協(xié)莊煤礦井下輔助運(yùn)輸管理平臺的開發(fā)與應(yīng)用

協(xié)莊煤礦井下輔助運(yùn)輸管理平臺的開發(fā)與應(yīng)用

1運(yùn)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(fù)雜，運(yùn)輸過程管理存在一些困難：（1）車輛使用管理不當(dāng)，車輛緊張，一些單位更換材料不及時，車輛堆積嚴(yán)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?yàn)樵谶\(yùn)輸過程中會出現(xiàn)貨物損壞和被盜。（3）車輛運(yùn)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(yùn)輸過程中，車輛丟失也會出現(xiàn)，導(dǎo)致運(yùn)輸風(fēng)險，影響正常生產(chǎn)。（5）由于運(yùn)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(jī)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(yùn)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(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸?shù)V車信息化管理,實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)時定位、儲存物料信息及物料裝卸確認(rèn)等功能的雙頻復(fù)合電子標(biāo)簽;在地面井口、井下主要運(yùn)輸石門、井底車場、岔口安設(shè)讀卡器,實(shí)現(xiàn)礦車物料信息的及時傳遞并自動生成運(yùn)行軌跡上傳上位機(jī)。(3)為各水平大巷車場隊(duì)長、電機(jī)車司機(jī)、物料裝卸人員配備手操器,實(shí)現(xiàn)人員與礦車電子標(biāo)簽的對接完成物料信息讀取及裝卸物料的交接確認(rèn)。(4)地面調(diào)度室、運(yùn)輸調(diào)度站安裝主控計算機(jī)、維護(hù)計算機(jī)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,完成系統(tǒng)日常維護(hù)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(shí)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(jī)實(shí)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(shí)現(xiàn)較高的實(shí)時性和可靠性,礦里任意一臺聯(lián)網(wǎng)計算機(jī)均可根據(jù)其權(quán)限了解該系統(tǒng)的實(shí)時信息。共有2臺主控機(jī)、3臺客戶機(jī)、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(biāo)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(jī):顯示井下車輛活動狀態(tài),并實(shí)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(jī):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(biāo)簽、手操器。車皮標(biāo)簽:通過無線定時廣播自身信息。手操器:修改車輛標(biāo)簽內(nèi)信息,進(jìn)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(biāo)簽號存于井上監(jiān)控中心的主機(jī),井下閱讀器通過子站和主機(jī)進(jìn)行車輛身份驗(yàn)證。井下車輛定位:監(jiān)控主機(jī)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(biāo)進(jìn)行確定,實(shí)現(xiàn)井下車輛的定位。井下車輛移動路徑監(jiān)控:主機(jī)通過車輛定位自動描述出車輛的移動軌跡,實(shí)現(xiàn)對車輛運(yùn)動軌跡的監(jiān)控,并可對移動到非法區(qū)域的車輛進(jìn)行告警。3.3技術(shù)特點(diǎn)該技術(shù)應(yīng)用最新的一體化雙頻電子標(biāo)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(diǎn)。4運(yùn)輸路線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(1)基礎(chǔ)信息錄入功能。可以錄入機(jī)車、車輛的型號、電子標(biāo)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(jī),運(yùn)行實(shí)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(jī)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(biāo)簽發(fā)出的無線信息,進(jìn)行處理,形成車輛跟蹤軌跡。監(jiān)測結(jié)果通過實(shí)時監(jiān)控軟件在主機(jī)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(yùn)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(jī),用于登記生成《協(xié)莊物料運(yùn)送工作票》、查看配料計劃裝載完成情況、查看運(yùn)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(shí)現(xiàn)物流運(yùn)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(jī)車直接運(yùn)輸?shù)诌_(dá),則司機(jī)可以把貨物先臨時交接給附近某轉(zhuǎn)接點(diǎn)的值班人員,由值班人員在適當(dāng)時機(jī)交接給生產(chǎn)隊(duì)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(biāo)簽進(jìn)行編程讀寫數(shù)據(jù)時,不對其它車輛的電子標(biāo)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(jī),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(diǎn)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(biāo)簽內(nèi)容,并報至主機(jī),以便調(diào)度人員及時掌握井下車輛的當(dāng)前裝載情況,制定調(diào)度計劃,以提高運(yùn)輸效率。(9)調(diào)度請求功能。生產(chǎn)隊(duì)的需車信息或車輛運(yùn)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(yùn)行軌跡,運(yùn)行軌跡以監(jiān)測分站為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),以圖形及表格的方式在界面上顯示;(12)報警提示功能。當(dāng)系統(tǒng)檢測到下大巷車輛的實(shí)際運(yùn)輸方向與設(shè)定的目的地方向不一致時,在監(jiān)控計算機(jī)界面上主動進(jìn)行報警。當(dāng)車輛停在某個地點(diǎn)放時間過長時,調(diào)度站監(jiān)控計算機(jī)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(dāng)車輛超過規(guī)定時間未檢修時,可進(jìn)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(duì)每班進(jìn)出車情況、每個機(jī)車(車頭)每班運(yùn)輸軌跡與運(yùn)量統(tǒng)計、每個司機(jī)每班運(yùn)輸軌跡與運(yùn)量、每月、每季度、年度運(yùn)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(jìn)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(yùn)行情況(這個時間可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置),并能根據(jù)記錄的運(yùn)行數(shù)據(jù)在顯示設(shè)備上以隨意速度重演再現(xiàn)實(shí)際運(yùn)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(jī)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(kuò)容功能。可與公司的物流管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),并可擴(kuò)容升級。5提高運(yùn)輸效率目前煤礦輔