煤矿地面运输环线实现自动电动门封闭管理设计与应用

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【摘要】孙疃煤矿地面运输环线道口较多，人员、机动车辆过往较为频繁，是事故的多发地点，设计安装电动自动门，实现地面运输环线封闭智能化管理，经实地使用安全效果良好。

【关键词】地面运输环线；道口；封闭管理

孙疃煤矿地面运输环线道口较多，人员、机动车辆过往较为频繁，是事故的多发地点，也是安全管理的难点和重点，为实现地面运输环线封闭式管理，孙疃矿根据地面运输环线与机车行人道叉通行的需求，从实用性、可靠性、安全性出发，根据各个道口不同的通行状况，在地面运输道口共设计并安装7组电动封闭装置，其中2个道口为自动控制，其余为手动控制，手动控制方式通过控制箱按钮实现对电动封闭装置的启闭；自动控制方式通过自动控制箱，采集轨道与机车信号，通过PLC控制器，实现对道口的智能化管理。

下面重点介绍自动控制电动封闭装置的一些主要组成、工作原理、功能及应用效果。

一、系统组成

该自动控制系统主要由电动封闭装置、PLC控制器、轨道车辆地磁监测线圈（该线圈埋于轨面以下100MM左右）、红外传感监测装置、电动风螺警报器、红绿通行指示灯组成。

其中电动封闭装置主要由门扇部分、开门机组件、安全保护等部分组成。

（1）电动封闭装置设计参数

工作电压（V）/频率（HZ） 380V±10V 50HZ

门体单扇尺寸（高） 1500mm

每扇门电机功率（KW） 0.55

开门速度（m/min） 6m/min

（2）电动封闭装置设计说明

1、门扇部分

门扇部分主要由包括导向组件、门体、传动组件、预埋组件等。

导向轮采用55钢材质制造，材料进行调质处理，整体采用一体化设计。

门体材料主要采用特制型材，其中四周边框材料主要采用80*60*3，内部主要采用60*60*3。

传动组件主要由传动齿条组件和硅钢感应板组成。传动齿条组件采用55钢材质，材料进行调质处理，确保较强的耐磨性能。

根据门体大小，地轨采用8公斤轻轨。地轨支承于钢筋混凝土地轨预埋件上。预埋件间隔1米均布。

2、开门机组件

开门机组件主要包括驱动装置和控制器。

驱动装置主要采用意大利技术机电一体化电机，停电时可脱开离合器，实现手动开启门扇。

控制器也可采用单片机技术，具有过载过流延时保护功能。

3、安全部分

电动封闭装置设置机械限位及电子限位装置。

4、机械限位

电动门在门体启闭停止位置设置机械限位装置，在极限位置设置防撞块，确保电动门启闭到位无冲击。

5、电子限位

控制部分设置行程限位接近开关，保证门扇之间的相对位置。

二、工作原理

通过采集轨道电机车信号与道口机动车通道信号，通过中央处理器，实现对通道的自动化、智能化管理。既确保轨道交通的高效性，又确保机动车人行通道的安全。

自动控制系统主要包括PLC、传感器变送器、安全扫描仪、轨道车辆地磁监测线圈、声光报警器、自动控制箱等。

轨道内部设有轨道车辆地磁监测线圈，实现对电机车的检测及确认，通道道口设有全方位不间断安全扫描仪，实现对机动车车辆及行人的检测及确认。所有测得的信号数据经变送器传至自动控制箱。自动控制箱内的高品质CPU通过处理来自变送器信号，发出相应的动作指令。

电动门为常开方式，正常情况下，如果道口轨道40米内没有机车，封闭装置保持常开，汽车和行人可随意通行，同时轨道信号灯为红色。

如果轨道车辆地磁监测线圈检测到道口轨道两旁40米内有机车通行，在安全扫描仪检测通道无行人或车辆的前提下，通道指示灯转换为红色并发出“机车通行，注意避让”声音，提示可能快到道口的驾驶员，同时轨道两侧电动门自动关闭，电机车可安全通行，待机车驶离35秒后，轨道检测区域无电机车，电动封闭装置自动开启，通道指示灯转换为绿色，停止报警。

如果轨道车辆地磁监测线圈检测到道口轨道40米内有机车通行，同时此时安全扫描仪检测到交叉口通道内有汽车或行人，这时电动门不能关闭，道口两侧架线停电，轨道信号等为红色，并发出“有汽车通行，请稍候”的提示音。必须行人或汽车离开道口后，电动门才能关闭，实现安全闭锁功能。

取消自动控制功能，只需自动控制箱置于手动模式，通过K2控制箱，可实现人工手动控制功能。

三、主要功能

1、实现电动封闭门的自动打开和关闭；电动封闭门的开启和关闭设定时间为35秒。

2、实现人员、车辆与机车通行区域之间的闭锁：为了防止当人员或车辆进入道口区域时，机车也在轨道车辆地磁监测线圈或红外传感监测区域内，造成机车与人员、车辆发生碰撞事故，根据电动封闭装置的工作原理自行设计并安装了人员、车辆与机车通行区域之间的闭锁系统，该系统主要特点：

A：当红外线传感器监测到有人员或车辆比机车提前进入道口区域时，该道口架线自动断电，架线机车无法通过道口，实现了人员和车辆的安全通行。（该方案主要是参照井下架线自动停送电开关原理进行设计）

B：当红外线传感器监测到有人员或车辆比机车提前进入道口区域时，该道口电动封闭装置无法动作，实现了人员和车辆的安全通行。防止电动封闭装置动作挤伤人员或车辆撞坏电动封闭装置。

C：如发生以上2殊情况时，当人员和车辆安全通过时，触发红外传感监测装置进行解锁，使架线通电，机车通行。

四、结语

地面道口通过安装电动封闭门装置，提高了电机车安全高效的运行，确保了道口行人，机动车辆行驶的安全，杜绝了道口出现各类安全事故，收到了良好的安全效果。