一种无轨胶轮车监控系统的设计

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【 关键 词 】 辅助运输；无轨胶轮 车；监控 系统
引 言
图 ２ 单 向 区 间 的 信 号牌 布 置
辅助运输是指除煤炭运输以外的材料 、 设备及人员运 输的统称。 无轨胶轮车辅助运输 区别于传统的轨道矿车 、无极绳 、小提升机接 力运输等方式 ，通过 以胶轮或履带为行走机构 ， 采用防爆柴油机、 蓄 电池等为牵 引动力的车辆 ，实现材料、设备及人员的运输 。 无轨 胶轮车辅助运输 作为一种 新兴的辅助运输方式 ，在一些采煤技术先
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｆ Ｏ ｒ ｕ ｍ
一
种 无轨胶轮车监控系统的设计
解 鹏 雁
（山西高河能源有限公 司 ，山西 长治 ０ ４ ７ １ ０ ０）
【 摘
要】 无轨胶轮车辅助运输作为一种新兴的辅助 运输方式，
近年来在我 国得到 了迅速 的推广应 用。然而在 井下各 叉道 口、错车 场巷 口来设信 号牌 的情 况下，该运 输方式容易引起车辆在某 区域 内 发 生阻塞。导致车辆 频繁 倒车 ，因此，有必要 安装、使用监测监控 装 置。文章介 绍 了一种无轨胶轮 车监控 系统的组成、工作原理、调 度 方 式 和使 用 中 需要 注 意 的一 些 问题 。
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图 １ 胶 轮 车 监 控 系 统 结 构
系 统 控 制 核 心 为 井 下调 度 控 制 分 站 。 调度 控 制 分 站 连 续 不 断地 轮 流 同与 之 关 联 的位 置 识 别 分 站 、 信号 牌 、传 感 器通 信 ， 各 设 备将 自身的相关信 息传给 调度控 制分站 以供 其分析和处理 。调度控制分 站可 以脱离地面监控 主机 独立运行， 自行完成车辆信息 的采集和分 析 、控制逻辑 的决策 以及 对信号牌的控制功能 ，也可 以通过总线与 监控主机通信 。监控主机 向调度控制分站发送控制命令 ，调度控制 分站识 别命 令并进行相应 的控制工作 ；调度控制分站将分析处 理后 的相 关信息发送给监控主机 ，监控主机对接收到 的实 时信 号进 行分 析处理 ，并存储和显示 ，显示 内容包括 车辆位置 、车辆运行状态、 报 警 信 息 以及 相 应 的 历 史 曲线 图、 报 表 、 运 行 轨 迹 重 演 等 。 ２ 系统 调 度 控 制 方 式 系 统在 行 车 调 度 时 可 以 根 据 车 辆 类 型 、 车 辆 行 进 方 向 、巷 道 占 用情况 、巷 道最大容纳车数等信息采取不同的调度控制方式 ，下面 以车辆 通过两个避车硐室之间的单 向区间巷道 ２为例来进行说 明。 巷道 ２信号牌布置如图 ２所示，信 号牌 ｌ ＿ １和 ２ ． １ 分别位于巷道 ２ 两端的避车硐室处 ，并互为敌对 。信号牌红 、绿信号 指示上 下井 车 辆能否进入该巷道，以实现单向行车区间的车辆控制。
进 的 国家 应 用非 常 广泛 ， 近 年 来 在 我 国 也 得 到 了迅 速 的推 广 应 用 。 然 而 在 井 下 各 叉 道 口、 错 车 场 巷 口未 设 信 号 牌 的情 况 下 ，特 别 是 在 巷道存在 一定坡 度的情 况下， 行驶的车辆相 互之间往往看 不清对方 ， 因而容易引起车辆在某 区域 内发生 阻塞 ，导致 车辆频 繁倒 车，造 成 运输效率低下 、运输油料浪 费、机械损 耗等 问题，严重的还将导致 某些安全事故发生 。因此 ，在矿井胶轮 车运 输作业中有必要安装、 使用监测监控装置 。某煤 矿结合井下巷道实际情况 ，采用 了胶轮车 监 控 系统 。 本 文 主 要 介 绍 胶轮 车 监 控 系 统 的 组 成 、 原 理 及 其 调 度 控 制方式。 １ 监 控 系统 的 组 成 与 工 作 原 理 胶轮车监控系统地面设备主要有监控主机 、监 控备机 、交换机 等 ，井下设备主要有调度控制分站 、位置识 别分站 、电源 箱、信号 牌 、传感器等 。系统主干传输 网络 为井 下千 兆光 纤以太环网。系统 结构如图 １所示 。
具体执行流程： （ １ ） 调度控制分站根据信 号牌 １ ． １前方 的位置识别分站 １ ． １ 所 采集的车辆信息 ，综合该车辆 的历史轨迹判 断车辆行进方 向。如 果 车辆行进方向为进入巷道 ２方 向，即与信 号牌所 控制的方向一致 ， 调度控制分站将查询巷道 ２内的 当前信息 。如果巷道内不存在 逆向 车辆并且同向车 辆数 不超 过巷 道最 大容纳车数，则调度控制分 站先 控 制敌 对 信 号牌 ２ ． １显 示 红灯 ，不 允许 逆 向车 辆 进 入 巷 道 ，再 控 制 信号牌 １ ． １显示绿灯，允许该车辆进入巷道 。如不符合上述条件 ， 则调度控制分站将控 制信号牌 １ ． １显示红灯 ，不 允许该车辆进入巷 道 ，该车辆需在避车硐室处等待。 （ ２ ）车辆进入巷道 ２且被位置识别分 站 １ ． ２ 检测到后 ，调度控 制 分站 保 持 敌 对 信 号 牌 ２ ． １为 红 灯 ，阻 止 逆 向 车 辆 进 入 ，同 时 判 断 巷 道 内 的 同 向车 辆数 目， 如 果 大 于 巷道 允 许 容 纳 的 最 大 车 数 ， 则 调 度控制分 站控制信号牌 １ ． １显示红灯 ，限制 同向车辆进入巷道。 （ ３ ） 车辆被位置识别分站 ２ ． ２检 测 到 后 ，表 示 车 辆 已经 顺 利 通 过巷道 ２ 。调 度 控制 分 站查 询 巷道 ２内 是 否还 存 在 其 它 车 辆 ，如 存 在则重复步骤 （ ２ ） ，否则根据 位置识 别分 站 １ ． １和 ２ ． ２的信 息判断 是 否 有 车 辆 到 达 如 果 有 车 辆 到 达 则 重 复 步 骤 （ １ ） ， 如 果 未检 测 到 车辆信 息，则调度控制分站将控制两信 号牌 定时切换 红绿显示 。当 两辆 车 同时 从 两 端 进 入 巷 道 ２时 ，系 统 根 据 事 先 规 定 的 优 先 级 执 行 优先控 制：优 先级较 高的车辆优 先通过巷道 ２ ，优先级较低的车辆 在 避 车硐 室 处避 让 。 ３使用 中需注意的几个问题 ３ ． １ 信号牌及位置识别分站的布 置原则 在 每 个 区段 的两 端 各 设 置 一 台信 号牌 ， 以 信 号 牌 的 显示 作 为胶 轮 车 是 否 可 以驶 入 该 区段 的依 据 。在 每 个 区段 的 两端 各 设 置 一 台 位 置识别分站 ， 用 于 检 测 胶 轮 车 是 否 进 入 或 离 开 了某 一 区 段 或 错 车 区 。 错车 区 至少 设置 一 台位 置 识 别分 站 ，用 于 检 测 是 否 有 车 辆 停 留 在 错 车区，停 留的是哪一种车辆 。 ３ ． ２行 车 规 范和 调 度 方 式 的制 定 在井下运输中 ，由于巷道交叉 口的空 间较大 ，在 该位置 允许运 输 方 向不 同 的车 辆 之 间 进 行 错 车 、调 头 ，在 功 能 上 与 专 门 设置 的错 车 硐 室 相 同 ，所 以一 般 将 错 车 硐 室 和 巷 道 交 叉 口 的位 置统 称 为 错 车 区。由于井下主运输巷道 、采 区运输巷道和 工作面 顺槽运 输巷道及 其 各 自错 车 区 的 宽度 不 同 ，在 设计 系 统 行 车 和 调 度 管 理 规 则 时 可 根 据 车辆 宽度 、巷 道 宽度 、 错车 区 面积 制 定 不 同 的 行 车 规 范 和 调 度 方 式 ， 如有 的巷 道 只可 行 驶 一 辆 车 ，有 的巷 道 可 同 向行 驶 多 辆 车 等 。 ３ ． ３ 胶 轮 车 、 电机 车混 合 运 输 区域 行 车 规 则 胶轮车、 电机车混合运输 区域路 口多 ，线路交叉复杂 ，因此 系统将 电机车视为一种特殊的胶轮车来进行控制 。在混合运 输区域 内，电 机车和胶轮车均需按照信号牌 的显示行车 ，同时要求 各种 车辆不得 无 故 停 留 ，以 减 少 车辆 对 区段 的 占用 时 间 ，提 高 混 合 区 域 运 输 效 率 。 ４结 语 无轨 胶轮 车监控系统的使用使地 面调度人员可迅速准确的掌握 井下巷道 车辆 的运行情况， 实时对胶轮车运行状况进行监控 。 通过控 制信号机实现对 井下车辆的调度控制 。可通过数据分析确认违 章司 机名单、时 间及地 点。提高了对 井下车辆 指挥调度 的速度和准确性， 减 小 了 影 响 安全 生 产 的 事 故 的 发 生频 率 ， 取 得 了 良好 的 效 果 。 参考文献 ： 『 １ １ 戴 志晔． 煤 矿 井 下无 轨 胶 轮 车 的现 状 及 应 用 『 １ ］ ． 煤 炭 科 学 技 术， ２ ０ ０ ３ （ ２ ） ． 【 ２ ］ 史英． 浅谈无轨运输在我 国煤矿 中的应用 『 ｌ １ ＿ 中州煤炭， ２ ０ ０ ３ （ ３ ） ．