山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)

1、 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)設(shè) 計計 方方 案案建設(shè)單位：山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司建設(shè)單位：山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司設(shè)計項目：無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計項目：無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計單位：山西宏祥偉業(yè)科技有限公司設(shè)計單位：山西宏祥偉業(yè)科技有限公司（天地（常州）自動化股份有限公司）（天地（常州）自動化股份有限公司） 設(shè)計日期：設(shè)計日期：20132013 年年 1 1 月月 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)1目目 錄錄第第 1 1 章章 膠輪車運輸監(jiān)

2、控系統(tǒng)設(shè)計膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.4 41.1 概述.41.2 設(shè)計思想.5第第 2 2 章章 系統(tǒng)系統(tǒng)簡簡介介.6 62.1 系統(tǒng)組成.62.2 系統(tǒng)功能.72.3 技術(shù)指標.8第第 3 3 章章 系統(tǒng)設(shè)備主要技術(shù)指標系統(tǒng)設(shè)備主要技術(shù)指標 .9 93.1 KJF8002 車輛調(diào)度控制分站.93.2 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站.103.3 KXH16X16 礦用本安信號牌.113.4 YE0.3/24 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀.123.5 KGE58 礦用車輛用標識卡 .133.6 膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)上位機軟件.14第第 4 4 章章 系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案.17174.1 供電

3、要求.174.2 設(shè)計方案.17 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)2前 言天地（常州）自動化股份有限公司（煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究院）專業(yè)從事煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控、生產(chǎn)過程自動化和通信產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，是一個集科研開發(fā)、工程設(shè)計、加工制造、系統(tǒng)集成和工程安裝、服務(wù)于一體的科技實體。天地（常州）自動化股份有限公司下設(shè)營銷中心、監(jiān)控研究所、通信研究所、電氣研究所、工控研究所、結(jié)構(gòu)工藝研究所以及北京研發(fā)中心、產(chǎn)業(yè)中心、行政中心、信息中心、檢測中心等?，F(xiàn)有職工 960 余人，其中科研技術(shù)人員 720 多名，研究員及高級工程師 61名，工程師 178 名，專業(yè)覆蓋了有線

4、通信、無線通信、計算機通信、計算機軟件與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)自動化、電子技術(shù)、測量儀表、傳感技術(shù)、機械設(shè)計等煤礦自動化和通信所涉及的主要領(lǐng)域，專業(yè)配置齊全、合理。天地（常州）自動化股份有限公司為保證科研水平、產(chǎn)品質(zhì)量，還建有監(jiān)控、通信、光纖、傳動、傳感器和環(huán)境條件等實驗室，從美國、德國等引進具有國際先進水平的設(shè)備，并于 1998 年通過了 ISO 9001 質(zhì)量管理體系的認證，于 2002 年 1 月，通過 GB/T9001-2000（idt ISO9001-2000）換版認證。 天地（常州）自動化股份有限公司始終以煤礦自動化、通信為專業(yè)方向，在煤礦高新技術(shù)領(lǐng)域研制開發(fā)了全礦井綜合自動化系統(tǒng)、礦井安

5、全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)、礦井人員安全監(jiān)測系統(tǒng)、礦井有線/無線通信系統(tǒng)、膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)、光纖工業(yè)電視系統(tǒng)以及礦用傳感器等 218 項科研成果，其中 33 項獲國家、省部級科技進步獎，并創(chuàng)下了數(shù)個國內(nèi)第一：國內(nèi)第一個采用微機技術(shù)開發(fā)成功并推廣應(yīng)用煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)；國內(nèi)第一個采用微機技術(shù)開發(fā)成功并推廣應(yīng)用煤礦膠帶輸送機監(jiān)控系統(tǒng)；國內(nèi)第一個采用光纖傳輸技術(shù)開發(fā)成功并推廣應(yīng)用井下工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)；國內(nèi)第一個采用 RFID 技術(shù)開發(fā)成功并推廣應(yīng)用井下人員安全監(jiān)測系統(tǒng)；國內(nèi)第一個提出并成功實施全礦井綜合自動化系統(tǒng)；國內(nèi)第一個將工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下；國內(nèi)第一個將 GEPON(千兆無源光纖以太網(wǎng))應(yīng)用于

6、煤礦井下；國內(nèi)第一個將 CDMA 技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下。天地（常州）自動化股份有限公司將大部分科研成果轉(zhuǎn)化成了具有先進性、實用性和成套性的系列產(chǎn)品，為我國煤礦的自動化、數(shù)字化建設(shè)提供了一批具有國際同期先進水平、國內(nèi)領(lǐng)先的高新技術(shù)產(chǎn)品和成套技術(shù)裝備。天地常州的產(chǎn)品已遍布全國 20 多個省(市)自 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)3治區(qū)，并已出口到印度、土耳其、孟加拉等國家。天地(常州)自動化股份有限公司的產(chǎn)品在保持煤炭行業(yè)市場占有率很高的同時，也向煤炭行業(yè)外的市場輻射，已涉及港口、電力、建材、冶金、糧食等行業(yè)，并已取得良好的業(yè)績。1986 年，開發(fā)的 KJ1 型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)通過

7、部級鑒定。該系統(tǒng)是我國第一套自行研制開發(fā)的微機煤礦環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，并獲得國家科技進步三等獎。二十多年來，我公司以煤礦自動化為專業(yè)方向，在煤礦高新技術(shù)領(lǐng)域研制開發(fā)了 213 項科研成果，有 28 項獲國家、省部級科技進步獎。 “KJ95“KJ95 型煤礦綜合監(jiān)測系統(tǒng)型煤礦綜合監(jiān)測系統(tǒng)”為國家為國家“八五八五”科技攻關(guān)項目，科技攻關(guān)項目，19961996 年通過部級鑒定，年通過部級鑒定，19971997 年榮獲部級科技進步二等獎。年榮獲部級科技進步二等獎。我公司始終發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)，以“保持國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平，努力達到國際先進水平”為目標，以“質(zhì)量第一，用戶至上”的宗旨竭誠為國內(nèi)外新

8、老用戶服務(wù)，為促進我國煤礦自動化水平的提高而努力。公司的技術(shù)優(yōu)勢公司的技術(shù)優(yōu)勢我們長期從事在惡劣環(huán)境條件下的自動化產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，所以在以下各項有長期煤礦井下豐富的經(jīng)驗和獨到之處。 (1) 以可靠、先進、簡單、實用為重要設(shè)計原則。(2) 特殊的防護措施，經(jīng)得起惡劣環(huán)境的考驗。(3) 長期從事礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)、研制、生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)，在礦井安全監(jiān)測監(jiān)控方面積累了豐富經(jīng)驗。(4) 我所產(chǎn)品遍布全國各地，有許多經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員在全國巡回技術(shù)服務(wù)，確保我們的產(chǎn)品正?？煽窟\行。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)4第第 1 1 章章 膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計

9、1.1 1.1 概述山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司輔助運輸主要采用防爆膠輪車作為礦井輔助運輸。主要運輸線路有：副斜井、1#車場、4#車場、南軌道下山。全長共約 12km。無軌膠輪車無軌道限制，機動靈活、適應(yīng)性強、安全高效、應(yīng)用范圍廣，是運送材料、設(shè)備、人員的一種較先進的輔助運輸車輛。無軌膠輪化運輸大大降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率；簡化了輔助運輸環(huán)節(jié)，減少了事故點，提高了工效和安全性。井下巷道窄、視線受限，行車狀況復(fù)雜，為保證車輛運行安全，提高效率，需要對井下輔助運輸車輛進行監(jiān)測和調(diào)度控制，進行交通管制以保證運行暢通。為保證煤礦安全，有效保護車輛，礦用防爆柴油機車安全規(guī)程規(guī)定下井膠輪車必須安

10、裝機車保護監(jiān)控儀。膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)是針對井下無軌膠輪車輔助運輸系統(tǒng)設(shè)計的具有車輛監(jiān)測、交通調(diào)度管制功能的系統(tǒng)，以先進的 RFID電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機信息技術(shù)、自控技術(shù)、現(xiàn)代化通信技術(shù)為基礎(chǔ)，由地面監(jiān)控主機、系統(tǒng)軟件、調(diào)度控制分站、位置識別分站、信號牌、柴油機車保護監(jiān)控儀、車輛標識卡等組成，能與其他子系統(tǒng)如監(jiān)控子系統(tǒng)、集中控制子系統(tǒng)有很好的兼容和協(xié)同工作。系統(tǒng)使用 2.4G 的射頻技術(shù)獲取井下車輛的位置、行進方向等車輛行駛信息。車輛安裝 2.4G 的射頻標識卡，與巷道沿線的車輛位置識別分站進行雙向數(shù)據(jù)通信，上傳車輛信息。車輛調(diào)度控制分站對車輛信息進行分析處理，按照車輛的位置、方向、數(shù)量等

11、信息進行決策，控制信號機信號，實現(xiàn)自動調(diào)度控制功能。車輛調(diào)度控制分站將實時信息發(fā)送到地面監(jiān)控主機和其它分站。實時信息傳輸至地面，系統(tǒng)軟件將實時顯示當前信息并保存，能夠查閱歷史數(shù)據(jù)，重演車輛運行的歷史軌跡。調(diào)度室可以根據(jù)現(xiàn)場情況通過監(jiān)控主機向車輛調(diào)度控制分站發(fā)布調(diào)度指令，實現(xiàn)手動集中調(diào)度。系統(tǒng)中的車輛須安裝機車保護監(jiān)控儀或標識卡。系統(tǒng)通過柴油機車保護監(jiān)控儀檢測車輛運行狀況，并將車輛的速度、水溫、油溫、排溫、水位、油壓等測點信息通過射頻通道、CAN 總線通道實時傳到地面。系統(tǒng)通過柴油機車保護監(jiān)控儀地面可實時監(jiān)控井下車輛運行狀態(tài)，能有效管理、保護車輛，防止安全事故。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠

12、輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)51.2 1.2 設(shè)計思想本系統(tǒng)工程項目具有先進實用、安全可靠、直觀、可擴展、維護簡便等特點。1） 、系統(tǒng)的先進實用性調(diào)度控制系統(tǒng)采用分布式管理，由調(diào)度分站收集車輛運行信息，進行分析處理，控制信號牌輸出信號，實現(xiàn)調(diào)度控制功能。井下調(diào)度系統(tǒng)可以脫離地面主機自行運行調(diào)度控制功能。下井車輛裝有監(jiān)控儀，可實時檢測并且顯示車輛行駛速度、沿途瓦斯等參數(shù)，并在車輛超速、瓦斯超標時報警。車輛實時信息可以通過 RFID 通道實時傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控主機，實現(xiàn)井下車輛運行狀態(tài)在線監(jiān)控。2） 、系統(tǒng)的安全可靠性 系統(tǒng)充分滿足國家有關(guān)標準、規(guī)范，并參照國際通用規(guī)范進行設(shè)計。系統(tǒng)在建設(shè)、運行、產(chǎn)品質(zhì)量、售后服

13、務(wù)及培訓(xùn)等方面保證安全、可靠、及時，整個系統(tǒng)是專門為煤礦環(huán)境長時間連續(xù)工作而設(shè)計的，完全滿足一周七天、一天 24 小時連續(xù)運行的要求。系統(tǒng)不會對其他系統(tǒng)造成安全影響和環(huán)境影響。3） 、系統(tǒng)軟件顯示直觀、操控方便系統(tǒng)軟件可清晰、直觀地顯示系統(tǒng)設(shè)備運行情況，顯示車輛位置、行駛方向、實時車速等各狀態(tài)點信息；軟件便于修改配置信息、發(fā)送地面調(diào)度控制指令。4） 、擴展能力硬件設(shè)備具有多個總線及輸入、輸出接口，便于接入新的設(shè)備。5） 、系統(tǒng)施工和維護的方便性系統(tǒng)設(shè)計以在不影響功能的前提下方便安裝和維護為前提進行。施工應(yīng)符合國內(nèi)和國際有關(guān)標準，同時確保系統(tǒng)的可擴展性和兼容性。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠

14、輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)6第第 2 2 章章 系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介2.1 2.1 系統(tǒng)組成本方案提供的膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下幾種設(shè)備組成：1） 、KJF8002 車輛調(diào)度控制分站 2） 、KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站3） 、MT8000 數(shù)據(jù)接口箱4） 、KGE58 型礦用車輛用標識卡5） 、YE0.3/24 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀6） 、KXH16X16 礦用本安信號牌7） 、KTG2A 礦用本安型光端機8） 、KDW65 礦用隔爆兼本安型多路電源9） 、KDW16 礦用隔爆兼本安型電源10） 、膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)軟件圖 1 膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪

15、車運輸監(jiān)控系統(tǒng)72.2 2.2 系統(tǒng)功能膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)具備以下功能：車輛位置識別功能。膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的 RFID 技術(shù)能無線檢測到井下車輛的位置、運行方向等參數(shù)，為井下交通控制提供依據(jù)。具備車輛運行狀況實時監(jiān)測功能。車輛安裝 YE0.3/24 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀時可以更大的發(fā)揮膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)的功能。機車保護監(jiān)控儀能檢測車輛運行中的瓦斯?jié)舛?、車速等參?shù)；可統(tǒng)計車輛行駛里程、車輛運行時間；所檢測參數(shù)可通過 RFID 和分站實時傳送到地面監(jiān)控主機。井下交通自動調(diào)度功能。系統(tǒng)采用分布式管理，由調(diào)度分站收集車輛運井下交通自動調(diào)度功能。系統(tǒng)采用分布式管理，由調(diào)度分站收集車輛運行信息

16、，進行分析處理，控制信號牌輸出信號，實現(xiàn)自動調(diào)度控制功能。行信息，進行分析處理，控制信號牌輸出信號，實現(xiàn)自動調(diào)度控制功能。系統(tǒng)可以脫離地面主機自行運行調(diào)度控制功能。能系統(tǒng)可以脫離地面主機自行運行調(diào)度控制功能。能顯著提高效率、可靠顯著提高效率、可靠性。性。系統(tǒng)具備人工調(diào)度優(yōu)先的功能。通過主機的系統(tǒng)軟件發(fā)送調(diào)度命令，指定區(qū)間車輛上行或下行的優(yōu)先順序，井下調(diào)度控制分站按照現(xiàn)場情況發(fā)送控制命令，實現(xiàn)地面調(diào)度。系統(tǒng)軟件能顯示井下車輛的位置、行進方向、運行狀態(tài)，顯示信號機指示狀態(tài)，顯示調(diào)度控制分站、位置識別分站等設(shè)備的相關(guān)信息。系統(tǒng)軟件具有跟蹤功能，畫面顯示指定車輛的運行情況，顯示指定區(qū)域的交通情況。系統(tǒng)

17、組成設(shè)備故障、車輛故障或違規(guī)駕駛時，顯示警示信息。系統(tǒng)軟件具有數(shù)據(jù)存儲、查詢和歷史重演功能。系統(tǒng)軟件監(jiān)聽并存儲總線數(shù)據(jù)，存儲軟件操作記錄。軟件可通過操作刪除歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件可查詢歷史數(shù)據(jù)和操作記錄；可生成車輛運行圖；可重演指定時間內(nèi)指定設(shè)備的運行情況。系統(tǒng)具有通過記錄的數(shù)據(jù)能實現(xiàn)歷史車輛軌跡的重演和歷史報警數(shù)據(jù)的查詢和打印。系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，可方便地接入全礦井綜合自動化系統(tǒng)，與其他系統(tǒng)交換信息。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)82.3 2.3 技術(shù)指標系統(tǒng)容量：調(diào)度控制分站 32 臺，位置識別分站 512 臺，車輛標識卡或機車監(jiān)控儀 255 臺；（系統(tǒng)容量可拓展）傳輸方

18、式：數(shù)據(jù)光端機與地面數(shù)據(jù)接口箱為光纖傳輸，傳輸速率 100M/10M；數(shù)據(jù)光端機與調(diào)度控制分站為 CAN 總線，傳輸速率為 5000bps，最大傳輸距離為 2km；調(diào)度控制分站與位置識別分站為 RS485 總線，傳輸速率為 4800bps，最大傳輸距離為 2km；位置識別分站與車輛標識卡或機車監(jiān)控儀的有效無線通信半徑不小于15m，機車最高速度不大于 36km/h。射頻信號：調(diào)制方式：GFSK；中心頻率：(24024)MHz;發(fā)送功率：0dBm-50dBm；接受靈敏度：-85dBm。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)9第第 3 3 章章 系統(tǒng)設(shè)備主要技術(shù)指標系統(tǒng)設(shè)備主要技術(shù)指標3

19、.1 3.1 KJF8002 車輛調(diào)度控制分站KJF8002 型車輛調(diào)度控制分站是以 32 位 ARM 處理器為核心，具有強大數(shù)據(jù)處理能力的煤礦電子產(chǎn)品。具有 CAN 總線接口、RS485 接口、開關(guān)量信號輸入口和開出口，主要用作信息采集、信息傳輸、控制輸出。分站與 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站、KGU12 型礦用機車位置傳感器、KGE58 礦用車輛用標識卡、YE0.3/24 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀等設(shè)備配套，完成對礦井機車的位置監(jiān)測，進行邏輯分析，實現(xiàn)車輛運行調(diào)度功能。該產(chǎn)品為礦用本質(zhì)安全型，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的環(huán)境。圖 2 KJF8002 車輛調(diào)度控制分站KJF

20、8002 車輛調(diào)度控制分站主要技術(shù)參數(shù)：（1）環(huán)境條件分站在下列條件下應(yīng)能正常工作：a. 環(huán)境溫度：-1040；b. 平均相對濕度：不大于 95（+25） ；c. 大氣壓力：80kPa106kPa；d. 無顯著振動和沖擊的場合；e. 無破壞絕緣的腐蝕性氣體場合；f. 有爆炸性氣體混合物的場合。（2）工作電壓，電流 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)10工作電壓 DC（1218）V，工作電流不大于 150 mA。 （3）分站與系統(tǒng)通訊接口a. 接口數(shù)量：1 路；b. 傳輸方式：半雙工、CAN 總線；c. 傳輸速率：5000bit/s；d. 最大傳輸距離：不小于 2km。（4）分站與

21、掛接設(shè)備通訊接口a. 接口數(shù)量：2 路；b. 傳輸方式：半雙工、主從式、RS485 總線；c. 傳輸速率：4800bit/s；d. 最大傳輸距離：不小于 2km。（5）開關(guān)量輸入輸出口具有電平型控制量輸出口 4 路，電平型開關(guān)量輸入口 4 路。注：指標如有變動，以產(chǎn)品所附說明書為準。3.2 3.2 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站是以 51 單片機為核心，采用先進的RFID 射頻識別技術(shù)的煤礦電子產(chǎn)品。通過接收礦井無軌膠輪車所安裝的車輛標識卡所發(fā)射的無線信號并進行應(yīng)答，向上級調(diào)度控制分站傳送本機數(shù)據(jù)，實現(xiàn)位置監(jiān)測功能。該產(chǎn)品為礦用本質(zhì)安全型，適用

22、于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的環(huán)境。圖 3 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站主要技術(shù)參數(shù)：（1）環(huán)境條件 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)11分站在下列條件下應(yīng)能正常工作：a.環(huán)境溫度：-1040；b.空氣相對濕度：95%（+25） ；c.大氣壓力：80kPa106kPa；d.無顯著振動和沖擊的場合；e.無破壞絕緣的腐蝕性氣體場合；f.有爆炸性氣體混合物的場合。（2）工作電壓，電流工作電壓 DC(924)V，工作電流不大于 60mA。（3）無線射頻信號a. 調(diào)制方式：GFSK；b. 中心頻率：2.4 GHz；c. 接收靈敏度：-

23、85dBm；d. 發(fā)送功率：0dBm-50dBm。（4）分站與 KJF8002 車輛調(diào)度控制分站的通訊接口a. 接口數(shù)量：1 路b. 傳輸方式：RS485 總線c. 傳輸速率：4800bit/s；d. 最大傳輸距離：2km。（5）開關(guān)量輸入口具有電平型開關(guān)量輸入口 2 路。注：指標如有變動，以產(chǎn)品所附說明書為準。3.3 3.3 KXH16X16 礦用本安信號牌 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)12圖 4 KXH16X16 礦用本安信號牌KXH16X16 信號牌為礦用本質(zhì)安全型產(chǎn)品。該設(shè)備能根據(jù)輸入命令顯示相應(yīng)內(nèi)容，能作為信號指示器使用，具有穩(wěn)定可靠、使用方便等特點。KXH161

24、6信號牌能單獨使用或與各種煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配套使用。KXH16X16 礦用本安信號牌主要技術(shù)參數(shù)：（1）環(huán)境條件信號牌在下列條件下應(yīng)能正常工作：a.環(huán)境溫度：-1040；b.空氣相對濕度：95%（+25） ；c.大氣壓力：80kPa106kPa；d.無顯著振動和沖擊的場合；e.無破壞絕緣的腐蝕性氣體場合；f.有爆炸性氣體混合物的場合。（2）工作電壓，電流工作電壓 DC1218V，工作電流不大于 150mA。（3）顯示點陣規(guī)格：LED 點陣 1616,紅綠雙色。（4）光信號強度：在煤礦井下黑暗中距離信號牌 20m 處用正常目力可清晰辯明。（5）分站與 KJF8002 車輛調(diào)度控制分站的通訊接

25、口a. 接口數(shù)量：1 路b. 傳輸方式：RS485 總線c. 傳輸速率：4800bit/s； 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)13d. 最大傳輸距離：2km。3.4 3.4 YE0.3/24 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀YE0.3/24 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀適用于含有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的煤礦井下場所，但周圍環(huán)境中不得含有破壞金屬或絕緣的活動性化學(xué)物質(zhì)。主要用來對柴油機車的排溫、轉(zhuǎn)速等行車參數(shù)進行監(jiān)測，當相關(guān)參數(shù)超過允許范圍時，提供聲光報警功能。 監(jiān)控儀主要由YE0.3/24.1礦用柴油機車保護監(jiān)控儀主機、 YE0.3/24.2顯示器、YE0.3/24.3甲烷變送器三個設(shè)備組成

26、，它們之間的相互連接采用長度不超過7米的MHYVR14(0.28)型本安電纜連接。 YE0.3/24.1礦用柴油機車保護監(jiān)控儀主機由監(jiān)控單元、 WZPY-420水位元件、 YE0.3/24.5油壓元件、 YE0.3/24.4轉(zhuǎn)速元件 (2個)和WZPK-241溫度元件 (3個)組成，它們之間的相互連接采用長度不超過 7米的MHYVR14(0.28)型本安電纜連接。圖 5 YE0.3/24.1 礦用柴油機車保護監(jiān)控儀YE0.3/24.1礦用柴油機車保護監(jiān)控儀主機輸入車輛提供的 DC15V30V非安電源，輸出2路本安DC5V電源為YE0.3/24.2顯示器、 YE0.3/24.3甲烷變送器供電。柴

27、油機車保護監(jiān)控儀主機檢測冷卻水溫度、發(fā)動機表面溫度、排放氣體溫度、機油壓力狀態(tài)、水箱水位狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速等車輛運行狀態(tài)。監(jiān)控儀主機帶有一組無源繼電 器常閉接點輸出。YE0.3/24.3甲烷變送器檢測當前位置甲烷濃度，并帶有RFID模組進行射頻通信。 YE0.3/24.2 顯示器實時顯示監(jiān)測的狀態(tài)量及參數(shù)；監(jiān)測量超標或設(shè)備、元件斷線時，給出報警提示，并由主機進行相應(yīng)的控制輸 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)14出。注：具體指標參數(shù)及安裝使用方法參照產(chǎn)品所附說明書。3.5 3.5 KGE58 礦用車輛用標識卡KGE58 型礦用車輛用標識卡是以超低功耗微處理器為核心，采用先進的

28、RFID 射頻識別技術(shù)的煤礦電子產(chǎn)品，與 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站配套，可完成對礦井有軌電機車、無軌機車的位置監(jiān)測功能。該產(chǎn)品為礦用本質(zhì)安全型，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的環(huán)境。KGE58 礦用車輛用標識卡主要技術(shù)參數(shù)：（1）環(huán)境條件分站在下列條件下應(yīng)能正常工作：a.環(huán)境溫度：-1040；b.空氣相對濕度：95%（+25） ；c.大氣壓力：80kPa106kPa；d.無顯著振動和沖擊的場合；e.無破壞絕緣的腐蝕性氣體場合；f.有爆炸性氣體混合物的場合。圖 6 KGE58 型礦用車輛用標識卡（2）電池標識卡每次充電后可保證標識卡連續(xù)工作時間：3 個月。（3）無線射頻信號a

29、. 調(diào)制方式：GFSK；b. 中心頻率：2.4 GHz；c. 接收靈敏度：-85dBm；d. 發(fā)送功率：0dBm-50dBm。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)15注：指標如有變動，以產(chǎn)品所附說明書為準。3.6 3.6 膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)上位機軟件膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)軟件基于Windows 2000/XP操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)Server/Client架構(gòu)，支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。系統(tǒng)軟件通過數(shù)據(jù)光端機的網(wǎng)絡(luò)接口獲取調(diào)度控制分站上傳數(shù)據(jù)，向下發(fā)送配置信息、調(diào)度命令。3.6.1 系統(tǒng)具有系統(tǒng)生成、配置功能系統(tǒng)軟件包含無軌膠輪車調(diào)度控制和機車監(jiān)控管理等功能模塊，可選擇功能模塊進行系統(tǒng)安裝、

30、注冊。系統(tǒng)生成時可選擇系統(tǒng)組成設(shè)備。系統(tǒng)可對組成設(shè)備進行參數(shù)設(shè)置。系統(tǒng)軟件可組態(tài)生成系統(tǒng)背景圖、設(shè)備布置圖。3.6.2 系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集功能系統(tǒng)軟件監(jiān)聽車輛調(diào)度分站上傳的 CAN 總線數(shù)據(jù)，獲取設(shè)備信息、井下車輛運行信息。圖 7 膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)軟界面3.6.3 系統(tǒng)軟件具有實時顯示功能 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)16實時顯示系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)；顯示井下車輛的車型、位置、行駛方向；車輛配有 KGE58 型礦用車輛用標識卡時，軟件能實時顯示標識卡的電池電壓、缺電提示；車輛配有全套 YE0.3/24 型礦用柴油機車保護監(jiān)控儀時，軟件能實時顯示車輛的行駛速度，顯示水溫、表溫、排

31、溫、油溫、轉(zhuǎn)速、車速、瓦斯、油壓、水位等檢測點的狀態(tài)和故障信息。系統(tǒng)軟件具有跟蹤功能，畫面顯示指定車輛的運行情況。系統(tǒng)軟件能顯示指定區(qū)域的交通情況。系統(tǒng)組成設(shè)備故障、車輛故障或違規(guī)駕駛時，顯示警示信息。3.6.4 系統(tǒng)軟件具有管理功能3.6.4.1 系統(tǒng)軟件具有配置功能 系統(tǒng)軟件可配置 CAN網(wǎng)絡(luò)裝換設(shè)備（KTG2A 礦用本安型光端機）參數(shù)；可遠程配置車輛調(diào)度控制分站的端口邏輯、控制區(qū)間，以及所控區(qū)間的識別分站、區(qū)間容納車數(shù)、相鄰區(qū)間；可遠程配置信號牌的方向、邏輯關(guān)系、轉(zhuǎn)換周期等配置信息。3.6.4.2 系統(tǒng)具備人工調(diào)度功能系統(tǒng)可發(fā)送調(diào)度命令，控制車輛調(diào)度控制分站的開出口狀態(tài)，控制信號機的指示

32、信號狀態(tài)，實現(xiàn)車輛運行的人工調(diào)度。3.6.4.3 系統(tǒng)軟件具有數(shù)據(jù)存儲、查詢和歷史重演功能系統(tǒng)軟件監(jiān)聽并存儲總線數(shù)據(jù)，存儲軟件操作記錄。軟件可通過操作刪除歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件可查詢歷史數(shù)據(jù)和操作記錄；可生成車輛運行圖；可重演指定時間內(nèi)指定設(shè)備的運行情況。3.6.4.4 系統(tǒng)軟件具有報表生成、打印功能系統(tǒng)軟件可生成、打印系統(tǒng)設(shè)備、車輛運行情況、車輛故障、車輛違規(guī)等報表。3.6.5 系統(tǒng)具有雙機切換功能系統(tǒng)可采用雙機熱備，當主機異常時，熱備主機轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)。3.6.6 系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，可方便地接入全礦井綜合自動化系統(tǒng)，與其他系統(tǒng)交換信息。 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)17第

33、第 4 4 章章 系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案4.1 4.1 供電要求1) 地面部分，工控機需要穩(wěn)定的交流 220V 電源。2) 井下部分，需要提供交流 127V/220V/380V/660V 電源，為 KDW65 礦用隔爆兼本安型多路電源供電。4.2 4.2 設(shè)計方案4.2.1 設(shè)計原則設(shè)備的選擇和布置按照以下原則: 1) 每臺 KJF8002 型車輛調(diào)度控制分站具有兩個 RS485 接口，每個 RS485 接口掛接一個區(qū)間內(nèi)的多臺 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站、一臺KXH16X16 礦用本安信號牌、多臺 KXH32X128 礦用本安信號牌和 KXT22礦用通信信號裝置等總線設(shè)備。每

34、臺調(diào)度控制分站可對兩個區(qū)間進行信息獲取、邏輯判斷和調(diào)度控制。調(diào)度分站通過 4 芯電纜連接位置識別分站和信號牌，最多可接入 16 臺位置識別分站、2 臺信號牌。調(diào)度控制分站編號應(yīng)嚴格按照自井口往下依次增加的次序分布。2) 巷道沿線布置 KJF209 礦用本安型車輛位置識別分站以獲取車輛信息。位置識別分站應(yīng)分布于巷道同側(cè)。位置識別分站之間距離因巷道地形而改變。一般直行巷道兩識別分站之間距離應(yīng)不小于 80m，彎道和岔道應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境決定。區(qū)間內(nèi)布置的位置識別分站越多位置分辨越精確，總數(shù)應(yīng)不大于 8 臺。位置識別分站編號應(yīng)嚴格按照自井口往下依次增加的次序分布。3) KXH16X16 礦用本安型信號牌

35、布置于單向區(qū)間入口，以不同顏色及符號的單指向燈光信號指示車輛運行。其紅色燈光為禁行信號；綠色燈光為通行信號；綠色箭頭為按箭頭指示的方向通行。信號牌編號由所掛接調(diào)度控制分站決定。4) 下井車輛必須裝配 YE0.3/24 型礦用柴油機車保護監(jiān)控儀或車輛用標識 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)18卡，并在系統(tǒng)軟件進行編錄。5) KDW65 電源應(yīng)就近為調(diào)度分站提供電源。一般一臺電源供應(yīng)一臺調(diào)度控制分站及調(diào)度控制分站的掛接設(shè)備。6) 通過 2 芯電纜將調(diào)度控制分站連接到 CAN 總線，實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)布和獲取?？偩€末端設(shè)備應(yīng)接入匹配電阻。7) 井下使用 KTG2A 礦用本安型光端機完成 CA

36、N 與以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換，以太網(wǎng)信號接入礦方提供的環(huán)網(wǎng)交換機。地面工控主機以太網(wǎng)信號由礦方核心交換機中提供接口即可實現(xiàn)地面與井下設(shè)備的通訊。4.2.2 行車區(qū)間閉鎖設(shè)計圖 8：車輛駛?cè)胂锏?2系統(tǒng)在調(diào)度時可以根據(jù)車輛類型、行進方向、巷道占用情況、巷道最大容納車數(shù)等信息采取不同的調(diào)度控制方式。下面以巷道為說明達到該要求的設(shè)備布置和控制原則。分析 2 種情況的布置和控制分站的控制流程如下。1 1） 兩個避車硐室之間的調(diào)度控制。如圖兩個避車硐室之間的調(diào)度控制。如圖 8 8 所示。巷道所示。巷道 2 2 只允許上井車輛或者只允許上井車輛或者下井車輛單向通行。因此信號牌（下井車輛單向通行。因此信號牌（1.11.

37、1）和信號牌（）和信號牌（2.12.1）分別位于該巷道）分別位于該巷道兩端避車硐室處，兩信號牌互為敵對。信號牌指示上下井車輛能否進入該兩端避車硐室處，兩信號牌互為敵對。信號牌指示上下井車輛能否進入該巷道，實現(xiàn)避車硐室處的車輛控制。具體執(zhí)行流程如下：巷道，實現(xiàn)避車硐室處的車輛控制。具體執(zhí)行流程如下：a)a) 控制分站根據(jù)信號牌（控制分站根據(jù)信號牌（1.11.1）前方的位置識別分站（）前方的位置識別分站（1.11.1）所采集的車輛）所采集的車輛信息，綜合此車輛的歷史信息判斷車輛行進方向，如果車輛行進方向為信息，綜合此車輛的歷史信息判斷車輛行進方向，如果車輛行進方向為進入巷道進入巷道 2 2 方向即

38、與信號牌所控制的方向一致，控制分站將查詢該巷道方向即與信號牌所控制的方向一致，控制分站將查詢該巷道內(nèi)當前信息，如果該巷道內(nèi)不存在逆向車輛、同向車輛數(shù)不超過巷道最內(nèi)當前信息，如果該巷道內(nèi)不存在逆向車輛、同向車輛數(shù)不超過巷道最大容納車數(shù)，則控制分站將發(fā)布命令先控制敵對信號牌（大容納車數(shù)，則控制分站將發(fā)布命令先控制敵對信號牌（2.12.1）顯示紅）顯示紅 山西柳林寨崖底煤業(yè)有限公司無軌膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)19燈不允許逆向車輛進入該巷道，再控制該車輛前方信號牌（燈不允許逆向車輛進入該巷道，再控制該車輛前方信號牌（1.11.1）顯示）顯示綠燈允許該車輛進入該巷道。如不符合上述條件，則控制分站將發(fā)出命綠燈允

39、許該車輛進入該巷道。如不符合上述條件，則控制分站將發(fā)出命令控制信號牌（令控制信號牌（1.11.1）顯示紅燈，表示巷道）顯示紅燈，表示巷道 2 2 中有逆向車輛，不允許該中有逆向車輛，不允許該車輛進入該巷道。需要在避車硐室處避讓等待。車輛進入該巷道。需要在避車硐室處避讓等待。b)b) 車輛進入巷道車輛進入巷道 2 2 后被位置識別分站（后被位置識別分站（1.21.2）檢測到后，控制分站保持敵）檢測到后，控制分站保持敵對信號牌（對信號牌（2.12.1）為紅燈阻止逆向車輛進入。同時控制分站將判斷該巷）為紅燈阻止逆向車輛進入。同時控制分站將判斷該巷道內(nèi)同向車輛數(shù)目，如果數(shù)目大于巷道允許容納的最大車數(shù)，則控制分道內(nèi)同向車輛數(shù)目，如果數(shù)目大于巷道允許容納的最大車數(shù)，則控制分站會控制信號牌（站會控制信號牌（1.11.1）顯示紅燈限制同向車輛進入巷道。此時顯示如）顯示紅燈限制同向車輛進入巷道。此時顯示如圖圖 9 9 所示。所示。圖 9 c)c) 車輛被位置識別分站（車輛被位置識別分站（2.22.2）檢測到后，表示車輛已經(jīng)順利通過巷道）檢測到后，表示車輛已經(jīng)順利通過巷道2 2?？刂品终緦⒉樵兿锏??？刂品终緦⒉樵兿锏?2 2 內(nèi)是否還存在其他車輛。如存在則重復(fù)步驟內(nèi)是否還存在其他車輛。如存在則重復(fù)步驟b b） 。如沒有位置識別分站（。如沒有位