煤矿井下车辆定位与信号控制技术研究
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煤矿辅助运输车辆的安全管理与监控系统摘要:随着煤矿行业的快速发展和技术进步,在煤矿生产过程中,辅助运输车辆的安全管理和监控成为重要的问题。
本论文旨在研究并设计一套煤矿辅助运输车辆的安全管理与监控系统,以提高车辆运营的安全性和效率。
同时,还将探讨系统的功能需求、运行机制和安全性能,以期能够为煤矿行业实现辅助运输车辆的安全管理和监控提供有益的参考和指导。
关键词:煤矿;辅助运输车辆;安全管理;监控系统引言煤矿是我国重要的能源产业,为国家经济发展提供了巨大的支撑。
然而,在煤矿生产过程中,辅助运输车辆的安全管理和监控一直是一个关键问题。
由于煤矿环境的特殊性,车辆作业存在着诸多安全隐患,如缺乏视野、空间狭小、复杂地形等,这给车辆驾驶员和整个矿山安全带来了挑战。
1.煤矿辅助运输车辆的特点和安全问题煤矿辅助运输车辆作为煤矿生产过程中的重要组成部分,在输送和转运煤炭等任务中起到了关键的作用。
然而,由于煤矿环境的复杂性和特殊性,辅助运输车辆面临着一系列的特点和安全问题。
煤炭生产过程中,需要运输人员、材料、设备等,辅助运输车辆需承担大负荷、高强度的运输任务。
辅助运输车辆在煤矿中的工作环境多种多样,包括不同地质条件、复杂的道路和坡度等。
由于车辆在煤矿作业现场频繁操作,容易出现因视线受阻、操作疏忽等原因引发事故。
煤炭辅助运输车辆使用燃油或电能进行动力驱动,存在能源消耗和尾气排放问题,对环境产生污染。
煤矿辅助运输车辆操作人员需要具备一定的驾驶技能和专业的安全意识,以避免因驾驶错误而引发事故。
车辆在煤矿作业现场行驶和装卸过程中,可能出现碰撞、碾压等意外事故,造成人身伤亡和设备损坏。
煤矿井下道路状况复杂且不完善,如道路狭窄、弯曲、坡度大等,容易造成车辆失控和翻车。
2.煤矿辅助运输车辆的安全管理与监控系统设计2.1系统需求分析和功能设计系统应能够实时获取车辆的位置信息,包括经纬度、速度等,并能将其显示在地图界面上。
同时,系统应具备高精度的定位能力,以确保车辆位置的准确性。
浅析厂矿井下设备跟踪定位系统构建78研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.03(上)以大规模进行部署使用;王鑫采用了UWB 技术,其定位精度高、穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低,但是其单台基站价格较高,并且在部署使用上安装精度要求较高,故其难以大规模部署。
本文采用了蓝牙技术、北斗/GPS 定位技术、GPRS 传输技术Lora 传输技术的综合跟踪定位系统,其综合性强、安全性高、定位精度高、穿透力强,非常适合厂矿井下设备的综合跟踪定位。
以厂矿为试点单位,实现了以下目标:(1)设备位置信息的自动采集、定位查询;(2)全部覆盖设备巡检点关键路线的追踪、安全管理;(3)自动记录设备出/入仓库;(4)关键区域内(仓库、运输中、井下区域、报警区域等)设备数量统计分析;(5)设备盘点、核查;(6)可设定电子围栏,当设备出入报警区域时,自动记录并报警。
1 井下设备跟踪定位系统的关键技术1.1 蓝牙技术当前,地下环境中的短距离通信通常依赖蓝牙技术。
蓝牙技术赋予设备在不超过10m 范围内进行无线通信的能力。
这一技术在广泛领域受到欢迎,涵盖了笔记本电脑、外围设备、无线耳机、移动终端等多种设备,有效简化了移动终端与设备之间的交互通信。
蓝牙的引入对井下设备的数据传输和位置定位能力带来了显著提升,既在效率、速度,又在准确性方面得到增强。
其内置的跳频扩谱、时分多址、码分多址等前沿技术,使得在有限范围内多种通信和信息系统之间的数据传输变得更为便捷。
蓝牙不仅增强了地下设备之间的信息交互性,还提高了数据传输的准确性。
蓝牙工作于2.4GHz 频段,支持点对点和点对多点通信,以1Mbps 速率运行,并通过时分双工传输实现了全双工传输的能力。
在当前的项目中,我们选用超低功耗蓝牙解决方案,运用经过优化的算法,成功实现了位置锁定的精确性。
这种方案的引入不仅有望提升整体性能,还将在数据传输可靠性和位置信息准确性方面取得显著成果。
金属矿山井下有轨车辆精确定位技术应用
康磊田;朱亚楠;刘慧娟
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2022(38)4
【摘要】招金矿业井下有轨运输车辆已经完成2套精确定位设备安装并投入使用。
大尹格庄金矿井下电机车无人驾驶系统使用RFID技术配合WIFI定位及红外对射
实现对车辆精确定位和地表远程操作;蚕庄金矿使用UWB超带宽技术实现车辆精
确定位及地表调度。
将2种井下有轨车辆精确定位技术的原理和使用情况进行比较。
UWB精确定位技术将成为未来井下有轨车辆定位的主流技术路线,辅以IMU、毫米波雷达、视频、激光雷达车载点云数据实时比对,可以实现车辆自主或远控驾
驶的精确定位。
【总页数】3页(P253-255)
【作者】康磊田;朱亚楠;刘慧娟
【作者单位】招金矿业股份有限公司;山东金软科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.精确定位与无线通信技术在井下安全管理中的应用研究
2.金属矿山井下有轨运输控制方案设计
3.金属地下矿山有轨运输顶部装矿技术研究与应用
4.精确定位技术
在煤矿井下的应用研究5.基于ZigBee技术的矿山井下车辆定位系统研究
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高精度定位系统在工业车辆中的应用研究随着工业技术的不断发展,工业车辆在生产和物流过程中扮演着重要角色。
为了提高工业车辆的运行效率和安全性,高精度定位系统成为一种非常有价值的技术工具应用于工业车辆中。
本文将讨论高精度定位系统在工业车辆中的应用研究。
一、高精度定位系统的基本原理与技术高精度定位系统是基于全球定位系统(GPS)或伽利略导航系统等卫星导航系统的技术发展而来。
它可以通过卫星信号和地面基站信号来实现车辆的精确定位和导航。
高精度定位系统通过接收卫星信号和地面基站信号,利用差分定位法将误差控制在厘米级别,从而实现了高精度定位。
二、高精度定位系统在工业车辆中的应用1. 自动驾驶技术高精度定位系统作为自动驾驶技术的重要组成部分,可以实现车辆的精确定位和导航。
利用高精度定位系统,工业车辆能够自动寻找最优路径,规避障碍物,并进行精确的车辆控制。
这不仅提高了工业车辆的运输效率,还降低了人为因素引起的事故风险。
2. 货物跟踪与管理工业车辆常用于物流行业中的货物运输,通过高精度定位系统可以对货物进行精确跟踪和管理。
工业车辆配备高精度定位系统后,物流公司可以实时了解每辆车辆的位置、运输状态和货物信息,从而提高运输效率、减少货物损失,并提供更加精确的物流服务。
3. 车辆调度与优化高精度定位系统可以实现对工业车辆进行远程监控和统一调度。
管理人员可以通过系统获取车辆的实时位置和状态信息,根据需求进行车辆调度,提高车辆利用率和运输效率。
此外,高精度定位系统还可以通过智能算法对车辆行驶路径进行优化,减少行驶时间和能源消耗。
4. 安全管理与防盗高精度定位系统可以对工业车辆进行远程监控和安全管理。
在工业车辆遇到事故或异常情况时,可及时向管理人员发送警报,以便及时采取应对措施。
此外,高精度定位系统还可以配合其他安全装置,如智能防盗系统,实现对车辆的实时监控和防盗功能,保障工业车辆的安全性。
三、高精度定位系统在工业车辆中的优势1. 提高运输效率:高精度定位系统可以实现车辆的智能调度和路径优化,减少工业车辆的空载率和行驶里程,提高运输效率。
车辆定位系统在矿井运输中的应用作者:王家杰来源:《硅谷》2013年第12期摘要近年来,随着矿井的深度和采区复杂性不断的增加,对于矿井运输系统的要求也逐步向智能化方向发展。
车辆定位系统就是利用自身安装的识别装置通过系统的监控,实现矿井运输过程中的监测和跟踪以及实时的调度,实现物资和材料的一站式配送。
实现通信、调度、集控为一体的信集闭系统,为矿井的安全监控和安全运输提供了有利的保障。
关键词定位系统;矿井运输;一站式配送中图分类号:TD56 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)12-0088-01深部矿井随着现代煤矿企业的发展,矿井装备逐步实现了现代化、一体化、信息化。
而作为矿井生产中的一个重要的环节,矿井运输系统也实现了智能化。
车辆定位系统是一套用于煤矿运行车辆进行实时跟踪和定位的管理系统。
入井车辆通过安装的定位装置在通过安装在一定区域巷道的接收装置,实现实时的掌握车辆在井下的位置及活动的轨迹,以便于对矿车的运行情况进行管理。
系统能够实现地面计算机实时显示井下矿车的出入井时间,出入各个区域的时间,同时实时显示井下所处的位置、停留的区域和时间等信息,为整个矿井的运输系统中车辆管理提供准确的数字,也为地面人员对于矿车运行情况的追踪和调度提供了保障。
1 车辆定位系统在矿井运输中的监控跟踪功能的应用入井的矿车通过区段内的接收装置然后利用光纤连接成网段最后进入计算机系统,不但能够准确的监测和监控矿车运行在井下区段的位置,车辆的代码、车辆的信息、车辆的类别、所处的巷道、运行的方向,而且一旦被锁定的矿车发生移动,可以进行实时的报警和提示。
同时可以随时的跟踪矿车是入井还是进入地面系统。
对于矿井的材料丢失和查找提供了准确的定位,对于矿井急用物资的井下运输提供了跟踪和监控,以便于井下能够及时的送达和寻找到所需要的材料和物资,直观形象的显示矿用车辆的实时流动情况。
2 车辆定位系统在矿井运输中的调度管理功能应用通过车辆定位系统井下调度员和地面调度指挥员能够很快的通过计算机上的运行数据和井下大巷运输系统图掌握入井车辆的数量,上井车辆的数量以及材料、物资的入井分发情况,同时根据采掘头面的出矸情况合理的进行矿车车辆的调度,并准确的计算出本班完成的车皮、材料、支架数,实现矿用车辆出入井以及区域管理调度的智能化、模块化。
基于RFID技术煤矿井下人员定位系统研究随着煤矿安全生产的加强和现代化技术的应用,煤矿井下人员定位已经成为煤矿安全监管和事故救援的重要组成部分。
传统的井下人员定位方式存在一定的局限性,如信号不稳定、定位误差大等问题。
因此,基于RFID技术的井下人员定位系统应运而生。
RFID是一种无线通信技术,其基本原理是通过电磁场相关的技术实现信息的识别、读取和记录。
在RFID的实际应用中,井下人员佩戴RFID标签,通过RFID信号的发送和接收来实现对人员的定位。
与传统的井下人员定位方式相比,基于RFID技术的井下人员定位系统具有多项优势。
首先,系统精度高,定位误差小,可以精确定位每个人员的位置。
其次,系统具有高度的实时性,可以及时监测到人员的位置和状态变化。
此外,系统也具有高度的可靠性,当井下发生紧急情况时,可以快速确定人员位置以及所在位置的情况,为救援和疏散提供有力信息支持。
基于RFID技术的井下人员定位系统,主要由RFID标签、RFID读写器、定位控制器和人员管理系统组成。
其中,RFID标签是定位系统的核心部件,其通过电子标签的方式来实现对人员的定位。
而RFID读写器则用于读取RFID标签发送的信号,将信号转化成数字信号并传输给控制器,同时也可向RFID标签发送指令。
在使用RFID标签时,需要考虑标签的佩戴位置和遮挡物的影响。
通常可以选择将标签佩戴在人员的头盔、胸部或脚部等位置,以保证标签在人员运动和改变姿势时仍然能够被读取。
此外,基于RFID技术的井下人员定位系统还应考虑防雷和抗干扰等问题。
在煤矿井下环境中,雷电和干扰信号较为常见,因此系统设计时需要考虑这些实际问题,确保系统的稳定性和可靠性。
总的来说,基于RFID技术的井下人员定位系统具有较高的定位精度、实时性和可靠性,可以为煤矿安全监管和事故救援提供有力的技术支持。
随着技术的不断进步和应用的不断完善,煤矿井下人员定位系统将在保障煤矿安全方面发挥越来越重要的作用。
煤矿井下车辆信息化调度系统设计丁守坤【期刊名称】《《煤矿机电》》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】4页(P20-23)【关键词】井下车辆; 信息化调度; 精确定位; 信号控制【作者】丁守坤【作者单位】中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TD5250 引言随着矿井综合自动化水平的提高,目前采、掘、运、矿井提升等系统的实时监控、调度和保护功能已经比较健全。
但无轨辅助运输车辆综合智能调度系统功能尚不完善,现有的煤矿调度系统尚未与车辆监控保护系统、驾驶人员识别系统相结合,功能单一,无法对车辆的各项参数进行采集、上传、分析,无法完全融入矿井综合调度管理系统。
大型矿井需要功能更加完善的煤矿井下车辆智能调度系统,以提高井下车辆的自动化管理及运营水平,经综合研究分析,设计了一种煤矿井下车辆信息化调度系统。
1 总体架构该煤矿井下车辆信息化调度系统应用于神东煤炭集团补连塔煤矿新掘2.8 km井筒、辅运大巷(1-2/2-2煤层)约5.7 km段和地面车库、地面广场车辆行车范围内,可以实现车辆监测和保护、行车视频监视、通话调度指挥、运营管理统计、系统信息展示、发布和网络共享等功能。
依据调度系统实现的功能,系统设计的总体架构如图1所示。
从系统组成设备的逻辑层级、物理空间布置以及功能实现等角度,系统分为工业现场前端设备、车载信息化设备、后台设备和软件应用部署3个部分。
2 煤矿井下车辆信息化调度系统硬件设计2.1 车辆精确定位、信号控制调度系统基于TOA技术实现车辆在其运行区域范围内的识别和定位。
每台车辆均安装定位标识卡,并配置了唯一的车辆身份识别信息。
井下车辆监控调度基站安装在巷道沿线,能够对半径150 m内的车辆标识卡进行识别和测距,实现井下车辆的连续精确定位,定位精度小于4 m。
在井下车辆运行范围的关键场所设置信号灯,信号灯就近接入监控调度基站。
基站根据控制逻辑进行信号决策,直接控制信号灯,实现信号自动控制。
《基于UWB技术的道路车辆定位算法研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展,道路车辆定位技术已经成为一个重要的研究方向。
而无线通信技术则是实现车辆定位的核心手段之一。
其中,基于超宽带(UWB)技术的定位算法,由于其高精度、低功耗、抗干扰能力强等优点,在道路车辆定位领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究基于UWB技术的道路车辆定位算法,以提高车辆定位的准确性和实时性。
二、UWB技术概述UWB(Ultra-Wideband)技术是一种无线通信技术,其工作原理是通过发送和接收纳秒级的非正弦波窄脉冲信号进行通信。
UWB技术具有高精度、低功耗、抗干扰能力强等优点,因此被广泛应用于定位、测距等领域。
在道路车辆定位中,UWB技术可以实现对车辆的实时定位和跟踪。
三、道路车辆定位算法研究(一)算法设计针对道路车辆定位,本文提出了一种基于UWB技术的定位算法。
该算法主要分为三个步骤:信号接收、数据融合和位置计算。
首先,通过UWB设备接收来自多个基站的信号,获取车辆与基站之间的距离信息;然后,利用数据融合技术对多个距离信息进行融合处理,提高定位精度;最后,根据融合后的数据计算车辆的位置信息。
(二)算法实现在算法实现过程中,我们采用了基于信号传播时间差的测距方法,并通过多个基站的信息实现车辆的定位。
同时,我们采用了卡尔曼滤波算法对数据进行处理,提高了数据的稳定性和可靠性。
此外,我们还采用了一种优化算法对位置信息进行优化处理,进一步提高定位精度。
(三)算法性能分析通过对算法进行仿真和实际测试,我们发现该算法具有较高的定位精度和实时性。
在仿真环境中,该算法的定位误差小于1米;在实际测试中,该算法的定位误差也得到了有效的控制。
此外,该算法还具有较低的功耗和抗干扰能力强的优点。
四、实验与分析(一)实验设计为了验证基于UWB技术的道路车辆定位算法的有效性,我们设计了一组实验。
首先,在模拟道路上设置了多个UWB基站;然后,将UWB设备安装在车辆上,并记录车辆的行驶轨迹和位置信息;最后,将实际位置信息与算法计算的位置信息进行对比分析。
煤矿井下人员定位技术的研究的开题报告一、选题背景和意义:随着国家煤炭工业的不断发展,煤矿安全问题一直是重中之重。
由于地质条件和矿井设备有限,煤炭企业难以保证井下矿工的安全。
自从“4·20”澳山煤矿事故发生后,全国各大煤矿已经对人员定位这一技术进行了广泛研究和应用,以解决煤矿井下人员难以准确定位的难题。
本项目旨在探讨煤矿井下人员定位技术,借助现有技术手段解决人员定位准确性、实时性和稳定性等问题,提高煤矿人员安全性,减少事故的发生,为煤炭企业发展提供稳定的生产环境。
二、研究目标:1、通过研究和总结井下人员定位技术的现状和发展趋势,规划研究方向,为研究提供参考。
2、选取几种井下人员定位技术进行对比分析,找出各种技术的优缺点,并综合选出一种或几种技术进行深入研究。
3、根据实验数据分析,得出能够准确、实时、稳定定位井下人员的解决方案。
三、研究内容:1、井下人员定位技术的现状和发展趋势。
2、常见的井下人员定位技术的原理、优缺点,如无线通信、人员标签、地磁定位等。
3、选取一种或几种井下人员定位技术进行深入研究和实验,比较定位准确性、实时性、稳定性等指标,找出最优方案。
4、对煤矿井下人员定位技术的应用场景和流程进行研究,建立完整的系统方案。
四、研究方法:1、文献调研法:通过查阅国内外相关文献,了解井下人员定位技术的现状和发展趋势。
2、实验研究法:选取一种或几种井下人员定位技术进行实验研究,比较其定位准确性、实时性、稳定性等指标。
3、专家访谈法:邀请煤炭企业的相关专家进行访谈及交流,了解井下人员定位技术的实际应用情况和存在的问题,为研究提供有价值的参考。
五、预期成果和意义:预计通过本项目研究,得出一种或几种能够准确、实时、稳定地定位井下矿工位置的解决方案,为煤炭企业井下人员安全提供重要保障。
本项目的研究成果将具有一定的理论研究意义和实际应用价值,也将会对未来的井下人员定位技术的发展提供重要参考和帮助。
基于UWB 的PDOA 与TOF 煤矿井下联合定位方法郭爱军(国能神东煤炭技术研究院,陕西 榆林 719315)摘要:煤矿井下人员和车辆精确定位是煤矿安全高效生产的重要保障。
目前矿井人员和车辆精确定位主要采用超宽带(UWB )无线通信技术,其中仅采用飞行时间(TOF )的定位方法需2个定位分站或天线联合测距和定向,存在天线间距大、不便于安装维护、定位误差大等问题。
针对上述问题,提出了应用于煤矿巷道一维定位场景的基于UWB 的到达相位差(PDOA )与TOF 煤矿井下联合定位方法。
该方法通过TOF 测量定位卡与定位分站之间的距离,通过PDOA 判断定位卡的方位,再根据测得的定位卡与定位分站之间的距离和方位,对定位卡进行定位。
该方法根据从定位卡发送的无线电信号到达定位分站的2根天线的相位差判断定位卡的到达角度(AOA ),不需要很大的天线间距即可确定定位卡的方位,缩短了定位分站的2根天线之间的距离,可将2根天线一体化,便于安装维护,提高了定位精度。
煤矿井下测试结果表明,该方法定位精度在15 cm 以内;在200 m 测试距离范围内,定位精度不受距离远近影响;TOF 测距数值稳定在相对其均值±10 cm 的范围内,具有很好的稳定性。
关键词:井下联合定位;人员定位;车辆定位;UWB ;到达相位差;飞行时间;PDOA ;TOF 中图分类号:TD655 文献标志码:AA joint positioning method of PDOA and TOF in coal mines based on UWBGUO Aijun(CHN Energy Shendong Coal Technology Research Institute, Yulin 719315, China)Abstract : The precise positioning of personnel and vehicles in coal mines is an important guarantee for safe and efficient production in coal mines. Currently, ultra-wideband (UWB) wireless communication technology is mainly used for the precise positioning of personnel and vehicles in coal mines. The positioning method that only uses the time of flight (TOF) requires two positioning substations or antennas for joint ranging and direction. It has problems such as large antenna spacing, inconvenience in installation and maintenance, and large positioning errors. In order to solve the above problems, a joint positioning method based on UWB phase difference of arrival (PDOA) and TOF is proposed for one-dimensional positioning scenarios in coal mines. This method measures the distance between the positioning card and the positioning substation through TOF, and judges the direction of the positioning card through PDOA. The method locates the positioning card based on the measured distance and direction between the positioning card and the positioning substation. This method determines the angle of arrival (AOA) of the positioning card based on the phase difference between the radio signals transmitted from the positioning card and the two antennas of the positioning substation. It does not require a large antenna spacing to determine the direction of the positioning card. It shortens the distance between the two antennas of the positioning substation. It integrates the two antennas to facilitate installation and maintenance, improving positioning precision. The underground testing results of coal mines show that the positioning precision of this method is within 15 cm. Within the test distance range of 200 m, the positioning precision is not affected by the distance. The TOF ranging value is stable within a range of ± 10 cm relative to its mean value, with good stability.Key words : underground joint positioning; personnel positioning; vehicle positioning; UWB; phase difference of arrival; time of flight; PDOA; TOF收稿日期:2023-02-13;修回日期:2023-03-17;责任编辑:盛男。
Vol.32,No.2Mar.,2019
文章编号:1002-6673 (2019) 02-076-03
煤矿井下车辆定位与信号控制技术研究
第32卷第2期2019 年 3 月 Development & Innovation of Machinery & Electrical Products
丁守坤(中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006)
摘要:针对煤矿井下巷道条件,车辆运行等情况综合分析,提出煤矿井下车辆定位与信号控制系统;从系
统原理介绍到系统关键设备的研制来阐述系统实时准确地跟踪井下车辆的位置和行车轨迹,以及合理地进 行信号控制。该系统通过实际运行满足煤矿现场应用需求。关键词:煤矿井下;车辆运行;精确定位;信号控制
中图分类号:TD76 文献标识码:A d〇i:10.3969/j.issn.l002-6673.2019.02.027
Research on Vehicle Location and Signal Control Technology in Coal MineDING Shou-Kun(Taiyuan Research Institute Ltd. of China Coal Technology and Engineering Group Corporation,Taiyuan Shanxi 030006,China) Abstract $ According to the comprehensive analysis of underground roadway conditions and vehicle operation in coal mine, the positioning and signal control system of underground vehicle is put forward. From the introduction of system principle to the development of key equipment of the system, the real-time and accurate tracking of underground vehicle position and trajectory and reasonable signal control are ex
pounded. The system meets the demand of field application of coal mine through actual operation.
Key words: underground coal mine % vehicle operation% precise positioning% signal control
0引言煤矿辅助运输是煤炭生产的重要环节,井下无轨胶 轮车应用越来越广泛,井下巷道宽度窄,光线暗,车辆在 井下的运行需要相互错车避让、岔道口让行、斜坡道减速 慢行等多种情况,容易引起车辆在某区域内发生阻塞,甚 至安全事故的发生。为了保证安全生产,研究胶轮车辆井 下 必要和重要[15。
1系统设计原理1.1系统架构 :煤矿井下车辆定位与信号控制系统由煤矿井下车辆定位与信号控制系统由车辆精确定位系统和行车信号 制系统两部分组成。系统在井下巷道内预先设计的固定位置安装车辆监 控调度 行车辆精 , 车辆卡发送的数据,监测车辆位置,并通过CAN总线传送车 辆 。 车辆 、位置等行信号决策, 芝
修稿日期:2019-01-17作者简介:丁守坤(1982-),男,安徽合肥人,学士,工程师。主 要研究方向:煤矿机电产品、煤矿信息化调度系统等。 :
控制425。车辆精 的 系1。车辆 度 CAN 线 ,
信号灯信号灯电子屏超高监测人员闯入信号灯人员闯入信号灯电子屏图1连接关系结构图 Fig.l Connection diagramCAN 线 中的 为光
号,进人矿井通信网络,实现井下与地面的信息交互。1.2系统原理(1)车辆精确定位系统。车辆精确定位系统基于T0A
车辆在井下车辆行运行区域 内的 和 。 车辆有 , 的车
76•测试与控制•2.2 KJ650-F型车辆调度分站KJ650-F型车辆调度分站安装于煤矿井下车辆行驶
范围内的巷道内,具备CAN总线通讯、RS485总线通讯、 信号 出、频率量信号 、无线通信和精确 定位等 。内 可实现 、电口接人和网络光、信号与RS485和CAN总线信号的转换 。分站可 对 井下车辆的位置监和运行况监,进行逻辑分析,控制信号机等设备,完成车辆的 运行调度工作。 用本质安全型。调度分站如图4。站 5 。 调度 站 、
辆身份识别信息。井下车辆监控调度基站安装在巷道沿 线,对直线半径150$内的车辆标识卡进行识别和测距, 实现井下车辆的连续精确定位,定位精度小于4$。车辆 运行监控基于GIS技术实现,可对任意区域进行等比例 缩放并实施移动跟踪查看。此外,系统可重演指定车辆在 指定时间的运行轨迹。(2)行车信号控制系统。行车信号控制系统利用基站 进行车辆精确定位并通过CAN总线传送车辆位置信息, 基站自动按照实时监测获取的车辆 、位置信息,系统软件根据车辆类型、位置等多重信息,进行 ,控制信号,实现交通信号自动控制。时,系统可实时监测控制 执行设备的运行状态、通信状态等,在故障发生时给出报警提示。系统 行车信号 调度 , 调度 通过系统软件发送调度 ,指定区间车辆上行或下行的优,控制信号灯,实现 调度[3,4]。
2系统关键设备
77图2外形结构图 Fig.2 Outline structural chart
标识卡由RS232接口接收具有地址的配置信息,通 过发送测距信息,车辆位置识别分站 •使用,分站可以准确 KJ650-K的距离信息。标示卡理如图3所示。
—(+/
图3原理图Fig.3 Schematic diagram
分站通过主控板的接口对挂接的设备进行控制,主 控板的第1路RS485接口挂接信号灯,第2路RS485连 接电源监控或其他类型的RS485设备,频率量输人接口 可 传 、超声波传 等 , 出端口可连接转辙机等出平信号 平控制信号的设备。主控板的 液晶显示器和红外 头,用 置分站的地址、显示设备运行状态;主控板的无线通信接口,车辆标识卡进行线通信,获取车辆信息 进行精确定位 距。站内部装 通信板,主控板的CAN总线接口可以接人网络通信板的CAN ,分站的主传输数据经过 通信 信号通过缆 缆传监控 。 通信的RS485 可 信号牌等 RS485 ,通过网络实现系统上位机服 对挂接设
备的远程监和控制。
2.1 KJ650-K矿用本安型车辆标识卡IKJ650-IK矿用本安型车辆标识卡安装在煤矿井下辅
运 车辆 , 用 安 。 定可靠,与分站 用,用于煤矿井下车辆的定位。标示卡如图2所示。
RS232
控 和 通信 等 4图4外形图Fig.4 Outline drawing
光口CAN光口电口网络模块
CAN
电口RS485图5原理图Fig.5 Schematic diagram
o◎◎◎o
CANCANSPIFLASHGPI0RFIDRS485UART处理器GPI0
人机
RS485UARTGPI0输人
出
计算机直流电源
lnc4T
e
车辆标识卡•测试与控制•2.3 DHX15L(A)矿用本安型信号灯DHX15L(A)矿用本安型信号灯为矿用本质安全型产
品,安装于煤矿井下巷道交叉口。该设备能根据输人命令 显示相应图案,能作为信号指示器使用。DHX15L(A)矿 用本安型信号灯能单独使用或与各种煤矿安全监测监控
示板组成。控制板主要用于接收 并解析外部控制信号,解析完成 后发出控制信号去点亮LED显 示板上的图案。控制板采用NXP
的微处理器LPC1114,LPC1114图6外形图 输出的PWM脉宽信号控制Fig.6 Outline drawing LED的点亮或熄灭,每一路
PWM信号控制一个图案,显示时可以点亮单个图案,也:
设的 点亮个图案,形成种指示信号。信 号灯有三种控制模式,分别为外部开人信号控制、外部频 率信号控制和RS485通信端口控制, 通过设置控制 板上的拨码开关S2 控制 的选择。信号灯原理图如图7所示。
图7原理图Fig.7 Schematic diagram
2.4 KDW127/18B矿用浇封兼本安型直流稳压电源KDW127/18B矿用浇封兼本安型直流稳压电源是为
井下矿用本安型设备 。 输出信号。稳压电源如图8所示。AC127V输人到AC/
DC转换器,AC/DC输出:
的 ,流电压一路 路对备用蓄电池充电,贮 存电能;另一路的输
Fig.8 Outline structural chart 能要求,米用双重过流,过 ,使输出满足本安性能要求。交流电停电时,j
的 能通过 , 的源输出,实现不间断供电功能。电池开关的作用是本设备 开 。本 设交用 信号输出,信号为本质安全型输出,系统设备监测。
3实际运行分析煤矿井下车辆定位与信号控制系统在2016年11月 煤矿 、 巷 上安装完 ,2017年系统开 。车辆位置和现场信号控制实时监测 如图9所示。
图9车辆位置和现场信号控制实时监测情况 Fig.9 Real-time monitoring of vehicle position and field signal control
应用 , 该系统 井下信号控制, ,煤矿 应用 。
4结束语煤矿井下 与信号控制系统能辆在井下的精确位置, 监控车辆在巷道中的运行,并为煤矿 理部 的井下 ,使井下车辆的运输情况得到实时监控,为煤矿井下无轨 的调度管理提供科学的管理手段,极大地提升了煤 矿的智能化管理水平。
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