蔡紅山

[摘 要]神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)麥垛山煤礦運(yùn)用KJJ58型井下膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)對井下無軌膠輪車實(shí)施監(jiān)測和自動、手動紅綠燈控制，并通過人員定位系統(tǒng)與車輛監(jiān)控系統(tǒng)功能融合，實(shí)時掌握司機(jī)車輛駕駛狀態(tài)、行駛路徑、車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)，既提高了無軌膠輪車的運(yùn)行效率，又確保了礦井膠輪車輔助運(yùn)輸?shù)陌踩煽俊?/p>

[關(guān)鍵詞]無軌膠輪車；輔助運(yùn)輸；監(jiān)控系統(tǒng)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.32.076

1 概 述

神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)麥垛山煤礦是寧夏回族自治區(qū)鴛鴦湖礦區(qū)五對特大型礦井之一，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力800萬t/a。

礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用無軌膠輪運(yùn)輸，膠輪車由副立井提升系統(tǒng)下放至主水平和輔助水平，通過輔助運(yùn)輸大巷至各采煤工作面或掘進(jìn)頭。目前，麥垛山煤礦現(xiàn)有入井車輛76輛，其中本單位30輛，外委單位46輛。隨著礦井不斷建設(shè)和延生，礦井車輛將不斷增加。

為解決麥垛山煤礦膠輪運(yùn)輸線長、物料裝卸點(diǎn)多、車輛違規(guī)現(xiàn)象頻發(fā)、巷道堵車、井上下調(diào)度困難等問題，為提高車輛的運(yùn)行效率，確保膠輪車的安全運(yùn)行，特在主水平輔助運(yùn)輸巷、輔助水平輔助運(yùn)輸巷內(nèi)建設(shè)井下膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)。

2 井下膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)監(jiān)控原理

KJJ58移動目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)有兩部分組成，分別為人員定位系統(tǒng)和無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)。人員定位系統(tǒng)與無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)主干線路采用線纜共用技術(shù)，解決了重復(fù)敷設(shè)線纜投資大和維護(hù)工作量大的問題。主要采用無線射頻識別技術(shù)及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，在中控室設(shè)置中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對井下膠輪車進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。人員車輛一體化分站通過CAN總線上傳車輛監(jiān)控信息，通過RS485總線上傳人員定位信息。井下人員和膠輪車的移動目標(biāo)分別攜帶射頻識別標(biāo)簽（RFID），系統(tǒng)通過讀卡器與射頻識別標(biāo)簽之間的無線通信，實(shí)現(xiàn)對被識別對象的目標(biāo)定位，即時顯示在控制中心的大屏幕或電腦顯示屏上從而為生產(chǎn)調(diào)度指揮、區(qū)域禁入控制、緊急事件處理等工作提供有效手段，系統(tǒng)同時備份所有目標(biāo)信息，并將有關(guān)數(shù)據(jù)傳至各級管理部門，為各級領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督、指揮、決策等提供重要依據(jù)。系統(tǒng)軟件提供標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，無償配合第三方將其接入礦井綜合自動化平臺以及集團(tuán)聯(lián)網(wǎng)平臺。

2.2 系統(tǒng)建設(shè)

井下膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)鋪設(shè)通信電纜、電源電纜合計(jì)22km，安裝讀卡器87臺，信號燈43臺，信號燈控制器44臺、電源44臺，電子指示牌及語音箱各4套，設(shè)備分別安裝在主輔水平輔助運(yùn)輸大巷各車場繞道內(nèi)。其中主水平由+868變電所、中央變電所、13采區(qū)變電所綜保供電，輔助水平由輔助水平變電所綜保供電。在所有信號通過信號燈控制器接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)，通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)將數(shù)據(jù)上傳至地面服務(wù)器內(nèi)。

2.3 系統(tǒng)控制原則及行車原則

根據(jù)車輛監(jiān)控系統(tǒng)控制原則和讀卡器布點(diǎn)原則，在調(diào)車硐室設(shè)置三臺讀卡器，兩臺紅綠燈；在丁字路口設(shè)置四臺讀卡器，三臺紅綠燈，系統(tǒng)通過相鄰兩個讀卡器上傳的信號獲取車輛運(yùn)行信息（如膠輪車運(yùn)行方向、所在位置、膠輪車運(yùn)行平均速度等），同時對紅綠燈實(shí)施控制。

紅綠燈控制原則一：膠輪車通過調(diào)車硐室兩側(cè)的讀卡器時，下一個調(diào)車硐室的對面信號燈亮紅燈。

紅綠燈控制原則二：膠輪車連續(xù)通過調(diào)車硐室兩側(cè)的讀卡器時，運(yùn)行方向上按通過車數(shù)依次使調(diào)車硐室對面的信號燈亮紅燈。

紅綠燈控制原則三：有膠輪車占用調(diào)車硐室時，提前一個硐室對面的信號燈要亮紅燈。占用調(diào)車硐室超過設(shè)定的時間，系統(tǒng)會自動報警。

紅綠燈控制原則四：調(diào)車硐室兩側(cè)信號燈同時為紅燈時，膠輪車司機(jī)要遵守下行車讓上行車、空車讓重車、小車讓大車、貨車讓人車、輕型車讓特種車的原則進(jìn)行主動避讓。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

3.1 人員定位系統(tǒng)功能

3.1.1 井口自動檢卡功能在井口檢測定位卡狀態(tài)及信息的設(shè)備工作穩(wěn)定，檢測靈敏度是否符合使用要求，實(shí)時顯示檢卡人員的照片、姓名、卡號、部門、職務(wù)等個人信息，并實(shí)時切換顯示當(dāng)前井下人員實(shí)時信息。

3.1.2 定位卡電壓不足提示功能人員或者車輛識別卡電壓不足時，識別卡自身能夠報警，并在系統(tǒng)軟件上指示電壓不足的識別卡號、姓名、隊(duì)別、職務(wù)等個人信息，攜卡人員可依據(jù)報警信息及時更換定位卡電池。

3.1.3 緊急求救功能發(fā)生緊急事件時，通過人員配帶的定位卡緊急求救按鈕發(fā)出求救信號，及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)緊急情況，最大限度上保證救援工作的及時性。

3.1.4 緊急廣播功能緊急情況發(fā)生時，可以通過監(jiān)測中心服務(wù)器對井下每個礦工配帶的定位卡進(jìn)行廣播，將信息快速地傳達(dá)到現(xiàn)場，入井人員聽到信息后，跟帶班領(lǐng)導(dǎo)組織人員盡快撤離或躲避。

3.1.5 信息查詢功能系統(tǒng)支持實(shí)時查詢和歷史查詢功能，可依據(jù)姓名、區(qū)域、卡號、部門等信息進(jìn)行信息查詢，支持模糊查詢和精確查詢。可查詢?nèi)藛T當(dāng)前或歷史的位置信息、活動蹤跡；查詢當(dāng)前或歷史時刻某區(qū)域、某分站、某接收器該位置的人員信息；可對特定的人員進(jìn)行實(shí)時跟蹤。

3.2 車輛監(jiān)控系統(tǒng)功能

3.2.1 基本功能軟件能顯示井下車輛的位置、編號、行進(jìn)方向、運(yùn)行狀態(tài)，顯示紅綠燈的指示狀態(tài)，顯示人員車輛一體化分站、車輛讀卡器等設(shè)備的正常、故障狀態(tài)信息。

3.2.2 跟蹤和回放功能對車輛進(jìn)行實(shí)時跟蹤功能，回放指定車輛正?；蜻`章行駛的運(yùn)行軌跡。

3.2.3 車輛管理功能通過組合車輛和當(dāng)班司機(jī)實(shí)現(xiàn)電子化派車登記，對已下井車、可用車、待修車輛分別管理，統(tǒng)計(jì)運(yùn)輸任務(wù)的完成時間和運(yùn)輸趟數(shù)，生成車輛運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報表，可隨時掌握車輛的使用情況。

3.2.4 遠(yuǎn)程配置功能可遠(yuǎn)程配置車輛調(diào)度人員車輛一體化分站的端口邏輯、控制區(qū)間，以及所控區(qū)間的識別分站、區(qū)間容納車數(shù)、相鄰區(qū)間；可遠(yuǎn)程配置信號牌的方向、邏輯關(guān)系、轉(zhuǎn)換周期等配置信息。

3.2.5 井下交通自動調(diào)度功能系統(tǒng)采用分布式管理的方式，由調(diào)度分站收集車輛運(yùn)行信息，進(jìn)行分析處理，控制信號牌輸出信號，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)度控制功能。系統(tǒng)可以脫離地面主機(jī)自行運(yùn)行調(diào)度控制功能，能顯著提高效率、可靠性。

3.2.6 系統(tǒng)具備人工調(diào)度優(yōu)先的功能通過主機(jī)的系統(tǒng)軟件發(fā)送調(diào)度命令，指定區(qū)間車輛上行或下行的優(yōu)先順序，井下調(diào)度人員車輛一體化分站按照現(xiàn)場情況發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)地面調(diào)度。

3.2.7 輔助管理功能按照車輛明細(xì)記錄和統(tǒng)計(jì)車輛保養(yǎng)周期、使用率等情況；可編錄駕駛員信息，按照人員名單、值班情況和通過電子化派車派遣的駕駛員等信息分析員工出勤率、工作量，生成管理報表。

3.2.8 車輛維修閉環(huán)管理檢查發(fā)現(xiàn)或運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障車輛，檢查人或司機(jī)要將故障信息匯報調(diào)度，添加車輛故障記錄（故障類別包括人為故障、非人為故障、維修遺留問題），調(diào)度通知檢修工維修，維修結(jié)束后檢修工匯報調(diào)度，添加車輛維修記錄（維修類別包括零件修理、車輛小修、總成大修、車輛大修），然后調(diào)度通知當(dāng)班司機(jī)驗(yàn)收接車，若故障問題未徹底處理由接車司機(jī)匯報調(diào)度進(jìn)行返修。

4 結(jié) 論

通過井下移動目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)的使用，使麥垛山煤礦井下人員和膠輪車運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了動態(tài)化、信息化的監(jiān)督管理，在礦井發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害時提供了可靠的依據(jù)，同時對預(yù)防膠輪運(yùn)輸事故發(fā)生、提高膠輪車運(yùn)行效率起到了積極作用。

參考文獻(xiàn)：

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