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矿山斜坡道交通控制系统关键技术

日期:2017年8月21日 10:37
无轨斜坡道作为无轨设备、人员、材料的进出通道,一般正常段坡度3%-15%,由于井下道路湿滑、路面狭窄、路况复杂等特点,极易造成撞车、追尾等事故的发生,汽车一旦在斜坡道内发生事故,将会严重堵塞道路和危及矿山安全生产;此外井上人员也难以及时掌握井下汽车的动态分布及作业情况,因此矿山斜坡道交通管制系统建设成为矿山安全生产的重要环节
 
列入长沙市科技计划重点项目的长沙科瑞德电气矿山斜坡道系统的研发,包含斜坡道交通监控与调度子系统,设计的基本原则是:
 
1.满足交通管制系统建设规范的基础上,坚持实用、可靠、简练、经济的原则;
 
2.在充分分析和研究现代通讯技术的基础上,选择数据传输、语音通话和车辆定位三网合一的通讯技术和媒介,建立系统可靠、技术先进的综合平台;
 
3.系统建设满足《金属非金属矿山安全规程》的相关规定;
 
4.充分考虑交通管制系统本身的安全性和可靠性,确保建设的安全避险系统能够安全、可靠的运行。
科瑞德研发的斜坡道交通控制系统定位精度高、反应速度快、系统稳定性强,其技术特点是
 
1. 采用了先进的UWB测距技术, 测点与被测物体及后台网络、信号之间构成了一个无线的闭环控制系统,无线射频测距技术的测距设计误差为0.6米
 
2.利用间歇触发式通讯技术,提高了系统的抗干扰和可靠性,同时也降低了井下高频电磁污染;
 
3.采用先进子站群计算技术, 系统中的子站都作为一个具有自主控制能力的微型系统,形成一个大的逻辑系统,
 
4.系统的主干、支干上任何装置出现故障时,后台可以查询到出现故障的基站;
 
5.调度中心的斜坡道交通管制软件可展示斜坡道车辆和整个斜坡道交通灯的运行状况,效果直观,并且可以灵活接入其他应用系统。
 
斜坡道交通控制系统要求实现对斜坡道坑口、各错车道、各岔口设置交通控制信号,满足斜坡道安全行车要求。错车道实现对向或同向车辆错车功能;岔口除实现同向和对向车辆错车功能外,还需实现各分段水平车辆进出斜坡道的控制。该系统可作为一个独立的单元系统,实现井下斜坡道交通信号控制。系统采用子站群技术,在整个系统的任何局部故障或问题情况下,不影响系统其他部分运行。具备车辆识别及信号灯控制功能。具备实时动态控制。能够根据巷道内是否有来车切换信号灯,提高了车辆运行效率,保证了车辆运行安全。对进入斜坡道内车辆运行方向进行识别和交通信号指示、能通过远程对信号系统进行控制。信息管理和存储功能。可对井下斜坡道内车辆的有关信息(如车的类型、车号、班次、时间、地点、次数等),进行统计、分析、查询、打印等,要求保留一个月以上的信息存储。诊断功能。对系统的设备故障具有诊断功能。当出现故障后,计算机终端可以查询故障发生地点等信息。报警功能。对车辆闯红灯、两端车辆同时进入巷道(有跟车逻辑的情况下,不存在两端同时进入问题)、车辆故障停滞于巷道等异常情况,管理员可在计算机终端查询到故障报警信息。车辆定位显示。显示斜坡道图形全貌及车辆运行轨迹、点位、红绿灯等信息。车辆超速检测记录、超速提示、超速车辆信息记录等。准入车辆信息识别。对不具备入坑条件的车辆进行识别,禁止无法检测的车辆进入斜坡道。
六、建设思路
 
1.井下交通信号系统采用一个车辆与交通信号连锁的闭环系统,利用无线射频定位技术,对井下车辆运行状态进行自动跟踪、定位,然后通过网络将车辆的状态信息反馈至后台控制系统,后台控制系统通过数据处理、逻辑判断,自动控制红绿灯状态,从而指挥井下车辆正常运行。
 
2.系统应当遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的指挥原则,对准许下矿井的车辆实行“一车一卡”。
 
本项目关键设备包括:
 
1.车载定位卡
 
定位卡根据供电方式的不同,分为两种,一种采用车载方式安装,可利用点烟器供电,或者接入车保险盒;一种利用可充电电池供电,作为临时卡用,考虑外来单位车辆下井。
 
2.红绿交通灯
 
红绿灯为两种形式,一种是红叉绿箭灯,一种是双向箭头灯。功能:指示井下车辆行进或避让;接受来自网络的命令,控制红绿灯状态;向网络反馈本机的红绿灯状态。
 
3.无线通信基站
 
无线通信基站是系统的控制中心站点,可测量定位卡的移动速度、准确测量定位卡到本站的距离以及红绿灯状态的控制。可实现井下手机的无线通话功能。无线通信基站是系统通信网络的主要设备,将车载定位卡,手机信号以及各种环境数据上传至地面主机,并分发信息。该基站采用无线通信技术支持光纤连接、RJ45和无线路由组网三种联网模式。
软件系统具备如下几项功能:
 
(1)车辆登记
(2)车辆统计
(3)车辆违章记录查询
(3)车辆历史路径记录查询
(4)系统设备自检
(5)操作员登录模块
(6)手动控制指挥灯
(7)车辆查询
(8)斜坡道模拟图(带车辆动画)
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