本案涉及露天或非露天的煤礦或非煤礦山安全生產(chǎn)和礦山開采自動化領域，具體說利用傳感器技術、電子技術、計算機應用技術實現(xiàn)礦山有軌運輸列車掉軌檢測和預防，防止安全事故發(fā)生，減少生命、財產(chǎn)損失并有利提高生產(chǎn)運輸效率。

背景技術：

井下礦山和運距較長的露天礦山多采用有軌列車進行礦山產(chǎn)物的運輸，有軌列車為有軌牽引機車和有軌礦車編組而成。目前國內礦山應用的有軌機車多采用人工駕駛，不能采集和有效控制機車行駛速度，加之軌道平整度不好，時有運輸列車掉軌現(xiàn)象發(fā)生；而針對無人駕駛而設計的利用接近開關和紅外傳感器作為機車出軌檢測裝置的方法，因采用軟性連接不同使接近開關與車輪及軌道很好的對中，加之礦山灰塵較大不利紅外傳感器工作，難免會造成不能準確檢測機車掉軌情況的發(fā)生；同時該方法不能解決礦車掉軌情況的檢測。因此本案提出一種解決的方法和裝置。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有礦山運輸設備和生產(chǎn)狀況，本著低成本易實現(xiàn)原則，為了減少嚴重生產(chǎn)事故發(fā)生、提供作業(yè)效率，本案提供一種礦用有軌列車運輸過程中預防其掉軌發(fā)生和掉軌檢測的方法及裝置。礦用有軌列車由機車和礦車編組而成，輪對是機車和礦車的組成部分，機車的牽引電機驅動輪對，突破輪對與軌道摩擦的阻力，使列車在軌道上行走。列車掉軌檢測和預防的裝置為掉軌檢測器和車載控制器，掉軌檢測器和車載控制器安裝在機車上。根據(jù)安裝方式不同，掉軌檢測器可以集成到車載控制器中也可以獨立安裝，通過信號線與控制器相連。掉軌檢測器由機車速度位置檢測和機車掉軌檢測單元構成，根據(jù)本案實例，所述速度位置檢測單元可為旋轉編碼器；掉軌檢測單元為電壓檢測裝置，可為電阻排或帶精密電子的A/D采樣器件。控制器實時采集旋轉編碼器的計數(shù)值，根據(jù)計數(shù)值、運行時間可計算出列車實時運行速度，當列車運行速度無限接近或超過控制器內存儲的該軌道位置約束安全速度值時，控制器控制機車的牽引電機和剎車裝置進行限速，預防掉軌情況放生。車載控制器實時采集掉軌檢測單元的信息，判斷機車是否掉軌；同時采集機車牽引電機的實時功率值，與控制器內存儲的列車正常行駛時的功率值比對，當采集值大于正常功率值一定范圍，則可判斷機車或有礦車掉軌發(fā)生，控制器控制機車的牽引電機和剎車裝置進行停車動作，避免列車完全掉軌而造成嚴重事故。

有益效果：本案提供一種礦用有軌運輸列車預防掉軌和導軌檢測的方法及裝置，比已有方法適合礦山震動、多塵環(huán)境，且成本低，避免已有方法因震動和多塵環(huán)境引起的檢測失誤，減少安全事故發(fā)生，省去了列車掉軌后的落軌復位和散落貨物清理工作，從而提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1 列車掉軌檢測和預防示意圖；

圖2 列車掉軌檢測和預防控制示意圖；

圖中：1為機車，2為礦車，3為輪對，4為軌道，5為車載控制器，6為旋轉編碼器，7為電氣總接地點，8為電阻排，9為集電弓，10為架空線，11為變電柜，12為牽引電機，13為掉軌檢測器，14為剎車裝置。

具體實施方式

本案所實現(xiàn)的礦用列車的掉軌檢測和預防主要是由13掉軌檢測器和5車載控制器實現(xiàn)，13掉軌檢測器由6旋轉編碼器和8電阻排構成。下面結合附圖詳細描述本案的實現(xiàn)過程，附圖描述的實施例是示例性的，旨在清晰描述本方案，而不能理解為對發(fā)明內容的限制。的信息采集、定位、導航和語音通信功能主要由17智能頭盔和18智能無線定位通信基站實現(xiàn)。如圖1、圖2所示，11變電柜通過10架空線與機車的9集電弓接觸后為機車的12牽引電機提供動力，12牽引電機驅動3輪對做圓周運動，牽引2礦車在4軌道上行走，完成礦山運輸任務。因1機車整體具備導電性能，11變電柜通過10架空線和搭接在10架空線上的9集電弓為機車輸送電源，再通過1機車的7電氣總接地點、3輪對和4軌道構成電氣回路。將1機車的7電氣總接地點的地線與其斷開，地線與8電阻排一端相連，再從8電阻排的另一端分別引線至各個3輪對處，8電阻排中的電阻個數(shù)等于3輪對個數(shù)，電阻個數(shù)也可大于3輪對個數(shù)，多余的電阻作為備用。8電阻排中的各個電阻兩端分別與5車載控制器相連，通過采集電阻上分得的電壓值判斷機車掉軌；同時6旋轉編碼器與3輪對同軸相連，采集3輪對的圓周運動計數(shù)值并通過信號線送給5車載控制器，作為5車載控制器控制列車行駛速度的依據(jù)。5車載控制器采集13掉軌檢測器輸出的機車掉軌、車速信息數(shù)據(jù)，根據(jù)機車掉軌、車速等信息綜合判斷并輸出相應控制策略，通過控制14剎車裝置和12牽引電機進行減速和停車動作，避免列車掉軌后繼續(xù)行進而引起的翻車等安全事故發(fā)生。

盡管具體實施方式已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明內容的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本案的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內能夠對實施例進行編號、修改、替換和變型。