矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统技术方案

本实用新型专利技术是一种矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统，架空线包括若干段导线，相邻导线之间通过绝缘棒相连接；每一段导线所处区段设置有一台主控制机和至少一台定位机；主控制机与所述母线相连接并与所处区段的架空线导线相连接；同一区段内的定位机分别安装在所处区段的巷道壁上并且分别与该区段内的主控制机相连接；还包括安装在电机车上的车载机，车载机与所述定位机之间互相通信连接。利用无线遥控发射与接收信号系统，信号畅通，不受弓子、架线的影响，大大降低了故障率，提高了运行效率。且系统不受井下粉尘、潮湿环境影响，电子元器件的使用寿命更长。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种供电控制系统，具体是一种矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统，主要用于非煤矿山。
技术介绍
由于所处环境潮湿并且粉尘浓度较高，矿山井下电机车架线长时间带电容易发生容性漏电。现有的解决方法是通过电力载波系统控制分段供电，已达到节电和提高安全性的目的。但这种方式要求必须在架线、电机车轨道以及电机车控制主机之间形成回路，接收与发射通过电机车弓子、架线、道轨这一途径传输载波信号，由于架线、弓子受井下环境影响，易发生氧化现象，随着架线、弓子的磨损，若接触不良，会导致送电延迟，甚至无法送电，导致控制系统可靠性较差，故障率较高；另一方面，这种电力载波系统存在投资大、运行成本高的缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统，实现矿山井下电机车架线的分段供电控制，并且成本低，性能可靠。本技术采用的技术方案如下：一种矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统，它包括电机车轨道，运行于电机车轨道上的电机车以及位于电机车上方的母线和架空线，电机车的取电弓与所述架空线相连接，其特征在于：所述的架空线包括若干段导线，相邻导线之间通过绝缘棒相连接；每一段导线所处区段设置有一台主控制机和至少一台定位机；所述主控制机与所述母线相连接并与所处区段的架空线导线相连接；同一区段内的定位机分别安装在所处区段的巷道壁上并且分别与该区段内的主控制机相连接；还包括安装在电机车上的车载机，所述车载机与所述定位机之间互相通信连接。本技术的积极效果在于：第一、本技术利用无线遥控发射与接收信号系统，信号畅通，不受弓子、架线的影响，大大降低了故障率，提高了运行效率。且系统不受井下粉尘、潮湿环境影响，电子元器件的使用寿命更长。第二、本技术减少了架线的带电时间，不仅节约了电能，保证了各架线区段稳定可靠断送电运行，而且操作电机车停止运行时，如果忘拉电机车弓子时，本系统延时设定时间将架线断电，确保了人身和设备的安全性。第三、本技术具有投资额小，易于推广，运行维护成本低的突出特点。附图说明图1为本技术的结构和工作原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本技术。如图1所示，本技术包括电机车轨道8，运行于电机车轨道上的电机车6以及位于电机车6上方的母线2和架空线9，电机车6的取电弓5与所述架空线9相连接。所述的架空线9包括若干段导线，相邻导线之间通过绝缘棒7相连接。每一段导线所处区段设置有一台主控制机1和至少一台定位机3。所述主控制机1与所述母线2相连接并与所处区段的架空线导线相连接。同一区段内的定位机3分别安装在所处区段的巷道壁上并且分别与该区段内的主控制机1相连接。还包括安装在电机车6上的车载机4，所述车载机4与所述定位机3通过无线信号互相通信。其中控制主机1主要部件：控制器MCU、真空接触器，用于探测电机车工作电流的霍尔电流传感器，用于与定位机3相连接的差模信号接口等。其中真空接触器采用全密封高压（450V）大电流（400A）接触器，以适应井下粉尘潮湿和高功率的工作环境。差模信号接口采用单独供电，为定位机提供稳定可靠的电源的同时设有过压和过流保护，防止线缆短路、泄漏等异常状态对主机的影响，接口以电流形式检测系统信号线状态，当两信号线间出现正向电流通路时认为定位机已经动作，将信号隔离后通知控制器MCU，由控制器MCU完成下一步动作。差模信号接口为壁挂机提供电源，并检测信号线状态，当信号线出现正向电流，控制器MCU转换工作模式到供电状态，闭合真空接触器为架线上电，同时检测架线电流，当信号线电流信号消失，主机进入延时状态，并继续检测架线电流，电流持续消失设定时间后，控制器MCU控制真空接触器断开，架线掉电。其中车载机4主要部件：无线发射模块，磁感应传感器等。其中无线发射模块为315MHZ无线发射模块，具有发射频率稳定、发射功率大、休眠自耗电低等诸多优点，磁感应传感器安装于取电弓5处，与强磁结合使用可感知取电弓5状态，具有灵敏度高、可靠性高、抗震、“零功耗”等诸多优势，与无线模块结合使用，克服了以往类似产品待机功耗高、响应速度慢或需人工触发等诸多不足。电机车6的驾驶员就位后，按照驾驶规程将取电弓5置位，触发磁感应传感器，磁感应传感器处于导通状态，为无线发射模块提供电流通路，发射模块按照预定频率将编码信号发射出去，供定位机3接收。其中定位机3主要部件：315MHZ超再生无线接收机，在7mA的待机功耗下可提供-103dBm的接收灵敏度，且针对长距离电源及信号传输设置了保护与优化电路，极大程度提高了通信可靠性。定位机3固定安装于巷道壁上，由主机信号接口取电，通过无线接收机接收车载机4发送来的无线信号并解码，匹配后通过信号接口发回主控制机1。电机车6欲行驶时，驾驶员进入驾驶室，将取电弓5置位，触发安装在取电弓位置的磁感应传感器，车载机4将信号编码后用无线方式发射到电机车所在空间周围，被安装于巷道壁处的定位机接收并解码，识别后驱动信号接口，完成从无线到有线的信号传递，有线段信号终点是控制器MCU，控制器MCU驱动真空接触器吸合，闭合母线与本区段架线，本区段架线成功上电，电机车6即可行驶。电机车6行驶过程中，主控制机1同时检测由信号接口传来的电机车信号和通过霍尔电流传感器探测到的电机车工作电流，当两者同时消失持续设定时间后，主机认为电机车已经驶离本区段或在本区段停车，控制器MCU释放真空接触器，架线掉电，等待电机车6再次发来上电信号。当电机车6行驶过程中遇到两区段架线交界处时，在本区段尾处发射的无线信号即可被下区段定位机接收，下区段架线预送电等待电机车6驶入，电机车6过分段后，前分段电流和信号消失，延时设定时间（比如10秒）后掉电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统，它包括电机车轨道（8），运行于电机车轨道上的电机车（6）以及位于电机车（6）上方的母线（2）和架空线（9），电机车（6）的取电弓（5）与所述架空线（9）相连接，其特征在于：所述的架空线（9）包括若干段导线，相邻导线之间通过绝缘棒（7）相连接；每一段导线所处区段设置有一台主控制机（1）和至少一台定位机（3）；所述主控制机（1）与所述母线（2）相连接并与所处区段的架空线导线相连接；同一区段内的定位机（3）分别安装在所处区段的巷道壁上并且分别与该区段内的主控制机（1）相连接；还包括安装在电机车（6）上的车载机（4），所述车载机（4）与所述定位机（3）之间互相通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种矿山井下电机车架线分段自动供电控制系统，它包括电机车轨道（8），运行于电机车轨道上的电机车（6）以及位于电机车（6）上方的母线（2）和架空线（9），电机车（6）的取电弓（5）与所述架空线（9）相连接，其特征在于：所述的架空线（9）包括若干段导线，相邻导线之间通过绝缘棒（7）相连接；每一段导线所处区段设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：范作鹏，栾桂荣，王学斌，焦志强，张伟，商继红，朱胜杰，王健，邓兴全，郭建民，王相君，刘明山，李锡贵，徐威，王伟利，
申请(专利权)人：山东黄金矿业莱州有限公司焦家金矿，
类型：新型
国别省市：山东;37