摘要：煤矿专用线火车装车系统是一种将散装物料按照规定的质量快速且连续的称量并将其装入到列车车厢系统，具有一次称量装载，和速度快、精度高的特点。目前被很多煤矿企业广泛应用。但是由于受到铁路技术水平以及检测技术的影响，我国现有的煤矿火车装车系统依旧没有得到很好地改造。但是随着我国建设进程的加快以及科学技术水平的提高，传统的煤矿专用线火车装车系统已经无法满足现代化煤矿企业对装车系统的要求，这也就需要相关的工作人员考虑煤矿专用线火车系统的特殊性，并考虑工作环境和噪音的影响，然后对煤矿专用先火车装车系统进行改造，以帮助火车完成煤矿运输任务，并改善煤矿火车的工作环境，提高装车效率。
关键词：煤矿专用线；火车；装车系统；改造优化
随着近些年来我国工业化和煤矿现代化程度的提高，煤炭的生产得到了很大的发展的同时，煤矿专用线火车的装车系统的工作任务量也在一定程度上增加了许多。过去的时间里，煤矿专用线火车大多采用皮带机或者人工方式装车，这样的装车方法不仅效率低，而且误差也大，无法满足现代化的社会发展要求。所以，对煤矿专用先火车装车系统进行改造优化是非常有必要的。
1、原煤矿专用线火车装车系统的分析
为了更好地改造和优化煤矿专用线火车的装车系统，达到快速装车的目的，这也就需要对原煤矿专用线火车装车系统进行分析，以便于找到原煤矿专用线火车装车系统存在的不足之处。
1.1火车装车系统的溜槽口设计存在不足之处
原火车煤矿专用线火车的装车系统溜槽口有梯形设计口，以为达到更好的装车效果和装车效率。另外，梯形设计口两旁各有一个观察口，便于在装到车辆最末端时观察溜槽下煤量。虽然这种设计在前期充分考虑了装车的多种因素，但是在实际的装车过车中，原煤矿专用线火车装车的溜槽口不仅会导致火车列车车厢内留下较大的梯形空隙，同时堆煤现象还会使煤矿质量发生非常频繁的煤质变化，严重影响装车效率[1]。
1.2缺少平煤作业平台
根据上文可知，原煤矿专用线火车不仅存在堆煤现象，而且火车列车车厢也留存非常大的空隙等问题。而平煤工作作为火车装车系统中十分重要的环节之一，这也就需要相关设计人员以及工作人员借鉴一些较好的煤矿火车装车经验，科学合理地设计平煤作业平台，以保证平煤作业的正常进行。
2、煤矿专用线火车装车系统的优化设计
2.1装车
当煤矿专用线火车到达装车车站的时候，工作人员可以按下定量按钮，缓冲仓随机向定量仓中放煤，同时定量仓中的煤也要符合火车车厢的容量规定要求。然后通过装车的相关流程实现定量自动装车[2]。
2.2系统报表功能
设计系统报表，主要是为了实时载入煤矿专用火车的车辆信息。如，当某量煤矿专用线火车正在等待装煤的时候，系统报表可以将车号、皮重、净含量等及时载入，然后工作人员可以根据信息完成装车，结束后生成有基础信息和关键信息的报表，然后将其打印，以便后期留存，查询和统计。
2.3增加系统控制界面
对煤矿专用线火车增加集中控制和实时监控，不仅可以完整的记录装车数据记录，还可以对返煤系统进行监控操作和报警等。所以在装车的时候，计算机需要显示所有设备的运行状态，如给料机的起停、运输机的运行状态，各个闸门的开关状态，定量仓每辆的变化，以及设备运行状况等等，以便管理人员可以实时监控整个装车的过程[3]。
2.4完善故障处理功能，增加报警功能
通过各种测控变量值的预先设定，对其状态进行实时监控，如果一旦出现与常规操作不符的现象就要对其进行报警。一旦警报发出声响，并在屏幕出现报警点位置，监控人员就要及时以变色或者闪动的方式提醒操作人员干预，以便及时查出故障所在位置并清除故障。
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3、硬件的优化设计
一般煤矿专用线火车装车系统都是由上位机、PLC、智能MCC柜、远程模块以及现场传感器等共同组成的。
3.1上位机
上位机主要应用于设备的监控和管理，一旦煤矿专用线火车发生什么就会在上位机上显示，而且上位机还可以对煤矿专用线火车进行控制方式选择和故障报警等等。
3.2 PLC系统
其中PLC具有远程I/O通讯接口，可以实现产品装车仓下的设备通讯。它不仅具有非常先进的通讯能力和I/O技术，而且还能够同时提供顺序过程、运动以及传动控制。由于PLC系统是模块化的，所以使用永华可以有效地对其设计和扩展系统，非常方便煤矿装车系统使用[4]。
3.3其他系统
煤矿装车系统同时还包括除了PLC系统以外的MCC柜系统，远程模块系统，以及现场传感器系统等。装车系统通过各个系统的相互作用，然后使设备按照最初设定的程序运行。首先系统通过现场传感器所检测到的信息通过PLC系统通讯模块将相关信息传递到现场，然后现场再根据接受指令工作，使火车装车系统可以更好地完成装车工作。
4、其他方面的优化设计
4.1控制流程的优化设计
当煤矿装车系统开始工作的时候，首先需要初始化系统程序并启动装煤系统。通过监控方式判断火车信息，以及定量仓容量，然后自动检查缓冲仓的物料量，如果其不满足条件，就要启动缓冲仓补料同时也要增加称重传感器，以保证煤矿在装车时候的精度[5]。
4.2软件设计
监控系统软件需要配备标准的视窗界面和先进的技术软件，以为操作技术人员提供友好零号且适用可靠的操作方式。通过屏幕，不仅可以显示火车装车系统的总体情况，还可以实时观察其动态资料；另外，系统界面还可以提供载货清单，以及溜槽伸缩位的显示情况，所以这也就需要拆除原有的装车闸门放煤溜槽，在原有安装基础上将原有的装车闸门放煤溜槽由固定长度溜槽改为可伸缩溜槽。可方便记录装车数据并长时间保存。同时，在维修模式下需要确认操作人员身份，然后才可以对装车系统进行操作维护[6]。另外，特别注意地是软件设计过程中，需要对无论是界面文字，还是故障提示文字都要设计成中英双文显示，以便技术人员直接查找故障并排除故障。
4.3增加快速装车计量装置
煤矿专用线火车的装车系统包括缓冲仓，定量仓，装车溜槽，以及轨道衡连接的控制装置；在缓冲仓和定量仓装置漏斗状仓体；缓冲仓与钢结构框架直接固定；在缓冲仓的出煤口和定量仓的进煤口设计过渡溜槽；在定量仓上设置支撑架，且支撑架与钢架结构支架之间设置称重传感器，并在进出煤口处分别设置有开闭的放煤闸门，以更好地保证装车系统的饱和度和装车效率。
结论
综上所述，原有的煤矿专用线火车所采用的传统装煤方式以及计量方式，不但效率低下，而且装填量也不符合装填要求，无法满足煤矿企业以及煤矿火车的装车要求。所以，为了促进煤矿专用线火车装车系统可以更好地完成工作任务，满足现代发展需求，只有对其进行优化设计并改造，才可以更好地实现装车系统的自动化和精准度，为装车系统的远程操作提供便捷，保证装车系统数据的完整性和安全性，从而促进煤矿专用线火车装车系统的现代化快速发展。
参考文献
[1]庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2004.
[2]章皓，王先忧，应力刚.可编程控制器在配料自动控制系统中的应用[J].机电工程，2002（06）：9-11.
[3]王志刚，许晓鸣.PLC在自动配煤控制系统中的应用[J].电气传动，2001（03）：45-48.
[4]姚运萍,吴有泽,乔平原,吴延明.矿车平硐运输系统的技术改造[J].矿山机械，2005（09）.
[5]王和飞.一种皮带运输机故障智能诊断系统研究[D].昆明理工大学，2002.
[6]丁国强,周志立,贾鸿社,杨为民.工程机械技术现状与智能化信息化趋势[J].矿山机械，2003（08）.
论文作者:单田
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/12
标签：煤矿论文; 系统论文; 专用线论文; 火车论文; 溜槽论文; 定量论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第22期论文;