河北矿用机车管理系统

一、产品概述

煤矿井下巷道错综复杂，大部分斜坡道和平巷运输道都属于单行车道、多用途、多岔道口且弯道较多。矿业生产中，井下作业机车频繁出入，数量时刻发生变化，巷道中两车相遇、三岔路和十字路口多车运行时，随时可能发生相向堵车、机车故障或因事故出现的巷道塞车，因此大大影响了矿业生产效率和矿业生产安全。

因此为矿山生产安全，满足高效快捷的要求，解决井下事故时的应急救灾需求，更好的调度指挥矿山井下作业人员，自动控制井下机车运行，本公司特为矿山机车运输自主研发的矿用机车管理系统。该系统能实现机车定位跟踪、行车信号引导、机车运行工况信息采集、语音通讯和调度管理等功能，能够对矿井作业机车的活动情况进行实时定位及监控，对运行中机车进行交通信号引导，如发生故障和事故，可通过定位或监控显示的分布情况和实况信息对其进行通讯联络和调度，制定切实有效的救灾、救援方案，提高应急救援工作的效率，从而大大的提升了矿山辅助运输管理手段和能力，更提高矿业生产效率和矿业生产安全，也保证了机车和人员的安全。

二、系统介绍

1、系统组成

该系统由矿用机车定位装置、矿用机车信号灯自动控制装置、矿用机车监控装置和矿用井巷通讯装置组成。

2、系统功能

a、机车交通信号灯引导功能；

b、机车信号灯自动控制功能；

c、机车考勤管理功能；

d、机车数量监控功能；

e、机车位置监控功能；

f、机车路径监控功能；

g、机车行车监控功能；

h、机车动态调度功能；

i、机车调度通讯功能；

j、文字警示功能；

k、灯光报警功能；

l、语音报警功能。

3、本文以下内容主要介绍矿用机车定位及机车信号灯自动控制装置，矿用机车监控装置和矿用井巷通讯装置详细介绍请参见其装置说明书。

三、矿用机车定位及信号灯自动控制装置

1、装置介绍

该装置采用RS485作为数据传输主干线，在主干线上设立位置识别器，在信号灯区域安装调度控制分站，位置识别器和调度控制分站负责对机车信息采集及井下信号灯控制。通过采用井下机车信息采集、网络传输、主控逻辑运算、信号灯控制等来监测井下机车，定位机车，画面实时监控，指引机车行驶。

每台机车安装携带一台车载通讯识别器和移动摄像头，当机车行驶至信号灯附近时，信号灯区域调度控制分站检测到信息，并作出判断进行逻辑运算，发出信号对前、后路口的信号灯进行控制，让信号灯显示红灯或者绿灯同时发出语音警报，以警示其它机车，发出错车信号，完成控制指挥任务。同时将位置识别器采集到的机车位置信息和摄像头采集到的画面信息通过总线网络传输给地面主机，实现机车的定位和监控。

该装置控制技术采用公路交通指挥灯信集闭系统原理，实现对井下各路口信号灯进行控制，自带程序纠错功能，在RS485总线沿途按距离设立多台位置识别器，可对机车行驶半途返回，或多车多路口运行时出现信号灯程序紊乱时，进行信号程序纠错重置，指示井下机车安全有效的行驶作业，以免机车因错误信号引导造成巷道堵塞或事故。

2、装置的实现功能和解决方案

2.1主要实现功能：

a.斜坡道从井口到井底要采用信号灯管制，使所有进出井机车能够有序的运行，不能发生相向堵车、巷道塞车现象。

b.平巷中两车相遇时错车要井然有序，以免发生事故或巷道塞车。

c.当机车在井下出现故障时，能够指挥其它机车有序的通行。

d.在三岔路口和十字路口机车能够按信号灯规则顺利运行，以免发生事故。

e.当井下机车有闯红灯违规时，信号灯系统有应急措施，不能妨碍其他机车的正常运行。并且在调度中心能够查询到违规机车。

2.2主要实施方案：

a.斜坡道信号灯自动控制规则：

斜坡道在井口设一组信号灯，在井下设一组信号灯，这两组信号灯分别设一调度控制分站，沿途设立多台位置识别器。当井口来车时，设置在井口的信号灯调度控制分站检测到车载通讯识别器的信息，该信号灯显示绿灯（表示该车可以进入斜坡道），调度控制分站马上把信号通过总线传送给井底信号灯显示，井底信号灯自动变为红灯阻止井底机车上行前往井口，这样井口机车才能入井。当机车行至井底岔路口并驶离井底调度控制分站识别区域时，调度控制分站立刻对系统进行复位；如此时井口有下行车辆跟行，系统将继续保持原工作状态；若无车跟行，井底路口有车等候，则系统进入翻转状态，井底信号灯变为绿灯，井口信号灯变为红灯（以阻止井口车辆下行入井），工作程序同下行。详细布置图请参见下图。

注：因煤矿井下巷道错综复杂，要求规则不同，因此组网所需设备不同，要根据煤矿实际情况制定方案和计划设备，以上系统布置图仅供参考。图中产品图片因生产批次、具体型号不同，仅供参考，详情可联系我们销售人员进行具体核实。

b.平巷中两车在行驶中交汇及两站点机车行驶规则：

机车在井下平巷中，当b车与a车在1号路口集汇时，若a车遇红灯往次干道避让，让b车通行，反之b车遇红灯往次干道避让，让a车通行；当b车先到达2号路口时，后台控制1号路口的指示灯为红灯，让a车提前避让；当a车先到达1号路口时，反之。详细布置图请参见下图。

c.井下机车发生故障情况（布置图详见下图）：

当井下机车出现故障，不能行进时，调度控制分站根据其状态经延时处理，判断该车出现故障，指示后车和其他机车绕行或暂避，待机车检修完毕正常运行，恢复信号指令，引导机车正常通行。

d.井下机车不同站叉行驶情况（布置图详见下图）：

当a车到达1号路口时侯，调度控制分站控制2号路口主干道信号灯为红灯，禁止b车进入主干道，指引b车进入次干道或者岔路口进行避让，当a车驶出1号路口后，1号和2号路口主干道信号灯转换为绿灯，此时b车或后车可由主干道通行，或由次干道进入主干道下行，反之依然。

e.井下机车闯红灯情况（布置图详见下图）：

当机车出现闯红灯情况时，后台根据调度控制分站信息记录其机车所带识别器编号，并闭锁其他正向此闯红灯位置行进机车，尽可能减少机车堵塞和事故。

注：矿井下巷道错综复杂，要求规则不同，因此组网所需设备不同，要根据煤矿实际情况制定方案和计划设备，以上系统布置图仅供参考。图中产品图片因生产批次、具体型号不同，仅供参考，详情可联系我们销售人员进行具体核实。

3、装置组成

a.地面监控主机：该主机，集监控、定位、数据采集及存储、信号灯自动控制等功能于一身，实现对信息的自动化管理，在屏幕上直观显示井下机车动态信息和分布情况，使管理层一目了然。

b.地面交换机：交换机为网络中计算机与其他网络设备互联必不可少的设备，网络中最重要的应用就是提供网络接口，所有网络设备的互联都必须借助交换机才能实现。

c.环网接入器：矿用环网接入器是一种数据交换传送设备，适于瓦斯、煤尘爆炸危险的环境将具备以太网或RS485/232通信接口的设备接入环网。

d.数据光端机：光端机是一个延长数据传输的光纤通讯设备，它主要是通过信号调制、光电转化等技术，利用光传输特性来达到远程传输的目的。

e.供电器：供电器是为系统中所有产品提供电源的设备，防爆型式为隔爆兼本质安全型，具有输出双重保护功能，保障了产品的安全性和稳定性。

f.调度控制分站：调度控制分站为系统中主要的智能化产品，具 有无线数据采集，存储、处理、显示、控制、红外遥控及远距离通讯等功能。

g.位置识别器：位置识别器为系统中机车或者人员定位识别的分站，具有无线数据采集，处理、控制 等功能。

h.信号控制器：信号控制器是系统中的终端信号转换产品，控制分站给出的指令由信号控制器转换成电信号控制电子显示器和声光报警器进行信号转换工作。

I.车载通讯识别器：车载通讯识别器为系统中随车携带的移动通讯定位产品。具有通讯功能，能周期性的加密的编码信息以微波的方式发送给调度控制分站或者位置识别器。

j. 声光报警显示器：声光报警显示器主要用于数据处理和显示报警功能，为运输巷道入口、出口或三叉口     处进 行交通信号指引和声光报警。可根据用户需求编辑语音和文字内容，文字可为滚屏和固定。