机车运输监控系统在煤矿生产中的应用与研究

1、机车运输监控系统在煤矿生产中的应用与研究机车运输监控系统在煤矿生产中的应用与讨论引言井下煤炭运输作业是煤矿安全生产的重要组成部分。传统的煤矿井下机车监控多接受以下两种类型：一是基于轨道传感器的机车监控系统，缺点是为了猎取机车位置信息，在轨道上安装大量的位置传感器，接受这种安装形式的传感器易损坏且定位精度差；二是基于射频识别技术的定位方法，但该技术在通信过程中也简单因信息碰撞而丢失。针对井下特殊环境和传统机车监控方法的缺乏，提出了KJ539型井下机车监控系统的设计方案。该系统具有本钱低、功耗低、网络容量大、响应速度快、抗干扰性强、定位范围广且精度高及漏检率低等特点，具有较好的有用性和先进性。2、

2、KJ539机车运输监控系统主要目标“KJ539机车运输监控系统可以建立一个可视化、自动化、信息化、集成化的井下运输监控系统，保证井下运行安全，提高车辆运行效率。同时为矿井环境、人员、设备等安全监测提供扩展应用，形成集成化的综合监测监控平台，实现矿山灾难预警和突发事件救助。通过综合数据传输平台，为安全监控提供网络支撑；通过交通信号灯操纵系统，为井下车辆安全行驶提供信号指示；通过车辆定位系统，为井下车提供精确的定位，以及追尾报警灯；通过调度中心管控平台，实现井下实时监控、集中治理，形成一个可视化、自动化、数字化的矿车运输监控系统；通过运输监控系统，为其他系统提供硬件通信接口，形成一个集成化的矿井安

3、全生产综合监测监控系统。3、KJ539机车运输监控系统的原理3.1网关的基本工作原理监控网关通过网络光缆，一方面接受工控机的访问，将所收集的检测信息整理打包，上传给工控机，同时接受工控机下发的操纵指令；另一方面矿用本安型胶轮车运输监控网关自己将不停地对所连接的检测设备进行检测，如接收器胶轮车累计请求信息、显示器和弯道报警器的回测信息等，并下达操纵指令，操纵显示器。3.2基站的基本工作原理基站通过接收车载机、信号灯、道岔等设备的信号，传输到相应的网关，通过网关上报工控机，检测机车编号、位置、方向、道岔和信号灯的状态等信息。系统运行时，车载机将车号编码及调度、治理所需的其它编码信息键控调制后用无线

4、电的方式发送出去，这些信息被安装在巷道各监测点的基站接收后，传给网关，再由网关通过网络传至上位机监控系统，从而使系统实时显示车号、车类等信息。3.3信号灯的基本工作原理信号灯的基本工作原理是：系统依据路段占用状况和胶轮车位置状况，确定对信号灯发出何种显示信号指令，信号灯接收显示信号指令时，显示所需的信号，如红灯或绿灯。同时信号灯也将自身当前显示模式，回送给系统网关，以告知自身显示状态。若信号灯与系统失去通讯，10秒钟后自动复位。3.4道岔装置的工作原理首先由调度员发出操作指令或计算机自动发出操纵指令后，通过网络传到司控道岔所在系统网关，由系统网关再发操纵指令，操纵指令以编码的形式传送到司控道岔

5、执行器内，执行器执行指令。4、KJ539机车运输监控系统主要功能分析4.1定位功能4.1.1实时定位跟踪：对井下移动车辆的实时位置、运行轨迹、分布状况等进行定位跟踪，并记录他们在各区域及各监测点的停留时间。4.1.2定位显示：可在计算机终端或LED显示器设备上，以电子地图、汉子、表格等形式，实时显示井下车辆的定位信息。4.2监控功能4.2.1安全监测监控：对各巷段交通道口的信号灯标识，进行自动切换及联动操纵；对井下车辆移动对象安全监测。4.2.2紧急事件处理：当矿井发生紧急状况时，系统可以提供车辆和驾驶远在各区域的分布信息，系统可以提供井下各区域车辆和人员的最新历史分布信息，帮助指挥人员制订救

6、援方案。4.2.3无线视频监控：通过在大型胶轮车上安装无线摄像机，可实现对胶轮车经过的巷道进行监控，实时了解巷道内的人员、车辆的状况。4.3调度功能调度员可通过监控主机，依据井下车辆位置、交通状況等信息，编组安排车辆运输任务；也可依据紧急调度的需要，操纵信号指示灯。4.4报警功能4.4.1异样行驶报警：系统可以自动诊断车辆闯红灯、车辆滞留巷道内等异样状况，并且通过地面调度中心的监控终端，以声光等模式报警模式给予报警提示。4.4.2故障诊断报警：当系统和设备出现故障后，地面调度中心的监控终端可发出声响告警，并显示故障的种类和地点，以便维护人员实行应急措施。4.4.3追尾报警功能：当胶轮车距离过近

7、时，车载机发出语音报警、提示驾驶员留意行车安全，幸免事故的发生。4.5查询功能4.5.1综合信息查询：系统可对井下车辆、人员流淌、安全检测点、设备和系统运行等信息进行查询；还可以依据治理需要、以部门、班次、人员等属性查询车辆信息。4.5.2实时信息查询：可在电子地图上按监控路径，查询此范围内全部车辆实时信息。4.5.3历史信息查询：可以按时间段对车辆历史行程轨迹路径、故障、次数等进行查询，并可以通过电子地图可视化再现，或通过文本，报表等形式显示。4.6治理功能4.6.1系统治理功能：用户治理、设备治理、网络治理等。4.6.2GIS治理：电子地图治理、编辑等操作功能维护等。4.6.3监控治理：监

8、控规则治理、报警规则治理、联动操纵治理等。4.6.4信息治理：统计、分析、显示、查询、报表、打印等。4.7联网功能4.7.1通过综合信息治理平台的接口，可实现与矿山安全信息治理系统和“感知矿山物联网系统的信息集成、资源共享，为矿山安全生产监督、治理、指挥、决策等提供重要的信息根据。4.7.2依据用户属性和权限，可实现多用户、多地点查看以及远程访问。5、KJ539机车运输监控系统主要优点讨论5.1无线参数优化组合无线通信技术在井下封闭环境中的应用与地面自由空间的应用差异很大，许多技术参数需要依据井下现场环境来配置，没有可借鉴的胜利案例。其关键在于：需要依据井下运输巷道的物理环境、车辆类型和车速、

9、道口特点等，确定主要参数的最正确组合，确保无线通信的可靠性和适用性。5.2敏捷的组网方式井下已巷道为主，其道路呈带状线性结构，长距离的无线传输不仅路径损耗大、延时大，而且存在信号传输不稳定、检测误差大、电池能耗不匀称、能量供应和维护困难等技术难题。但是井下具有动态部署、流淌作业的需要和有些场所难以布线的特点，要求系统接受有线和无线相结合的组网方式，即可接入矿山现有的工业环网，又可独立组网，形成敏捷可靠的组网模式，以适应井下特定环境，方便扩展，同时保证井下通信的可靠性。5.3可靠的信号操纵系统需依据运输巷的道口特点，建立自适应操纵模型和算法定义，为多方向行驶车辆提供信号指示，同时还需幸免因多标签冲突、多基站冲撞以及车辆违章行驶等异样状况，造成交通信号错报和系统紊乱。5.4精确的定位跟踪系统需建立符合井下线性巷道结构特点的定位算法定义，保证车辆精确定位、实时跟踪。5.5适应性操纵策略系