由于架线电机车具有系统简单、坚固耐用、维护方便、无污染的特点，我国大多数金属中小型矿山均选用牵引型直流架线式电机车作为井下的主要运输工具。架空线路采用裸露铝线沿巷道架设，电压等级一般为110 V、250 V和660 V三种电压等级，加上目前我国大多数中小型矿山由于井下巷道狭窄，空间受限，空气潮湿，人员与机车同行于同一条巷道，加上很多地点达不到规程规定的巷道架设高度，人员的触电伤亡事故的危害程度高。针对机电安全管理的需求，我公司引入了电机车智能控制装置，并在矿井中进行了应用，经过一年多的运行，在电机车架线安全方面取得了较好的安全效果，并在使用过程中不断进行改进，最终取得了较好的成效。
电机车智能控制装置的特点
电机车架空线分段智能控制装置，利用先进的PLC可编程自动控制技术，采用最简便的方法，限度地降低了矿山运输系统中架线电机车架空线长期带电的重大事故隐患的危害，从而可大大减少因接触架空线而造成的人员触电伤亡事故。作为矿山井下运输系统提高安全本质化水平的一项重要举措，电机车架空线分段智能控制装置具有以下优点。
将性能稳定、安全可靠的PLC可编程技术，作为控制技术的核心，通过PLC编程软件的开发，有效的解决了诸如开、停车的等待时间、线路过渡段的间隙、运行中的接触抖动、线路电阻的变化，启动电流波动等问题，智能化程度高，运行可靠。
设计了专门的启动检测回路，在线路停电后，往线路上送上一较低的24 V安全电压，当司机扳动主令开关，要求启动时，将该启动检测回路短路，其产生的短路电流，经过PLC的取样、分析、判断后，将电源送上线路，保证了系统运行的准确性。同时，线路不送电期间，线路只维持一个较低的24 V安全电压，也保证了人员不会发生触电事故。
为了保证两种不同的电压同时送上同一线路时产生碰撞，在安全电压回路上串接了一只高反向击穿电压的二极管，同时回路中还串接了一个由接触器控制的常闭接点，当线路送电时自动切断安全电压回路，提高了装置的安全性。
电机车的自动停电是通过PLC对串接在线路中的分流器取样、分析、判断后，通过切断接触器来实现的，保证了停电时间的准确性。
采用分段自动控制，将架空线路分成若干段，实现了电机车在哪段上运行，哪段上有电的智能化控制。
采用触摸屏技术显示主要参数，并通过触摸屏进行各参数的整定修改。调整检查便捷、直观。
基本工作原理
电机车启动的信息由专门设计的启动检测回路（1直流电源→2取样电阻→3限流电阻→4嵌位二极管→F架空线→10电机车受电弓→9主令控制器主触头→8直流电机→7启动调速电阻→G轨道→1）中的取样电阻2提供（如图1所示）。当电机车司机扳动主令控制器其主触头9闭合，将该回路接通，由此产生的电流在取样电阻上产生的压降，作为电机车的启动信息，将信息输入PLC进行分析处理判断，确定为电机车启动信号后，PLC即控制串接在该分段回路中的接触器6合闸送电，电机车即可投入运行。由于启动检测回路使用的电压为低电压（本装置采用24 V），因而在电机车停车期间，不会对人员造成伤害。
由于在架空线路上同时要分别运行两个电压等级不同的直流电压（本系统为250 V和24 V），为避免电压冲突，我们在启动检测回路接入架空线F处，串接了一只高反向击穿电压的嵌位二极管4。利用其嵌位功能，当低电压正常运行时，高电压一旦送入线路，低电压回路便会被嵌位二极管4嵌位，使高电位不能侵入启动检测回路，达到了向同一线路送入不同等级电压的目的。同时在启动检测回路中还串接了一个接触器6的常闭接点，当线路送入线路直流电压时，自动切断启动检测回路，从而保证了在同一线路上送上两种不同电压等级的电源的安全。
电机车的自动停电的信息是从串接在线路中的分流器5上取样获得的。当电机车停止运行后、线路上的分流器从有电流变为无电流，该信息经送入PLC分析、判断后，控制线路接触器6断开，将电源切断。由于采用了先进的PLC可编程技术，有效的解决了诸如开停车等待时间的长短、线路过渡段的衔接、运行中的受电弓接触抖动、线路电阻的变化、特殊情况的区分、启动电流波动等问题，运行平稳，故障率低，更为人性化。
采用了分段自动控制的技术措施，将架空线网路分成若干段（本装置为6段），每一段都实行单独供电，单独控制，实现电机车在哪段上运行，哪段上有电的智能化控制，限度的降低了架空线网路带电运行的机率。
采用触摸屏技术显示主要参数、各参数的调整，调整检查便捷、直观。
使用过程中存在的主要问题
装置对井下道轨的轨间连接要求非常高，轨间连接必须可靠。在中小型矿山采用12 kg的轻轨作为运输轨道时，由于道轨的枕木小，枕基处理不够牢固，会引起电机车运行至采场时会由于道轨电阻过大，24 V检测电压通过电机车架线--电机车---道轨产生的检测电流信号太小，导致PLC无法识别电机车的投运状态，导致装置运行不正常或不稳定。
装置对电机车的电阻启动回路要求非常高，装置在设计时，根据规程规定，电机车必须在低速起步（1档起步），在电机车司控器和启动电阻性能降低或出现轻故障时，因装置检测和限制条件过于灵敏，对矿山的连续高效生产导致较大的影响，致使电机车操作工会将该装置由自动模式转入检修模式，导致系统保护失效，危机井下人员的安全。
改进措施
针对以上存在的问题，我们通过充分的理论计算和模拟实验，对装置进行了改进，改进后的装置彻底解决了使用中的问题，不仅保证了装置连续运行的可靠性，促进了安全生产，而且解决井下轨道连接不良和电机车本身轻故障带来的不良影响。
针对井下道轨的轨间连接不够可靠的实际，将装置中单一的检测电压信号改造成两个电压检测信号。设置了轨道状态切换开关，切换开关分标准模式和强力模式。标准模式的电压检测信号为24V DC，主要应用于距离装置较近且属于标准化巷道的运输段，强力模式的电压检测信号为48V DC（人体电阻按照2 k?计算，在48V DC检测电压信号下，人体触及裸露的电机车架线产生的触点电流为24 mA，小于安全电流值30 mA)，该模式主要针对距离装置较远的采场，因巷道地基不平整，轨道连接状态差的运输段。通过改进，装置对轨道的连接标准放宽了，连续可靠运行性能得到了明显提高。
针对装置对电机车的电阻启动回路要求非常高的问题，装置增加了电机车启动回路性能判断技术，设置了电机车启动状态切换开关，切换开关分标准模式和强力模式。标准模式下电机车必须按照1档、2档....4档的标准模式的顺序启动和运行，主要应用于标准化巷道中使用的状况良好的电机车；强力模式下电机车可以不按照1档、2档....4档的标准模式的顺序启动和运行，该模式主要针对非标准化巷道中的道路地基不平，轨道起伏的运输段或采场段的巷道。通过改进，装置对电机车的使用环境进行了区分和运行模式的自由切换，使装置连续可靠运行性能的到了明显提高。
电机车架空线分段智能控制装置在金属矿山中的应用，利用安全电压有选择的根据线路上电机车运行的需要，实现架空线分段的自动送电和停电，从而限度的减少了架空线带电的机率，大大提高了架空线运行的安全性。装置具有操作简单，维护量小，运行稳定，安全性好的特点。通过技术改进后，两种运行模式的智能判断，大大解决了在实际使用中存在的缺陷和不足，对矿山的连续高效的安全生产创造了很好的经济效益和社会效益，是金属矿山中非常实用的一种成熟产品和技术，对促进矿山安全生产有着积极的推广应用价值。
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由于架线电机车具有系统简单、坚固耐用、维护方便、无污染的特点，我国大多数金属中小型矿山均选用牵引型直流架线式电机车作为井下的主要运输工具。架空线路采用裸露铝线沿巷道架设，电压等级一般为110 V、250 V和660 V三种电压等级，加上目前我国大多数中小型矿山由于井下巷道狭窄，空间受限，空气潮湿，人员与机车同行于同一条巷道，加上很多地点达不到规程规定的巷道架设高度，人员的触电伤亡事故的危害程度高。针对机电安全管理的需求，我公司引入了电机车智能控制装置，并在矿井中进行了应用，经过一年多的运行，在电机车架线安全方面取得了较好的安全效果，并在使用过程中不断进行改进，最终取得了较好的成效。
电机车智能控制装置的特点
电机车架空线分段智能控制装置，利用先进的PLC可编程自动控制技术，采用最简便的方法，限度地降低了矿山运输系统中架线电机车架空线长期带电的重大事故隐患的危害，从而可大大减少因接触架空线而造成的人员触电伤亡事故。作为矿山井下运输系统提高安全本质化水平的一项重要举措，电机车架空线分段智能控制装置具有以下优点。
将性能稳定、安全可靠的PLC可编程技术，作为控制技术的核心，通过PLC编程软件的开发，有效的解决了诸如开、停车的等待时间、线路过渡段的间隙、运行中的接触抖动、线路电阻的变化，启动电流波动等问题，智能化程度高，运行可靠。
设计了专门的启动检测回路，在线路停电后，往线路上送上一较低的24 V安全电压，当司机扳动主令开关，要求启动时，将该启动检测回路短路，其产生的短路电流，经过PLC的取样、分析、判断后，将电源送上线路，保证了系统运行的准确性。同时，线路不送电期间，线路只维持一个较低的24 V安全电压，也保证了人员不会发生触电事故。
为了保证两种不同的电压同时送上同一线路时产生碰撞，在安全电压回路上串接了一只高反向击穿电压的二极管，同时回路中还串接了一个由接触器控制的常闭接点，当线路送电时自动切断安全电压回路，提高了装置的安全性。
电机车的自动停电是通过PLC对串接在线路中的分流器取样、分析、判断后，通过切断接触器来实现的，保证了停电时间的准确性。
采用分段自动控制，将架空线路分成若干段，实现了电机车在哪段上运行，哪段上有电的智能化控制。
采用触摸屏技术显示主要参数，并通过触摸屏进行各参数的整定修改。调整检查便捷、直观。
基本工作原理
电机车启动的信息由专门设计的启动检测回路（1直流电源→2取样电阻→3限流电阻→4嵌位二极管→F架空线→10电机车受电弓→9主令控制器主触头→8直流电机→7启动调速电阻→G轨道→1）中的取样电阻2提供（如图1所示）。当电机车司机扳动主令控制器其主触头9闭合，将该回路接通，由此产生的电流在取样电阻上产生的压降，作为电机车的启动信息，将信息输入PLC进行分析处理判断，确定为电机车启动信号后，PLC即控制串接在该分段回路中的接触器6合闸送电，电机车即可投入运行。由于启动检测回路使用的电压为低电压（本装置采用24 V），因而在电机车停车期间，不会对人员造成伤害。
由于在架空线路上同时要分别运行两个电压等级不同的直流电压（本系统为250 V和24 V），为避免电压冲突，我们在启动检测回路接入架空线F处，串接了一只高反向击穿电压的嵌位二极管4。利用其嵌位功能，当低电压正常运行时，高电压一旦送入线路，低电压回路便会被嵌位二极管4嵌位，使高电位不能侵入启动检测回路，达到了向同一线路送入不同等级电压的目的。同时在启动检测回路中还串接了一个接触器6的常闭接点，当线路送入线路直流电压时，自动切断启动检测回路，从而保证了在同一线路上送上两种不同电压等级的电源的安全。
电机车的自动停电的信息是从串接在线路中的分流器5上取样获得的。当电机车停止运行后、线路上的分流器从有电流变为无电流，该信息经送入PLC分析、判断后，控制线路接触器6断开，将电源切断。由于采用了先进的PLC可编程技术，有效的解决了诸如开停车等待时间的长短、线路过渡段的衔接、运行中的受电弓接触抖动、线路电阻的变化、特殊情况的区分、启动电流波动等问题，运行平稳，故障率低，更为人性化。
采用了分段自动控制的技术措施，将架空线网路分成若干段（本装置为6段），每一段都实行单独供电，单独控制，实现电机车在哪段上运行，哪段上有电的智能化控制，限度的降低了架空线网路带电运行的机率。
采用触摸屏技术显示主要参数、各参数的调整，调整检查便捷、直观。
使用过程中存在的主要问题
装置对井下道轨的轨间连接要求非常高，轨间连接必须可靠。在中小型矿山采用12 kg的轻轨作为运输轨道时，由于道轨的枕木小，枕基处理不够牢固，会引起电机车运行至采场时会由于道轨电阻过大，24 V检测电压通过电机车架线--电机车---道轨产生的检测电流信号太小，导致PLC无法识别电机车的投运状态，导致装置运行不正常或不稳定。
装置对电机车的电阻启动回路要求非常高，装置在设计时，根据规程规定，电机车必须在低速起步（1档起步），在电机车司控器和启动电阻性能降低或出现轻故障时，因装置检测和限制条件过于灵敏，对矿山的连续高效生产导致较大的影响，致使电机车操作工会将该装置由自动模式转入检修模式，导致系统保护失效，危机井下人员的安全。
改进措施
针对以上存在的问题，我们通过充分的理论计算和模拟实验，对装置进行了改进，改进后的装置彻底解决了使用中的问题，不仅保证了装置连续运行的可靠性，促进了安全生产，而且解决井下轨道连接不良和电机车本身轻故障带来的不良影响。
针对井下道轨的轨间连接不够可靠的实际，将装置中单一的检测电压信号改造成两个电压检测信号。设置了轨道状态切换开关，切换开关分标准模式和强力模式。标准模式的电压检测信号为24V DC，主要应用于距离装置较近且属于标准化巷道的运输段，强力模式的电压检测信号为48V DC（人体电阻按照2 k?计算，在48V DC检测电压信号下，人体触及裸露的电机车架线产生的触点电流为24 mA，小于安全电流值30 mA)，该模式主要针对距离装置较远的采场，因巷道地基不平整，轨道连接状态差的运输段。通过改进，装置对轨道的连接标准放宽了，连续可靠运行性能得到了明显提高。
针对装置对电机车的电阻启动回路要求非常高的问题，装置增加了电机车启动回路性能判断技术，设置了电?灯舳刺谢豢兀谢豢胤直曜寄Ｊ胶颓苛δＪ健１曜寄Ｊ较碌缁当匦氚凑?档、2档....4档的标准模式的顺序启动和运行，主要应用于标准化巷道中使用的状况良好的电机车；强力模式下电机车可以不按照1档、2档....4档的标准模式的顺序启动和运行，该模式主要针对非标准化巷道中的道路地基不平，轨道起伏的运输段或采场段的巷道。通过改进，装置对电机车的使用环境进行了区分和运行模式的自由切换，使装置连续可靠运行性能的到了明显提高。
电机车架空线分段智能控制装置在金属矿山中的应用，利用安全电压有选择的根据线路上电机车运行的需要，实现架空线分段的自动送电和停电，从而限度的减少了架空线带电的机率，大大提高了架空线运行的安全性。装置具有操作简单，维护量小，运行稳定，安全性好的特点。通过技术改进后，两种运行模式的智能判断，大大解决了在实际使用中存在的缺陷和不足，对矿山的连续高效的安全生产创造了很好的经济效益和社会效益，是金属矿山中非常实用的一种成熟产品和技术，对促进矿山安全生产有着积极的推广应用价值。