協(xié)莊煤礦井下輔助運輸管理平臺的開發(fā)與應(yīng)用

協(xié)莊煤礦井下輔助運輸管理平臺的開發(fā)與應(yīng)用

1運輸效率低下由于系統(tǒng)井的長線、分布和環(huán)節(jié)多、交通車輛復雜，運輸過程管理存在一些困難：（1）車輛使用管理不當，車輛緊張，一些單位更換材料不及時，車輛堆積嚴重，車輛周轉(zhuǎn)率和交通效率低下。（2）車輛裝載材料的信息是用粉筆寫的，但車輛外殼中的信息容易丟失，無法監(jiān)控車輛。因為在運輸過程中會出現(xiàn)貨物損壞和被盜。（3）車輛運輸過程的記錄是人工完成的，充滿了大量的人力資源。（4）在運輸過程中，車輛丟失也會出現(xiàn)，導致運輸風險，影響正常生產(chǎn)。（5）由于運輸材料管理和車輛管理的信息反映不足，物流信息系統(tǒng)缺乏高效的管理機制，無法及時了解生產(chǎn)物流信息，難以動態(tài)調(diào)整和控制生產(chǎn)物流的動態(tài)。（6）沒有跟蹤和監(jiān)控手段。車輛往往容易偏離目的地。井下物料交接手續(xù)于簡單,只能反應(yīng)裝載物料的車輛的數(shù)量,而不能反映出交接物料的具體信息。2工業(yè)電視監(jiān)控目針對以上情況,利用運輸監(jiān)控信集閉系統(tǒng)和KJ293傳輸平臺開發(fā)礦井車輛管理系統(tǒng),以實現(xiàn)輔助運輸?shù)V車信息化管理,實現(xiàn)人與人、物與物、人與物信息的溝通,使得井上地面工作人員可以實時地監(jiān)控井下車輛以及人員的位置、周邊安全信息。(1)基于協(xié)莊礦應(yīng)用KJ293傳輸平臺的成熟技術(shù),利用礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)串聯(lián)整套礦車物流管理系統(tǒng),實現(xiàn)資源共享,完成整套平臺建設(shè)。(2)在錨桿專用車、平盤車等物料車上安裝具有實時定位、儲存物料信息及物料裝卸確認等功能的雙頻復合電子標簽;在地面井口、井下主要運輸石門、井底車場、岔口安設(shè)讀卡器,實現(xiàn)礦車物料信息的及時傳遞并自動生成運行軌跡上傳上位機。(3)為各水平大巷車場隊長、電機車司機、物料裝卸人員配備手操器,實現(xiàn)人員與礦車電子標簽的對接完成物料信息讀取及裝卸物料的交接確認。(4)地面調(diào)度室、運輸調(diào)度站安裝主控計算機、維護計算機、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,完成系統(tǒng)日常維護監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)信息瀏覽等功能,同時為系統(tǒng)實時監(jiān)控提供視頻輸出。(5)地面井口料場裝設(shè)操作計算機實現(xiàn)物料審批下載及信息查詢功能。3系統(tǒng)研究3.1系統(tǒng)的框架圖系統(tǒng)的開發(fā)利用礦井現(xiàn)有的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),以實現(xiàn)較高的實時性和可靠性,礦里任意一臺聯(lián)網(wǎng)計算機均可根據(jù)其權(quán)限了解該系統(tǒng)的實時信息。共有2臺主控機、3臺客戶機、1臺服務(wù)器、7臺檢測分站、7臺電源箱、19臺識別分站、550套車皮標簽、30臺手操器,共覆蓋該礦-300m、-550m、-850m三個水平。系統(tǒng)框架圖如圖1所示。主控制機:顯示井下車輛活動狀態(tài),并實現(xiàn)對所有設(shè)備的檢測。服務(wù)器:解析、處理、存儲系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù),并將信息發(fā)布?？蛻魴C:查詢各種監(jiān)測、車輛信息,錄入、審批物料使用申請。檢測分站:通過通訊光纜和服務(wù)器通訊,直接管理識別分站。識別分站:通過電纜和控制分站通訊,管理車皮標簽、手操器。車皮標簽:通過無線定時廣播自身信息。手操器:修改車輛標簽內(nèi)信息,進行物料交接、上報。3.2井下車輛定位下井車輛身份識別:車輛信息和標簽號存于井上監(jiān)控中心的主機,井下閱讀器通過子站和主機進行車輛身份驗證。井下車輛定位:監(jiān)控主機通過井下閱讀器和井上監(jiān)控中心,對車輛地理位置及坐標進行確定,實現(xiàn)井下車輛的定位。井下車輛移動路徑監(jiān)控:主機通過車輛定位自動描述出車輛的移動軌跡,實現(xiàn)對車輛運動軌跡的監(jiān)控,并可對移動到非法區(qū)域的車輛進行告警。3.3技術(shù)特點該技術(shù)應(yīng)用最新的一體化雙頻電子標簽技術(shù)、微電子技術(shù)、RFID識讀射頻技術(shù),具有功能齊全、安全、便于組網(wǎng)的特點。4運輸路線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(1)基礎(chǔ)信息錄入功能?？梢凿浫霗C車、車輛的型號、電子標簽ID號、物料分類信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。(2)可視化跟蹤及監(jiān)測功能設(shè)計。在地面調(diào)度站設(shè)置兩臺主控計算機,運行實時監(jiān)控軟件,用于顯示設(shè)備的工作狀態(tài)與車輛跟蹤處理。主機定時與井下各個監(jiān)測分站通訊、采集設(shè)備狀態(tài)信息,并接收井下讀卡器接收到的電子標簽發(fā)出的無線信息,進行處理,形成車輛跟蹤軌跡。監(jiān)測結(jié)果通過實時監(jiān)控軟件在主機予以文字、圖形、表格等形式顯示,內(nèi)容包含列車及車輛位置、車號、運行方向、所載物料情況等。(3)地面貨物在副井口的登記與計劃處理。地面副井口處配置操作計算機,用于登記生成《協(xié)莊物料運送工作票》、查看配料計劃裝載完成情況、查看運輸過程中物料分布及交接情況。(4)出、入井車輛統(tǒng)計。地面副井處、井下副井底處各設(shè)置1個監(jiān)測分站,檢測車輛的出、入井時刻與裝載貨物信息。并自動統(tǒng)計每班上下井礦車數(shù)量、種類、所載貨物情況。(5)電子交接功能。通過手操器實現(xiàn)物流運輸及用料單位人員的無線通訊電子式貨物交接,交接數(shù)據(jù)包括重車數(shù)量、空車數(shù)量、貨物種類、交接時間等。貨物交接的結(jié)果可隨時查詢,并能自動保存數(shù)據(jù)一個月。(6)二次交接功能。物料若不能由機車直接運輸?shù)诌_,則司機可以把貨物先臨時交接給附近某轉(zhuǎn)接點的值班人員,由值班人員在適當時機交接給生產(chǎn)隊人員,完成二次傳送、交接。(7)防誤讀、誤寫功能。設(shè)計抗干擾功能,使得手操器對某一車輛的電子標簽進行編程讀寫數(shù)據(jù)時,不對其它車輛的電子標簽存在有讀寫干擾,避免出現(xiàn)誤讀或誤寫情況。(8)輔助調(diào)度功能。1#副井口和副立井井口各配置一臺操作計算機,可根據(jù)井下副井井口與井底車場余料情況以及各生產(chǎn)作業(yè)點的空車、重車情況,自動生成井底調(diào)車計劃供井下調(diào)度員參考。用料單位在卸、裝料后,要及時編程更改電子標簽內(nèi)容,并報至主機,以便調(diào)度人員及時掌握井下車輛的當前裝載情況,制定調(diào)度計劃,以提高運輸效率。(9)調(diào)度請求功能。生產(chǎn)隊的需車信息或車輛運送請求,通過手操器將請求發(fā)送給系統(tǒng),調(diào)度作出應(yīng)答處理,并通過網(wǎng)絡(luò)反饋給手操器。(10)區(qū)域劃分設(shè)計(11)軌跡查詢功能?？刹樵冘囕v在某一時間段內(nèi)運行軌跡,運行軌跡以監(jiān)測分站為關(guān)鍵節(jié)點,以圖形及表格的方式在界面上顯示;(12)報警提示功能。當系統(tǒng)檢測到下大巷車輛的實際運輸方向與設(shè)定的目的地方向不一致時,在監(jiān)控計算機界面上主動進行報警。當車輛停在某個地點放時間過長時,調(diào)度站監(jiān)控計算機界面顯示超時報警。(13)車輛檢修信息管理功能(車輛生命檔案管理)。系統(tǒng)具有車輛檢修信息管理功能,包括車輛基本數(shù)據(jù)的錄入、修改、查詢等功能,當車輛超過規(guī)定時間未檢修時,可進行報警提示,在車輛檢修后通過手操器修改下次檢修期限。(14)其它統(tǒng)計報表功能?？梢越y(tǒng)計每個生產(chǎn)隊每班進出車情況、每個機車(車頭)每班運輸軌跡與運量統(tǒng)計、每個司機每班運輸軌跡與運量、每月、每季度、年度運輸產(chǎn)量。(15)故障診斷功能。具有完備的事故檢測和故障診斷功能。隨時反映系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和傳感器的工作狀態(tài),能自動進行故障診斷并完成報警、處理或告警后由值班人員處理。(16)重演功能。能24小時記錄系統(tǒng)運行情況(這個時間可以根據(jù)需要進行設(shè)置),并能根據(jù)記錄的運行數(shù)據(jù)在顯示設(shè)備上以隨意速度重演再現(xiàn)實際運輸過程。(17)聯(lián)網(wǎng)功能。具備接入?yún)f(xié)莊煤礦自動化系統(tǒng)功能,調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)具備和本地系統(tǒng)同等權(quán)限和功能,可采用通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和礦自動化系統(tǒng)通信。能夠接入企業(yè)局域網(wǎng),與企業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器,可在客戶端計算機上通過瀏覽器或?qū)Ｓ密浖樵優(yōu)g覽系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控畫面。(18)擴容功能?？膳c公司的物流管理系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng),并可擴容升級。5提高運輸效率目前煤礦輔