CAN總線分散控制的礦用架空乘人裝置無線急停閉鎖系統的研究

楊衛兵

（山西三元福達煤業有限公司， 山西 長治 046000）

引言

煤礦架空乘人裝置有著結構簡單、易安裝和工作平穩等的優點，使其在諸多改擴以及新建礦井之中獲得廣泛應用。在通過斜井人車運輸工作者的礦井時，架空乘人裝置應用更廣泛，煤礦架空乘人裝置作為煤礦井下輔助運輸設備，主要是在運送人員上下斜井或平巷時用。隨著近年來煤礦智能化的發展，針對井下架空乘人裝置目前存在人員冗雜、故障處理難、乘人器分布不合理以及無法進行動態監測等一系列問題，研究出基于CAN總線分散控制的礦用架空乘人裝置無線急停閉鎖系統[1]。

1 架空乘人裝置急停閉鎖系統概述

基于CAN總線分散控制的礦用架空乘人裝置無線急停閉鎖系統如圖1所示，主要是由礦用隔爆兼本安型主控裝置、礦用本安型無線基站、礦用本安型聲光報警裝置、礦用本安兼防爆型報警控制器、礦用本安型轉速傳感器、礦用本安防爆型絞車控制器、CAN數據傳輸總線、礦用本安型無線信號發射器等部分組成。其中聲光報警裝置由LED顯示屏MP3播放裝置組成。

2 架空乘人裝置急停閉鎖系統技術方案

2.1 架空乘人裝置急停閉鎖系統原理

架空乘人裝置急停閉鎖系統如圖1所示，架空乘人裝置的驅動輪與絞車控制器控制連接，絞車控制器與報警控制器信號連接，報警控制器通過CAN數據傳輸總線與主控裝置（集中控制主機）信號傳輸連接，架空乘人裝置的驅動輪上設置有速度傳感器，速度傳感器與主控裝置通過CAN數據傳輸總線網絡信號連接，架空乘人裝置上均設置有無線信號發射器，無線信號發射器通過無線基站與主控裝置（集中控制主機）通過CAN數據傳輸總線信號連接[2]。

圖1 架空乘人裝置急停閉鎖系統

整個急停閉鎖系統采用CAN總線對整個架空乘人裝置急停閉鎖系統的運行進行控制和管理，并執行正常的操作程序，接收并生成開車信號和停車信號，從而實現架空乘人裝置運行保護及急停閉鎖功能[3]。

2.2 架空乘人裝置急停閉鎖系統工作方案

無線報警急停閉鎖與解鎖：安裝在架空乘人裝置座位上的無線信號發射器在正常狀態會定間隔的通過巷道內的無線基站與CAN數據傳輸總線發送正常信號至主控裝置。在無線信號發射器上有三種功能按鍵：急停閉鎖、解除報警、解鎖啟動，當乘車人員按下急停閉鎖按鍵時，無線信號發射器就會把信號傳輸至主控裝置，主控裝置就發信號至聲光報警裝置和報警控制器，聲光報警裝置就會在LED屏幕顯示文字信息（某XX號座位急停閉鎖），同時報警控制器就會控制絞車控制器對整個架空乘人裝置進行急停閉鎖。在停車狀態且已通過解除報警按鈕解鎖成功后，可以按下解鎖啟動按鈕，發送啟動請求信號。

運行狀態監測：通過速度監測裝置（由架空乘人裝置驅動輪轉速傳感器和安裝在驅動輪上的磁鋼組成）實現速度的采集，將傳感器監測到的架空乘人裝置正常運行、急停閉鎖和超速運行的信息通過CAN總線傳輸至主控裝置，主控裝置發送信號至聲光報警裝置，控制LED顯示屏和MP3播放裝置進行文字信息顯示和語音播報。

3 架空乘人裝置急停閉鎖系統達到的效果

1）急停閉鎖系統采用CAN總線通訊，所有無線基站、主控裝置、聲光報警裝置、報警控制器都是接在此CAN總線上，大量減少了設備使用量，減少了投入成本。而且由于采用無線傳輸和CAN總線，大大節省了現場空間。

2）急停閉鎖系統實現了對架空乘人裝置運行狀態的動態監測，并且可以實現急停位置的精準定位，方便故障的快速處理。

3）急停閉鎖系統中每個無線信號發射器和無線基站都為獨立模塊，互不發生影響，在遇到緊急情況時，每個人的操作都是獨立的，提高了系統的可靠性。而且不僅對斜坡段進行保護，也可以對井底和井口進行急停保護，提高了安全性。

4）操作方便，乘車人員只需按相應按鈕就可以實現急停，不需要伸出胳膊去抓沿線急停。

4 結語

礦用架空乘人裝置無線急停報警閉鎖系統的投入運行，可以實時監測“猴車”狀態，操作方便，系統反應迅速可靠，能夠及時實現架空座椅的急停報警閉鎖以及再次運行，有效保障人員安全，實現了模塊化作業，增強了系統的穩定性和可靠性，同時具有精準定位功能，提高了解決問題的效率，該裝置還擴大了保護范圍，實現了對人員的全程保護。