曹愛(ài)玲 李升林 馮彥婷 董平平 雷紅兵

摘 要：舊的道岔管理模式要司機(jī)非常清楚認(rèn)識(shí)道岔分布情況，人工判斷道岔狀態(tài)，停止機(jī)車(chē)，司機(jī)下車(chē)按動(dòng)道岔處的按鈕或踩動(dòng)、搬動(dòng)道岔。本文論述的基于無(wú)線通信的煤礦機(jī)車(chē)道岔智能管理模式突破人工局限性，大大提高了機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)陌踩瓦\(yùn)輸效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)車(chē)道岔；煤礦；智能管理

1.道岔管理在煤礦機(jī)車(chē)運(yùn)輸中的地位

煤礦機(jī)車(chē)運(yùn)輸管理是煤礦安全生產(chǎn)管理的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦運(yùn)輸?shù)哪Ｊ匠尸F(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。一些大型和特大型礦井運(yùn)輸基本上采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸模式，實(shí)現(xiàn)了無(wú)軌化，但在大部分中小型礦井中，采用機(jī)車(chē)軌道運(yùn)輸方式還相當(dāng)普遍。而軌道運(yùn)輸中道岔的管理又是運(yùn)輸安全管理的重點(diǎn)。道岔是一種使機(jī)車(chē)車(chē)輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，通常在車(chē)站、編組站大量鋪設(shè)。煤礦道岔是我國(guó)煤炭系統(tǒng)使用的專用鐵路道岔，是窄軌道鐵路線路連接的基本設(shè)備。窄軌鐵路道岔標(biāo)準(zhǔn)化、系列化對(duì)煤礦或其他礦山的設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)也是非常重要的。煤礦窄軌鐵路道岔鋪設(shè)方便、迅速，具有嚴(yán)格的制造、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，其軌型、軌距、轉(zhuǎn)轍角度系列化，適用于我國(guó)煤礦行業(yè)多變的使用情況。

2.道岔管理的現(xiàn)狀

不管是電動(dòng)道岔機(jī)，還是氣動(dòng)道岔機(jī)，原來(lái)的道岔管理模式，每當(dāng)電機(jī)車(chē)即將行進(jìn)到某個(gè)道岔附近時(shí)，都需要停止電機(jī)車(chē)，然后下車(chē)來(lái)用腳人工的踩動(dòng)道岔，來(lái)實(shí)現(xiàn)道岔的換向操作后再繼續(xù)行進(jìn)....。這種做法顯然非常不安全，而且極大地影響了運(yùn)輸效率。它需機(jī)車(chē)在行進(jìn)途中對(duì)整個(gè)礦道的道岔分布有著非常清楚的認(rèn)識(shí)，而且礦下光線一般不夠，一旦司機(jī)忘記前方的某個(gè)道岔，極有可能發(fā)生機(jī)車(chē)翻出軌道的事故，從而造成運(yùn)輸線路的一段時(shí)間的癱瘓。在目前的生產(chǎn)運(yùn)輸中，這種情況也是經(jīng)常發(fā)生。轉(zhuǎn)換設(shè)備是否能夠正常工作將直接影響到機(jī)車(chē)安全和運(yùn)輸效率。因此礦區(qū)迫切要通過(guò)在井下控制系統(tǒng)中智能化、自動(dòng)化地控制道岔的切換及其閉鎖。此外，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，這些非常落后的人工道岔?yè)Q道的速度過(guò)慢，不夠安全。

3.基于無(wú)線通信的煤礦機(jī)車(chē)道岔智能管理模式。

3.1系統(tǒng)概述

基于無(wú)線通信的煤礦機(jī)車(chē)道岔智能管理系統(tǒng)分為識(shí)別控制單元和執(zhí)行單元兩個(gè)部分。識(shí)別控制單元在道岔和機(jī)車(chē)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。機(jī)車(chē)操作盤(pán)安裝在機(jī)車(chē)駕駛室，類(lèi)似于汽車(chē)左右轉(zhuǎn)向燈。機(jī)車(chē)漸進(jìn)道岔安全距離時(shí)，機(jī)車(chē)司機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)向需要，在機(jī)車(chē)操作盤(pán)上做出左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的操作，轉(zhuǎn)向信號(hào)通過(guò)無(wú)線通信傳輸給道岔識(shí)別控制器，安裝在道岔處的道岔識(shí)別控制器通過(guò)無(wú)線通信接收到機(jī)車(chē)操作盤(pán)發(fā)來(lái)的轉(zhuǎn)向信號(hào)，識(shí)別并轉(zhuǎn)換發(fā)出控制信號(hào)給執(zhí)行單元，執(zhí)行單元接收到控制信號(hào)，對(duì)電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)閥門(mén)發(fā)出執(zhí)行指令，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)閥門(mén)做出相應(yīng)轉(zhuǎn)向動(dòng)作。

3.2解決空間難題

系統(tǒng)信號(hào)無(wú)線傳輸，打破站場(chǎng)線纜敷設(shè)局限性。有線傳輸無(wú)法解決行進(jìn)中的機(jī)車(chē)和道岔之間的準(zhǔn)確通信。

3.3安全性

系統(tǒng)信號(hào)無(wú)線傳輸，司機(jī)無(wú)需下車(chē)，無(wú)需查看道岔狀態(tài)，只要根據(jù)自己的轉(zhuǎn)向要求從駕駛室做出相應(yīng)轉(zhuǎn)向操作就可以，通過(guò)自動(dòng)化識(shí)別控制，大大提高操作的可靠性，杜絕了停止電機(jī)車(chē)，然后下車(chē)來(lái)用腳人工的踩動(dòng)道岔，來(lái)實(shí)現(xiàn)道岔的換向操作后再繼續(xù)行進(jìn)的安全隱患，而且大大提高了運(yùn)輸效率。運(yùn)輸線路的道岔質(zhì)量達(dá)到合格，無(wú)非標(biāo)準(zhǔn)道岔，道岔軌型不低于線路軌型。彎道、井底車(chē)場(chǎng)、其他人員密集的地點(diǎn)、頂車(chē)作業(yè)區(qū)應(yīng)裝備聲光預(yù)報(bào)警信號(hào)裝置，關(guān)鍵部位道岔應(yīng)裝備道岔位置指示器。同一水平行駛5臺(tái)以下機(jī)車(chē)時(shí)，使用司控道岔或電氣閉鎖信號(hào)系統(tǒng)；行駛5臺(tái)及以上機(jī)車(chē)時(shí)，使用“信、集、閉”系統(tǒng)。

3.4智能化自動(dòng)控制

系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)道岔真正的自動(dòng)控制，使得對(duì)道岔狀態(tài)的判斷識(shí)別和控制，由司機(jī)的主管能動(dòng)判斷，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)自動(dòng)判斷識(shí)別控制。司機(jī)只需要如開(kāi)汽車(chē)一般做出左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的操作提示，道岔執(zhí)行單元自動(dòng)判斷道岔處于左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的狀態(tài)，如果道岔狀態(tài)符合操作要求，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，如果道岔狀態(tài)不符合操作要求，執(zhí)行機(jī)構(gòu)安要求做出動(dòng)作，使得道岔符合操作轉(zhuǎn)向要求。

總而言之，道岔管理是機(jī)車(chē)運(yùn)輸中的重要環(huán)節(jié)。它直接關(guān)系到礦井生產(chǎn)運(yùn)輸安全和任務(wù)的完成，在機(jī)車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中，一定要從保障安全，服務(wù)生產(chǎn)的角度入手?；跓o(wú)線通信的煤礦機(jī)車(chē)道岔智能管理模式，將道岔管理從以往的人工識(shí)別判斷道岔狀態(tài)、停車(chē)、司機(jī)踩動(dòng)道岔控制，提升到系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向意圖，智能判斷道岔狀態(tài)，自動(dòng)控制道岔轉(zhuǎn)向，無(wú)線通信無(wú)需司機(jī)下車(chē)，自動(dòng)化、智能化的道岔控制排除了人為因素的安全隱患，降低了機(jī)車(chē)掉道、翻車(chē)的事故概率。提高了煤礦機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)男屎兔旱V機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)。

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[4]周敏，魏厚培，張華編著.《現(xiàn)代設(shè)備工程學(xué)》.冶金工業(yè)出版社，2011.01

作者簡(jiǎn)介：

曹愛(ài)玲（1982.04-），女，漢族 ，機(jī)電助理工程師，供職于白銀銀河機(jī)械制造有限公司。

李升林，（1983.11-），男，漢族，機(jī)電助理工程師，供職于甘肅靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司大水頭煤礦。

馮彥婷（1985.03-），女，漢族，機(jī)電助理工程師，供職于甘肅靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司大水頭煤礦。

董平平（1980.01-），男，機(jī)電技術(shù)員，供職于甘肅靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司大水頭煤礦。

雷紅兵（1981.11-），男，機(jī)電助理工程師，供職于甘肅靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司大水頭煤礦。