[发明专利]智能型电机车防撞系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车安全装置，特别是涉及一种矿山井下水平大巷中的电机车防撞系统。

技术背景

随着煤炭事业的飞速发展，煤炭市场的持续高涨，与煤矿的原煤生产紧密相关的井下大巷运输也越来越繁重，通常采取增加运输车辆和车次，或者提高车速等措施来适应。但是，因此也带来了许多不利因素和安全隐患，特别是因为电机车司机注意力不集中，反应迟钝，观察判断失误或疲劳瞌睡，不负责任以及道岔错位、误打切道岔等原因，大巷轨道运输电机车迎面相撞和追尾事故时有发生，特别是迎面相撞事故，由于极大的动力和惯性，造成的后果非常严重，可能会损毁轨道、路基、车辆和运送的设备，甚至会造成冒顶塌方、火灾瓦斯事故。若是运送人员的车辆相撞后果更为严重，将造成大量人员受伤。而目前电机车的制动一般都是人工操作电阻制动和手闸制动两种，刹车时易产生剧烈抖动或刹车过猛而造成人为事故。机车相撞事故一旦发生危害巨大，后果惨重，极大地影响了煤矿企业正常有序的安全生产。

目前大多电机车的防撞装置是靠弹性碰头被动地缓冲和吸收部分碰撞能量来减轻撞击危害的，但真正发生机车相撞时其防撞作用是微不足道的。市场上或技术类刊物上介绍有许多关于公路机动车防撞报警或刹车装置的产品和文章，但实际使用的却很少。首先，他们的共同点都是利用红外线、超声波、激光、无线电等发生器发出的信号被反射回来，接收器对接收到的信号进行判断处理，然后报警或利用马达刹车。但是由于煤矿井下环境特殊、巷道狭窄，轨面潮湿，岔道弯道较多，巷壁距道轨最大不足1米。电机车行驶到弯道和岔巷时，安装在电机车自身的发射器发出的电磁波或光线很容易被巷道墙壁或临道过往车辆反射而造成刹车装置误报警误动作。其次，刹车装置靠手闸、电机杠杆等机械机构制动，反应速度或慢或急，制动不平稳，同样容易导致车辆掉道或设备损坏，甚至造成人员受伤。所以，此类刹车装置不适宜煤矿井下，还可能留下安全隐患。

发明内容

本发明的目的是解决和预防煤矿井下因电机车司机注意力不集中，反应迟钝，观察判断失误或疲劳瞌睡，不负责任以及道岔错位、误打切道岔等原因而发生的大巷轨道运输电机车迎面相撞和追尾事故，特别是迎面相撞事故，提供一种智能型电机车防撞系统，以彻底杜绝此类事故的发生，为矿山安全生产保驾护航。

本发明的智能型电机车防撞系统由红外发射单元、红外接收单元、主控制单元、执行单元、声光报警单元和液压制动单元组成。

其中，红外发射单元由编码调制器1、载波振荡器2、电子开关3、放大器发射管4和聚光透镜40组成，独立安装在电机车的前后两端，用于连续发射不同编码的红外线波；红外接收单元为红外接收器5，安装在电机车的两端，用于接受前面车辆射来的红外线波，并提供给单片机进行处理分析。

主控制单元由单片机IC(AT89C2051)、时钟电路7、复位电路8、手动制动按钮9、稳压电源21以及霍尔速度传感器6组成，执行单元由第一光电隔离器10、第二光电隔离器18、D/A转换器14、模拟放大器15组成，红外接收器5接入单片机IC的输入端P3.1；霍尔速度传感器6与单片机IC的输入端P3.2相连，用于实时监测电机车的当前速度，时钟电路7接入单片机IC的输入端X1、X2；单片机IC的输出控制端P1.0、P1.1经第一光电隔离器10隔离后分别与声光报警单元的声光信号放大器11和液压制动单元的液压油泵12相连，输出端P1.2经D/A转换器14、模拟放大器15放大后连接液压制动单元的比例电磁阀16，控制比例电磁阀16的开启量，输出端P1.3经第二光电隔离器18隔离后与液压制动单元的电机车控制器19相连，以便及时切断电机车的电源；复位电路8和手动制动按钮9分别连接单片机IC的输出控制端RST和P3.0；稳压电源21的电源取自电机车控制电源，经稳压后输出+5v和+24v，分别与单片机的电源端VCC以及各功能电路的电源端相连，以提供可靠的稳压电源。

声光报警单元由声光信号放大器11和报警器13构成。