煤礦信集閉機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)礦井運(yùn)輸是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),尤其是在擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸?shù)木麓笙?，礦井運(yùn)輸任務(wù)很重，造成機(jī)車運(yùn)行的密度很大，為了保證大巷原煤輸出和材料、設(shè)備運(yùn)輸過程的安全，提高指揮效率，降低運(yùn)輸成本，在煤礦井下主要運(yùn)輸大巷安裝煤礦機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，已成為各礦井管理高層的共識。

詳細(xì)介紹

煤礦信集閉機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述

礦井運(yùn)輸是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),尤其是在擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸?shù)木麓笙?，礦井運(yùn)輸任務(wù)很重，造成機(jī)車運(yùn)行的密度很大，為了保證大巷原煤輸出和材料、設(shè)備運(yùn)輸過程的安全，提高指揮效率，降低運(yùn)輸成本，在煤礦井下主要運(yùn)輸大巷安裝煤礦機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，已成為各礦井管理高層的共識

二、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能

精確實(shí)時定位功能：

精確定位：定位相對精度小于3米。

精確識別軌道：可以精確識別機(jī)車所走軌道，*杜絕因軌道識別不準(zhǔn)確而產(chǎn)生信號燈和道岔控制不正確的問題。

高速實(shí)時響應(yīng)：設(shè)備狀態(tài)變化到上位機(jī)響應(yīng)時間周期可在1秒內(nèi)完成。

可視化監(jiān)視功能：

在計算機(jī)上以動畫、圖形、表格、漢字等形式實(shí)時顯示機(jī)車位置、車號、運(yùn)行方向、運(yùn)行速度以及井下各道岔位置和信號燈等運(yùn)行狀態(tài)信息。

信號閉鎖功能：

系統(tǒng)根據(jù)機(jī)車位置，自動、半自動或手動控制信號燈進(jìn)行敵對進(jìn)來信號閉鎖，有效防止，指揮機(jī)車運(yùn)行，提高運(yùn)輸效率。

智能調(diào)度功能：

系統(tǒng)軟件包含具有科學(xué)算法的智能調(diào)度模塊。分為全自動、半自動和手動模式。

全自動調(diào)度模式：在全自動調(diào)度模式下，調(diào)度模塊根據(jù)運(yùn)輸計劃預(yù)先設(shè)定的運(yùn)輸線路選擇需要的線路給機(jī)車。軟件具有行程進(jìn)路自動沖突檢測功能，還可以給車載機(jī)發(fā)送調(diào)度信息，提示司機(jī)按照調(diào)度要求駕駛機(jī)車，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)度控制功能。

半自動調(diào)度模式：系統(tǒng)在半自動調(diào)度模式下，調(diào)度員在軟件界面給此輛機(jī)車賦予一個運(yùn)輸行程。軟件具有行程進(jìn)路自動沖突檢測功能，還可以給車載機(jī)發(fā)送調(diào)度信息，提示司機(jī)按照調(diào)度要求駕駛機(jī)車，從而實(shí)現(xiàn)半自動調(diào)度控制功能。

手動調(diào)度模式：進(jìn)入手動調(diào)度狀態(tài)后，調(diào)度員可以遠(yuǎn)程控制道岔、信號燈來開放或閉鎖運(yùn)輸路線，給車載機(jī)發(fā)送調(diào)度信息，提示司機(jī)按照調(diào)度要求駕駛機(jī)車，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手動調(diào)度功能。

系統(tǒng)報警功能：

上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)超速報警、闖紅燈報警、道岔不到位報警及設(shè)備故障報警等功能，以圖形提示報警并可進(jìn)行報警報表查詢。

車聯(lián)網(wǎng)報警功能：

現(xiàn)場設(shè)備不通過上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)防追尾（需要配備無線尾燈）、防丟車（需要配備無線尾燈）、防超速、打點(diǎn)報警（需要配備無線發(fā)射器）、人車報站功能（車載系統(tǒng)增加聲光報警器）、彎道報警功能（需配備無線聲光報警器）、雙駕駛室機(jī)車雙車載機(jī)聯(lián)網(wǎng)等功能。

信息管理功能：可以對機(jī)車和車皮運(yùn)行進(jìn)行自動統(tǒng)計管理，有行車記錄及圖表，并能生成各種生產(chǎn)管理報表。
遠(yuǎn)程控制功能：

系統(tǒng)軟件可以下發(fā)命令到信號燈、道岔、車載機(jī)。對道岔具有遠(yuǎn)程集中控制、司機(jī)遙控、手動及閉鎖控制方式。

1）集中控制：是由調(diào)度員在地面集控中心的主控微機(jī)的圖形上通過點(diǎn)擊道岔指揮機(jī)車運(yùn)行；

2）司機(jī)遙控：為機(jī)車司機(jī)使用司機(jī)室的車載機(jī)遠(yuǎn)距離遙控道岔動作；

3）手動控制：方式為現(xiàn)場人員可以就地操作道岔動作。

4）閉鎖控制：為上位機(jī)可以發(fā)送閉鎖命令給道岔設(shè)備，讓現(xiàn)場不能手動或遙控。

重演功能：

能全天候24 小時實(shí)時記錄系統(tǒng)運(yùn)行情況，并能根據(jù)記錄的運(yùn)行數(shù)據(jù)在顯示設(shè)備上重演規(guī)定時間內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行過程，為分析事故原因、改進(jìn)調(diào)度策略提供根據(jù)，記錄存儲時間為一年以上。

故障診斷與維護(hù)功能:

系統(tǒng)能隨時反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備和傳感器的工作狀態(tài)，能自動進(jìn)行本系統(tǒng)的故障診斷并完成報警。

雙機(jī)備份功能：

上位機(jī)可采用主備雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，當(dāng)任一臺發(fā)生故障時，另一臺備用機(jī)可以起到主機(jī)的監(jiān)控作用。其中一臺可兼作為工程師站，允許遠(yuǎn)程編輯、調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。

集成聯(lián)網(wǎng)功能：

系統(tǒng)具有OPC軟件功能，能平滑地接入自動化集中控制信息平臺，可直接采用IE瀏覽器瀏覽本系統(tǒng)的監(jiān)控畫面。

車皮定位管理擴(kuò)展功能：

如果在關(guān)鍵軌道路口安裝車輛管理讀卡器，在每個車輛上安裝車皮信標(biāo)，系統(tǒng)軟件可按位置、車號或車皮號、時間、進(jìn)行車皮定位查詢；生成運(yùn)輸生產(chǎn)報表；實(shí)時監(jiān)控機(jī)車所帶載車皮信息。

LED屏信息發(fā)布擴(kuò)展功能：

井下關(guān)鍵路口或停車場接入本公司LED信息發(fā)布屏到系統(tǒng)總線，上位機(jī)軟件可發(fā)布信息到LED屏。在系統(tǒng)軟件的信息發(fā)布界面輸入任何文字，就可以讓井下任何一個LED屏顯示想要的信息，顯示的同時還可同步發(fā)語音。

視頻監(jiān)控擴(kuò)展功能：

井下關(guān)鍵路口或停車場安裝本公司網(wǎng)絡(luò)攝像儀，可實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)模擬圖為地理信息的視頻監(jiān)控功能。只要在主畫面中點(diǎn)擊需要查看的攝像儀圖標(biāo)，就可以打開此攝像儀的視頻畫面。

無人駕駛調(diào)度擴(kuò)展功能：

系統(tǒng)具有精確的機(jī)車定位及軌道識別能力，具有自動冗余的總線帶寬適應(yīng)性和快速響應(yīng)能力，加上基于科學(xué)算法的智能調(diào)度模塊，為后續(xù)無人駕駛調(diào)度功能擴(kuò)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。只要在每臺機(jī)車上增加無人駕駛子系統(tǒng)硬件模塊，不需要再增加其他通信設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)，因此本系統(tǒng)具有后續(xù)的無人駕駛系統(tǒng)無縫擴(kuò)展能力，并能有效減少二次投資。

其他功能：

各硬件設(shè)備、系統(tǒng)線路自檢功能的查詢，歷史數(shù)據(jù)的顯示、查詢、報表、打印等等。

三、系統(tǒng)優(yōu)勢

國內(nèi)機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控（信、集、閉）系統(tǒng)比較

性能	軌道傳感器+無線收發(fā)器	無線傳感網(wǎng)	本公司：無線傳感網(wǎng)+無源信標(biāo)
定位方式	點(diǎn)觸發(fā)定位，定位到區(qū)段。無線收發(fā)器只有車號，不進(jìn)行定位。	無線定位基站坐標(biāo)范圍定位。	定位信標(biāo)點(diǎn)、速度傳感器、加速度傳感器相結(jié)合的慣性定位方式。
定位精度	區(qū)段內(nèi)，80-150米	15-30米內(nèi)擺動。	小于3米，無擺動。
定位準(zhǔn)確度	區(qū)段內(nèi)不準(zhǔn)確	不太準(zhǔn)確，擺動大	準(zhǔn)確，無擺動
定位傳感器抗干多徑擾能力	易誤動作	好	好
定位實(shí)時性	3-5秒	3-5秒	3-5秒
道岔信號燈通訊方式	有線，安裝調(diào)試復(fù)雜	Zigbee無線自組織網(wǎng)絡(luò)，安裝調(diào)試方便	Zigbee無線自組織網(wǎng)絡(luò)，安裝調(diào)試方便
通訊實(shí)時性	輪詢，系統(tǒng)反應(yīng)在10秒內(nèi)	輪詢+觸發(fā)，系統(tǒng)反應(yīng)在5秒內(nèi)	觸發(fā)，系統(tǒng)反應(yīng)在1秒內(nèi)
車載機(jī)通訊方式	普通無線收發(fā)	Zigbee無線自組織網(wǎng)絡(luò)	Zigbee無線自組織網(wǎng)絡(luò)
道岔遙控方式	遙控器	車載機(jī)或遙控器	車載機(jī)或遙控器
車載機(jī)功能	無線發(fā)射車號、車類型、機(jī)車請求信號等。	無線發(fā)送車號、車類型、機(jī)車請求、控制道岔等。	無線發(fā)送車號、車類型、機(jī)車請求、控制道岔、控制彎道報警、防追尾、防丟車、超速報警，打點(diǎn)報警、液晶顯示等。
精確識別多軌性能	軌道傳感器硬件識別，但易誤判。	軟件識別，不確定性	硬件精確識別多軌。
集成彎道報警功能	無	系統(tǒng)控制或現(xiàn)場無線識別機(jī)車報警	現(xiàn)場無線識別機(jī)車報警
軟件機(jī)車動畫顯示	只能在區(qū)段位置顯示是否有機(jī)車，無實(shí)時定位動畫。	有機(jī)車運(yùn)行實(shí)時動畫顯示，精確度一般，有擺動。	有機(jī)車實(shí)時運(yùn)行動畫顯示，位置精確無擺動。
調(diào)度功能	具有行程配置功能和區(qū)間閉信號鎖功能。	具有區(qū)間信號閉鎖功能	具有自動行程配置和區(qū)間信號閉鎖的智能調(diào)度功能
能否無縫擴(kuò)展自動駕駛系統(tǒng)	無實(shí)時定位及與機(jī)車通信功能，不能擴(kuò)展自動駕駛功能。	定位及shuanggui識別不精確，不能擴(kuò)展自動駕駛功能。	精確定位及可靠的無線通信協(xié)議，可以擴(kuò)展自動駕駛功能。
千米定位設(shè)備成本(定位傳感器、分站、電源)	以太網(wǎng)+集散式總線，線路多，器材多，成本高。	以太網(wǎng)+無線傳感網(wǎng)，分布式結(jié)構(gòu)，器材成本一般	以太網(wǎng)+現(xiàn)場總線+無線傳感網(wǎng)，分布式結(jié)構(gòu)，器材成本低
施工成本	高	一般	低
施工速度	慢	快	快
施工難度	大	一般	簡單
調(diào)試難度	難	一般	容易，具有各種調(diào)試設(shè)備和軟件。
系統(tǒng)性能總結(jié)	由于傳感器不穩(wěn)定，無精確實(shí)時定位，軟件體驗(yàn)性差。設(shè)備和線路復(fù)雜，維護(hù)困難。	由于無線傳感器不能精確定位，軟件處理復(fù)雜，機(jī)車在畫面有擺動，識別shuanggui困難，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性一般。設(shè)備較少，維護(hù)較簡單。	由于傳感器能精確定位，機(jī)車在畫面無擺動，能精確識別shuanggui，控制邏輯可靠，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性好。設(shè)備較少，維護(hù)較簡單。

煤礦信集閉機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)突出特點(diǎn)

KJ482煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)采用zuixin物聯(lián)網(wǎng)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)，對運(yùn)輸監(jiān)控功能進(jìn)行深入研究后大膽進(jìn)行多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。本系統(tǒng)除了基本信集閉功能外，具備如下創(chuàng)新功能：

特點(diǎn)	說明
精確機(jī)車定位	采用*的慣性定位技術(shù)，定位精度可達(dá)3米內(nèi)，準(zhǔn)確多軌識別。實(shí)時精確動畫顯示機(jī)車位置、車號、運(yùn)行機(jī)車狀、車型，方向等。
智能調(diào)度機(jī)制	具有一個智能調(diào)度功能模塊，采用科學(xué)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行底層調(diào)度運(yùn)算，可在全自動調(diào)度狀態(tài)下人工參與對機(jī)車進(jìn)行行程設(shè)定，具有全自動調(diào)度、半自動調(diào)度與手動調(diào)度同時進(jìn)行的科學(xué)調(diào)度方式，使國內(nèi)煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入了實(shí)用階段。
多種車聯(lián)網(wǎng)報警	現(xiàn)場設(shè)備不通過上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)防追尾、防超速、防丟車、打點(diǎn)報警、彎道報警、人車報站、雙駕駛室機(jī)車車載機(jī)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)同步等功能。
豐富的模塊化擴(kuò)展功能	如果在關(guān)鍵軌道路口安裝車輛管理讀卡器，在每個車輛上安裝車皮信標(biāo)，系統(tǒng)軟件可按位置、車號或車皮號、時間、進(jìn)行車皮定位查詢；生成運(yùn)輸生產(chǎn)報表；實(shí)時監(jiān)控機(jī)車所帶載車皮信息。如果井下關(guān)鍵路口或停車場接入本公司LED信息發(fā)布屏，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息發(fā)布到現(xiàn)場的功能。如果在井下關(guān)鍵路口或停車場安裝本公司網(wǎng)絡(luò)攝像儀，可實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)主畫面為地理信息與視頻監(jiān)控?zé)o縫融合，讓調(diào)度員能快速找到需要查看的視頻信息。后續(xù)只要在每臺機(jī)車上增加無人駕駛子系統(tǒng)硬件模塊，不需要再增加其他通信設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)上位機(jī)軟件采用B/S構(gòu)架，可以實(shí)現(xiàn)多WEB客戶端應(yīng)用。硬件采用CAN總線和以太網(wǎng)作為傳輸層進(jìn)行通信，現(xiàn)場CAN總線連接的所有無線基站（無線網(wǎng)關(guān)）到CAN-以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，然后接入上位機(jī)所在的工業(yè)以太網(wǎng)。其他所有現(xiàn)場設(shè)備都是通過無線自組織網(wǎng)絡(luò)和無線基站通信。車載機(jī)作為移動設(shè)備可以快速在無線基站間數(shù)據(jù)漫游。現(xiàn)場道岔控制器和信號燈等非移動設(shè)備都可以作為無線路由中繼對無線數(shù)據(jù)進(jìn)行路由，大量減少了設(shè)備使用量，減少了用戶投資。