使系统的联锁和管理功能更加强大。

系统设计遵循《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。

该系统主要由主控设备（对现有的主控设备进行扩容改造）、通讯站（现场已具备）、控制分站（含集成电源）、接收器、发射器、司控电动道岔装置、系统显示器（信号灯）、语言告警装置和车辆传感器等设备组成。

井下所有设备已通过煤炭工业防爆检验站和煤炭工业安全标志办公室的检验和审核，并发有防爆和煤安标志证书。

二、标准规范2.1设计原则系统本着技术先进、经济使用、性能稳定可靠、可扩展性强、操作、维护简单方便的设计原则来实现机车轨道运输监控，实现运输集中调度。

1.先进性：系统的中心控制采用日产KOYO型工控计算机，其它各主要部件、器件均采用进口或国产优质器件。

软件设计先进，运行速度高，保护功能完善、可靠、安全。

2.实用性：系统具有自动运行、人工开辟进路等多种方式，使用方便、可靠，模拟显示矩阵型LED模拟屏，大屏幕液晶显示以及模拟操作盘，整个系统操作方便、直观。

3.可靠性：所选择的主控机、继电器、转辙机、信号机、传感器、操作台按钮、模拟屏及显示灯等部件，均采用性能稳定、可靠，故障率低的部件。

软件设计先进，保护功能完善。

4.扩展性：系统软硬件的配置可以预留了各种扩展接口，可根据控制范围的改变和生产的需求进行扩展。

2.2设备选型具有必须符合《煤矿井下轨道运输信号设计规范》、《煤矿安全规程》、《井下轨道运输信号系统技术装备标准》等行业标准的要求；具有完整的知识产权，并且获得国家安全标志证书；模块化原则，硬件都应拥有知识产权，使系统具有较强的扩展能力；可靠性原则，所选设备应具备抵御环境影响的能力；工作稳定可靠作；先进、应用、可靠、节约、后期服务体系完善的原则。