摘要：本文叙述了基于Windows2000/XP操作系统的矿井机车运输监控系统基本结构、工作原理、主要功能特点。该系统技术领先，工作可靠，便于维护，操作方便，适应性强，它的研究及推广使用，对于推动煤矿机车运输监控现代化进程具有十分积极的意义。
关键词：机车运输 监控 Windows2000/XP操作系统 智能控制
矿井机车运输监控系统是矿井辅助运输安全生产的基础设备之一，是保证机车行车安全、提高运输效率、降低运输成本和减轻员工劳动强度的重要设施。减少运输岗位人员，提高运输效率，降低运输成本，有效防止机车碰头及追尾事故的发生。
一、系统基本结构
系统主要由地面调度站、远地控制分站和测控现场三部分组成。其中地面调度站有主控计算机、显示设备、打印机、管理计算机和智能通讯器等设备；远地控制分站有隔爆电源箱和控制分站；测控现场有轨道计轴器、井下收发讯机、动态信号机、电动转辙机等设备。
二、系统工作原理
系统是以集散式工控网络为核心的机车运输安全监控和自动调度系统，它依靠安装在轨道沿线的传感设备检测车辆的运行状况，由就近控制分站通过计算机网络传送到运输调度中心，在图形显示设备上以模拟图显示出来，供调度人员掌握，并且依靠计算机强大的记忆、判断和运算能力，将调度人员的调度意图分解为具体的控制指令，控制执行设备完成道岔位置、进路开放等调度动作，从而达到保障运输安全、提高运输效率、增加经济效益的目的。
1、控制分站基本工作原理
井下控制分站通过网络电缆，一方面接受通讯站的访问，将所收集的检测信息整理打包，上传给通讯站，同时接受通讯站下发的控制指令；另一方面控制分站自己将不停地对所辖的检测设备进行检测，如计轴器的过轴信息、收讯机车累计请求信息、信号机和转辙机的回测信息等，并下达控制命令，控制转辙机和信号灯。
控制分站对计轴器的处理过程：分站接口卡在收到计轴器的过轴信息后，传送给主控卡的CPU,然后CPU计算出过轴的总数，再上报给上位机通讯站。
控制分站对信号机的处理过程：分站按上位机命令以编码方式发送点灯模式，并不停地检测信号机的回测频率，并判断是否与命令模式一致，不一致就向上位机告警。
控制分站对转辙机的控制和检测过程：首先将定位或反位命令以编码的形式连续发送给转辙机驱动模块，同时不停地检测转辙机的状态回测信号。
控制分站对收讯机信息的处理过程：收讯机将从天线接收到的信号转换成编码信号传给控制分站，控制分站将这些编码转换成固定代码，然后传送给上位机。
2、轨道计轴器基本工作原理
轨道计轴器采用电涡流式无接触传感方式工作，即当机车车轮经过安装在轨道内侧的一对计轴器时，计轴器产生感应信号并上报控制分站，从而实现机车车位的监测。
3、收发讯机基本工作原理
发讯机将机车车号编码及机车调度、管理所需的其它编码信息以长波振幅键控调制后用无线电的方式发送出去供收讯机接收。发讯机共发送16位二进制编码，包括2位引导码，6位机号编码，2位车类编码，3位运行请求码，2位备用码和1位中止码。编码以1：1或1：3间隔方式发送（由电路板上跳线器选择）。
4、信号机基本工作原理
信号机的设计是采用编码器控制显示模式，采用高亮发光块显示信号状态，由本安电源箱为信号机提供15V直流电源。系统根据路段占用情况和机车位置状况，决定对信号机发出何种显示信号命令，信号机接收显示信号命令时，若连续三次接收的编码一致则显示所需信号，否则维持原状。
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5、转辙机基本工作原理
首先由集控员发出操作命令或计算机自动发出控制命令后，通过网络传到转辙机所在控制分站，由控制分站再发控制命令，控制命令以编码的形式传送到转辙机驱动盒内，当连续三次编码一致时，转辙机驱动盒才执行命令，当道岔不到位时将连续动作三次，若三次不到位则报警挤岔。
三、系统主要功能
1、可视化监测功能
在计算机终端和图形显示设备上以汉字、模拟图和表格等形式实时显示列车位置、车号、运行方向、矿车数量、信号机状态、道岔位置和区段占用等运行状态信息。
2、调度功能
调度车辆实现安全、高效运输，可以按当班调度员指定的运行计划自动地指挥列车安全运行；也可由调度员视列车运行情况随时分区段和进路调度车辆。
3、故障诊断功能
能随时反映系统内设备和传感器的工作状态，能自动进行故障诊断并完成报警、处理或告警后由值班人员处理。
四、系统性能特点
1、先进性
引入了智能控制技术，探索出一系列柔性调度算法，解决了动态目标跟踪中前向不定性和后向不定性问题，行车路径的动态链接问题，信号联锁关系的自动判定问题，设备损坏时拓扑结构的自适应重组问题。以任务和任务串的调度方式增强了传统的进路调度方式，实现了自动化调度。采用多屏图形显示代替模拟盘，用图形、汉字、语音多媒体取代传统的单一发光管显示，能显示车号及模拟盘难以显示的其它多种信息。
2、实用性
井下设备采用积木式结构，能适应不同规模的矿井，基本系统安装后，用户能方便地自行对系统进行扩充改造。传感器为轨道计轴器，能适应各种类型的机车。采用了新式的无触点控制技术，系统省去了信号机与转辙机的控制箱。
3、可靠性
系统井下控制分站采用专用工业控制计算机，提高了设备对恶劣环境的适应能力。整个系统无动触点，从根本上消除了接触不良这一最大故障源。各级远地控制分站之间实现电气隔离。
4、安全性
系统的设计充分考虑到煤矿运输信号的高安全性要求，如系统均以编码信号取代电平信号对执行设备进行控制，有效的解决了杂散电流和其他干扰引起设备误动作的问题；系统所有检测和控制设备均具有故障-安全功能，设备发生故障时能自动导向安全。
当信号机、计轴器、收讯机、转辙机等设备故障时，操作界面相应设备符号变为红色，提醒维护人员进行检修；故障排除后自动恢复工作并进入系统联锁状态。
结论
鉴于机车运输监控系统具有技术领先、工作可靠、便于维护、操作方便、适应性强等优点，它的推广使用，可为矿井带来显著的经济效益和社会效益，对于推动我国煤矿机车运输监控现代化进程具有十分积极的意义。
参考文献
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论文作者:石宏杰1,赵明磊2,赵国安3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签：转辙机论文; 信号机论文; 分站论文; 机车论文; 系统论文; 设备论文; 信号论文; 《基层建设》2017年第16期论文;