KJ15A井下機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)是我公司研制的用于惡劣環(huán)境的集散式工業(yè)控制系統(tǒng),系統(tǒng)以三級或二級計算機網(wǎng)絡(luò)為核心,在地面主控室對井下大巷的礦車運輸實現(xiàn)監(jiān)控和自動調(diào)度。能實時顯示井下大巷各列車位置,車號及信號燈,道岔狀態(tài)和區(qū)段占用情況,指揮列車安全運行。系統(tǒng)能隨時反映每段設(shè)備和傳感器的工作狀態(tài),故障自動診斷,報警,自動記錄運行過程數(shù)據(jù),能生成生產(chǎn)管理報表和列車運行循環(huán)圖。整個系統(tǒng)無動觸點,采用電隔離,可靠性高,人機界面友好,操作方便。
91部級鑒定意見為“該系統(tǒng)所開發(fā)研制的集散式計算機控制的隔爆兼本安型軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng),屬國內(nèi)首創(chuàng),達到八十年代中,后期國際先進水平”。系統(tǒng)92年獲能源部科技進步二等獎。KJ2027井下控制分站和KG8007軌道計軸器94年獲安徽省科技進步四等獎,96年該系統(tǒng)獲國家科技進步三等獎并被煤礦工業(yè)部列為十五期間100項重大推廣技術(shù)。
該項目已先后在淮南礦業(yè)集團潘一,潘三,謝橋煤礦,山東新汶礦業(yè)集團翟鎮(zhèn)煤礦,山西西山煤電集團公司馬蘭,東曲等礦連續(xù)穩(wěn)定運行1-10年,為提高煤炭生產(chǎn)的安全和原煤產(chǎn)量作出了很大貢獻,已產(chǎn)生上億元的經(jīng)濟效益。
系統(tǒng)功能
·基本閉鎖功能:KJ15A系統(tǒng)包括了區(qū)間聯(lián)鎖、敵對進路聯(lián)鎖、信號機和電動轉(zhuǎn)轍機聯(lián)鎖等一般“信、集、閉”的全部功能。
·顯示功能∶在計算機終端和圖形設(shè)備上以漢字、模擬圖和表格等形式顯示各列車位置、區(qū)段占鎖情況、信號機狀態(tài)、道岔位置以及機車號、運行方向,車類車速、礦車數(shù)和區(qū)段丟車數(shù)等信息,并能統(tǒng)計當(dāng)班各采區(qū)拉煤(礦)列數(shù)和車皮數(shù)。
·調(diào)度功能:系統(tǒng)按調(diào)度員給定的運行任務(wù)自動指揮列車循環(huán)運行,也可隨時分進路分車輛進行調(diào)度,即實現(xiàn)自動和半自動調(diào)度。
·故障診斷功能:在顯示器上能隨時反映系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的工作狀態(tài),自動診斷故障性質(zhì)和位置,并發(fā)出報警。
·重演功能∶根據(jù)記錄的運行過程數(shù)據(jù)在顯示設(shè)備上以隨意速度重現(xiàn)指定時間內(nèi)實際運輸過程,為分析事故原因,改進調(diào)度策略提供依據(jù)。
·管理功能:在管理計算機上能自動打印有關(guān)管理數(shù)據(jù)。例如:闖紅燈的車號、時間、地點;統(tǒng)計每班、每日各煤倉的出煤量等。
·聯(lián)網(wǎng)功能:KJ15A系統(tǒng)能方便地與上級計算機聯(lián)網(wǎng)。
·語音功能:語音報警、提示,遠地通話,轉(zhuǎn)發(fā)語音信息等。
·其它功能:分站接上其它傳感器,配上相應(yīng)的軟件可以形成運輸、生產(chǎn)和環(huán)境三合一監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)特點
先進性
1) 引入了智能控制,探索出一系列柔性調(diào)度算法,解決了動態(tài)目標(biāo)跟蹤中的前向不定性和后向不定性問題,行車路徑的動態(tài)鏈接問題,信號聯(lián)鎖關(guān)系的自動判定問題,設(shè)備損壞時拓樸結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)重組問題。以任務(wù)和任務(wù)串調(diào)度方式增強了傳統(tǒng)的進路調(diào)度方式,實現(xiàn)了自動化調(diào)度。
2) 具有先進的結(jié)構(gòu)形式,以集散控制取代集中控制;以地面調(diào)度站取代井下調(diào)度站;以多屏CRT顯示器取代模擬盤;以圖形、漢字、語音綜合界面取代單—LED顯示;以干線供電取代集中供電;以電力電子器件取代繼電器。
3) 研制出了適用于井下環(huán)境的HCO 網(wǎng),用多層總線星型混合結(jié)構(gòu)解決了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷問題,并用雙絞線為媒介實現(xiàn)了信息的長距離可靠傳輸。研制了與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組態(tài)無關(guān)的面向控制網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)HOS和網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)試環(huán)境 HDEBUG,實現(xiàn)設(shè)備組態(tài)無關(guān)的面向控制網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)HOS和網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)度環(huán)境 HDEBUG,實現(xiàn)了全局通信;基于網(wǎng)絡(luò)的分布式語音系統(tǒng),對全部控制范圍提供多種語音服務(wù)。
4) 采用臺式微型計算機作為主控設(shè)備,比單板計算機、可編程控制器和繼電器邏輯控制在功能上有質(zhì)的飛躍。
5) 成功地將軌道計軸器大量投入實際使用,能檢測車速、運行方向、車皮數(shù)等信息。
6) 開發(fā)了運輸生產(chǎn)管理軟件,在不增加設(shè)備投資的前提下,拓寬了系統(tǒng)的功能。
7) 開發(fā)了重演軟件、能夠復(fù)現(xiàn)運輸過程。
8) 可以將環(huán)境監(jiān)測傳感器和生產(chǎn)監(jiān)測傳感器接入遠地分站,并在地面通訊接口處接入多達四臺主控機。分別形成運輸監(jiān)控、生產(chǎn)監(jiān)控和安全監(jiān)控中心站,獲得最大投資效益。
適應(yīng)性好
1) 分為隔爆兼本質(zhì)安全型系統(tǒng)和礦用一般型系統(tǒng),能適應(yīng)所有防爆等級的礦井;
2) 井下設(shè)備采用“積木式”結(jié)構(gòu),能適應(yīng)不同規(guī)模的礦井;
3) 使用軌道計軸器作主傳感器,能適應(yīng)各種類型的機車;
4) 調(diào)度軟件為數(shù)據(jù)基結(jié)構(gòu),即程序與反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)分離,使程序具有通用性,用戶能方便地自行對系統(tǒng)進行擴充、改造,能適應(yīng)運輸路線的不斷變化;
5) 具有自動、半自動和手控調(diào)度等多種調(diào)度方式,能適應(yīng)不同管理方式和調(diào)度方法的礦井;
6) 系統(tǒng)發(fā)生局部故障時,該處信號機給出特殊信號,指示司機采取措施,確保安全生產(chǎn)兩不誤;
7) 操作采用漢字菜單提示,光棒選擇與鼠標(biāo)器相配合能適應(yīng)不同文化水平的調(diào)度員;
8) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、設(shè)備輕小、編號有規(guī)律、多芯電纜接法一致,能適應(yīng)不同級別的安裝隊伍;
9) 設(shè)備故障時,計算機定位、定性報警,現(xiàn)場更換插件,能適應(yīng)不同水平的維護人員。
可靠性
1) 主機采用工業(yè)監(jiān)控計算機,在較差環(huán)境中能可靠地長期連續(xù)工作;
2) 采用適度的冗余設(shè)計,在各級計算機中編有抗干擾和糾錯程序,使系統(tǒng)有很強的容錯工作能力;
3) 系統(tǒng)各設(shè)備采用工業(yè)級芯片,能適應(yīng)井下惡劣環(huán)境;
4) 實現(xiàn)全系統(tǒng)無觸點化,從根本上根除接觸不良這一最大的故障源;
5) 各級電氣接口之間全部隔離,可最大限度的限制故障范圍;
6) 全部下井設(shè)備均為自行開發(fā),配備件供應(yīng)及時可靠;
7) 備有多種專用檢修儀表,方便用戶自行維修。
經(jīng)濟性
1) 系統(tǒng)在功能和控制范圍上,可多可少,可大可小,以滿足不同投資者和不同礦井的要求,在追加投資后系統(tǒng)能方便地擴充功能和擴大控制范圍;
2) 整體優(yōu)化設(shè)計,盡量采用以軟代硬的設(shè)計思想,強化軟件,簡化硬件,降低設(shè)備造價,減少設(shè)備數(shù)量,提高系統(tǒng)功能及可靠性;
3) 系統(tǒng)為集散式結(jié)構(gòu),各分站就近安裝在控制現(xiàn)場,并聯(lián)掛接在一條通信電纜上,大大減少電纜和施工費用;
4) 充分利用調(diào)度所需的信息,開發(fā)生產(chǎn)管理功能,而不增加設(shè)備投資。