概述

　　煤礦鐵路自備車輛是煤礦內(nèi)部運(yùn)輸中的重要設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著運(yùn)人、運(yùn)煤、運(yùn)料和拉矸等重要任務(wù)。但是，由于地方鐵路監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)條件落后，作業(yè)條件復(fù)雜、設(shè)備檢修檢測能力較弱、人為失誤因素較多致使行車事故的多發(fā)，不能做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防。如操作失誤或人為破壞帶閘運(yùn)行、制動機(jī)故障抱閘或無制動運(yùn)行、漏煤、刮碰設(shè)備，軸溫升高燃軸切軸事故等。

某集團(tuán)鐵運(yùn)處針對自備車輛運(yùn)輸存在的問題，結(jié)合礦區(qū)自備車輛編組相對固定、運(yùn)行區(qū)間固定的特點(diǎn)，對廣州巨誠信息科技有限公司S6201G智能工業(yè)控制器進(jìn)行了試驗性研究。該工業(yè)智能控制器遠(yuǎn)程測控版是一款專用于PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控的測控終端。它使用GPRS作為通訊手段，內(nèi)置網(wǎng)頁發(fā)布，一個模塊即可實現(xiàn)PLC的電腦遠(yuǎn)程控制，短信報警，手機(jī)電腦網(wǎng)頁瀏覽等。同時S6200G自帶數(shù)字輸入/輸出，模擬量，可以作為PLC模擬量擴(kuò)展模塊，極大降低系統(tǒng)成本。S6200G系業(yè)內(nèi)首家采用短信，GPRS，語音三重通訊相結(jié)合的方式，徹底解決傳統(tǒng)GPRS模塊不穩(wěn)定的問題，并通過非透明傳輸?shù)姆绞?，實現(xiàn)多包并發(fā)采集，智能數(shù)據(jù)壓縮等先進(jìn)算法，極大提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度，降低50%以上的流量費(fèi)用。該設(shè)備通過對車輛運(yùn)行狀態(tài)制動、開關(guān)門、軸溫、制動管壓力采集，實時進(jìn)行非正常運(yùn)行狀態(tài)報警，故障信息顯示精準(zhǔn)，故障點(diǎn)一目了然，利于即時進(jìn)行判斷和處理。

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1、S6201G智能工業(yè)控制器監(jiān)控裝置

1.1接口說明及外形安裝尺寸

　　S6201G智能工業(yè)控制器為安全監(jiān)控的核心設(shè)備，可配接開關(guān)量、壓力模擬傳感器，實現(xiàn)車輛運(yùn)行狀態(tài)的實時集中監(jiān)控，接口說明及外形安裝尺寸如圖1所示：　

圖1

1.2 單車應(yīng)用接線圖（本研究僅限于兩路開關(guān)量和一路風(fēng)壓模擬量）

圖2

　　該裝置通過兩個開關(guān)量變化對車輛制動、緩解，底開門的鎖閉機(jī)構(gòu)鎖閉狀態(tài)進(jìn)行實時測控，通過壓力傳感器模擬輸出量對制動主管壓力進(jìn)行實時測控，通過條件設(shè)置實現(xiàn)非正常狀態(tài)及故障報警等。

1.3 工作特性

1.3.1 產(chǎn)品特點(diǎn)

①遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦只需能上網(wǎng)即可。無需固定IP，也無需搭建任何中心服務(wù)器。

②業(yè)內(nèi)首創(chuàng)非透傳智能采集模式。使用多包并發(fā)采集充分利用GPRS帶寬。使用智能數(shù)據(jù)壓縮算法和按需采集，節(jié)省流量。

③成本低，整體解決方案方式，無需任何租用服務(wù)器的費(fèi)用，無需掌握網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識，配置簡單。

④抗干擾性強(qiáng)，四層PCB，賽寶工業(yè)級認(rèn)證。西門子原裝工業(yè)級短信模塊?？芍苯影惭b在含變頻器，大功率設(shè)備的強(qiáng)電電柜。4KV脈沖群抗干擾測試，8KV空氣放電。

⑤可靠性高，GPRS網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)短信控制功能，雙重保障。GPRS永遠(yuǎn)在線，自動重連。

⑥費(fèi)用管理，SIM卡余額查詢和GPRS流量查詢，杜絕欠費(fèi)發(fā)生。精確掌握每月流量，避免浪費(fèi)。

⑦外圍接口豐富，具備傳感器模擬量輸入接口，和數(shù)字輸入輸出。實現(xiàn)無線傳感器功能，或作為PLC擴(kuò)展模塊使用。

⑧短信功能，同時可實現(xiàn)手機(jī)短信讀寫PLC的任意寄存器。通過短信報警，還可以實現(xiàn)無人值守。

⑨來電控制，可以撥打電話控制輸出，或者修改通訊寄存器。如撥打手機(jī)，即可控制PLC啟停。

1.3.2 性能參數(shù)

處理器：工業(yè)級高性能嵌入式ARM處理器

通訊接口：RS485(2路光電隔離)，最高波特率57600。

短信接口：GSM 雙頻900/1800MHz，標(biāo)配2米吸盤天線。

下載接口：Mini USB，用于配置報警條件。

數(shù)字輸入：最多8路DC 9V-24V（光電隔離）或開關(guān)輸入

數(shù)字輸出：繼電器輸出（4路，觸點(diǎn)容量5A），可作為遙控，跳閘，或告警。

溫度測量：最多8路 測溫，精度0.2度，測溫范圍（-30-100）。

報警提示：蜂鳴器

模擬量輸入：最多8路 4-20mA 或0-10V，精度0.5%

1.3.3 電氣參數(shù)

額定電壓：DC24V

電壓范圍：DC9-28V

額定功率：<5W

絕緣電壓：超過20MΩ500VDC

抗干擾度：通過快速脈沖群4kV測試（對電源和通訊端子）

靜電測試：通過空氣放電8 kV測試

1.3.4 實現(xiàn)功能

①顯示功能：可在任何一臺網(wǎng)絡(luò)電腦上監(jiān)視機(jī)車運(yùn)行制動、底開門鎖閉、制動主管壓力狀態(tài)。

②報警功能：可實現(xiàn)車輛制動、底開門不鎖閉、制動主管失壓等報警。并能短信通知預(yù)設(shè)手機(jī)。

1.3.5 系統(tǒng)主要設(shè)備及簡介

①S6201G智能工業(yè)控制器：無線終端主機(jī)負(fù)責(zé)采集信息處理上報。

②干簧管：負(fù)責(zé)制動狀態(tài)、底開門是否鎖閉開關(guān)量采集。

③壓力傳感器：負(fù)責(zé)車輛主管壓力采集。

2、多車輛安裝組態(tài)與應(yīng)用

　　多車編組后只需安裝布置設(shè)備電源線，電源由機(jī)車供給，運(yùn)用時連接電源，設(shè)備通電聯(lián)網(wǎng)工作，不用時設(shè)備不工作，節(jié)省一定上網(wǎng)流量。機(jī)車上用一臺上網(wǎng)電腦接收并顯示。電腦上安裝監(jiān)控軟件。 

圖3 車輛組態(tài)后開關(guān)/模擬量遠(yuǎn)程監(jiān)控圖

4、應(yīng)用前景

　　該無線終端采用BS架構(gòu)，內(nèi)置監(jiān)控網(wǎng)頁功能，使用簡單，穩(wěn)定，不需要搭建服務(wù)器，不需要重新組建網(wǎng)絡(luò)，就可以實現(xiàn)隨時隨地手機(jī)網(wǎng)頁監(jiān)控，電腦網(wǎng)頁監(jiān)控。報警主機(jī)具備短信報警、電話報警、蜂鳴器報警、多用戶報警、定時發(fā)短信日報等多種功能，提高了整個系統(tǒng)報警的可靠性，流量月租約5元。

　　另外系統(tǒng)采用開放式的結(jié)構(gòu)，有大容量內(nèi)存，支持1000點(diǎn)報警，后期擴(kuò)展其他數(shù)據(jù)報警，非常方便，成本低。后期擴(kuò)展費(fèi)用只需要增加無線終端就可以，軟件上做簡單修改。

5、結(jié)語

　　目前我國煤礦鐵路運(yùn)輸自動化系統(tǒng)落后，效率低，且安全技術(shù)設(shè)備配套不到位。大多數(shù)煤礦煤礦鐵路運(yùn)輸設(shè)備檢查確認(rèn)仍然是點(diǎn)點(diǎn)設(shè)人的傳統(tǒng)方式，人員崗位設(shè)置多，科技含量水平低，效率低下，安全無保證。S6201G智能工業(yè)控制器監(jiān)控裝置投用實施可極大增強(qiáng)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，有效降低行車事故的發(fā)生率，并對煤礦鐵路高效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，可為應(yīng)用企業(yè)帶來很好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。