礦井輔助運輸的物料跟蹤管理系統

劉光重陜西彬縣水簾洞煤炭有限責任公司劉光重，男，學士，陜西彬縣水簾洞煤炭有限責任公司技術員，主要從事井下運輸系統管理。

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礦井輔助運輸的物料跟蹤管理系統

本文針對深部復雜礦井物料跟蹤系統的跟蹤信準確度較低的問題，提出礦井輔助運輸的物料跟蹤系統KJ236型定位考勤系統建設的解決方案。在礦山開發，井下開采行業起到作用。

如付諸現實將產生巨大的經濟效益。

劉光重
陜西彬縣水簾洞煤炭有限責任公司
劉光重，男，學士，陜西彬縣水簾洞煤炭有限責任公司技術員，主要從事井下運輸系統管理。

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評估值

120萬

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行業曲線

industry

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基于近年來日益增長的復雜礦井建設，傳統的井下物料跟蹤管理系統難以適用的問題日益明顯，傳統井下物料跟蹤系統的跟蹤信息單一，跟蹤準確度較低，跟蹤可靠性不高的問題日漸突出，為解決新形勢下復雜礦井井下物料跟蹤的各種問題，本文特介紹一種較新的物料跟蹤管理系統，能有效解決當前復雜礦井面臨的物料跟蹤管理問題，可有效跟蹤物料的運輸情況以及井下人員的工作情況，同時系統還帶有井下突發情況的定位與救援功能。該管理系統已應用于彬縣水簾洞煤炭有限責任公司的部分復雜礦井，并取得了很好的效果。

現階段，對地下物料的運輸情況的跟蹤與監測系統的研究仍處于單一的物料運輸時間控制、單一的物料運輸路線監測，這種傳統的監測系統對于簡單礦井有著不錯的效果，但對于復雜礦井的物料運輸監測，傳統監測系統難以發揮其有效作用，在某些特殊情況下的監測甚至會出現錯誤。如何對一次物料運輸跟蹤過程中的物料運輸量、物料運輸路線、物料運輸的總體安排進行全面跟蹤監測，尤其是對復雜礦井的物料運輸進行更準確更可靠的監測，本文特對于礦井輔助運輸的物料跟蹤系統KJ236型定位考勤系統進行介紹。

系統組成

礦井應用KJ236型定位考勤系統對輔助運輸物料進行定位管理，系統有傳輸分站、無線讀卡器、標識卡、地面主機（安裝在地面中心機房）組成。傳輸分站為KJ236-F傳輸分站，讀卡器為KJ236-D無線讀卡器，設備之間由KJ236-J數據傳輸接口相連，為對整個設備進行保護，特安裝JA-DZ02-20信號避雷器。地面主機系統主要是地面定位監測、考勤軟件系統。從井下收集的信號通過改裝的無線編碼器以及無線檢測改號儀傳到地面，由地面主機系統進行處理和記錄，整個系統的組成如圖1所示。

圖1 系統結構圖

系統工作原理

系統傳輸網絡及方式： 主機作為總控制中心，通過不同串口與各部分連接，主機通過H3C S3600千兆交換與局域網連接，方便局域網用戶遠程查看人員定位系統的實時運行情況。傳輸設備配備特殊接口，接口型號為RS232接口，用該接口與監控主機相連，井下各通訊分站則通過電纜連接，電纜連接模式為雙鉸接模式，傳輸設備與井下分站采用CAN總線通訊方式進行數據通信。對于每個傳輸分站有4路接口與無線讀卡器相連，傳輸分站與無線讀卡器通過RS485接口連接，同時4路無線讀卡器所需的電源由傳輸分站提供。將讀卡器安裝在輔助運輸巷道的線路上，將標識卡安裝在物料車上，當物料車到達一定位置時，讀卡器將標示卡的數字傳輸到地面主機上，在地面機房就可以讀取到物料車所處的位置和到位的具體時間。

系統主要設備功能介紹

（1）地面中心站：地面主機采用的操作系統為WindowsXP，計算機內存要求為2000M，硬盤500G。地面中心站計算機主機通過傳輸接口與通訊分站連接進行通信，通訊分站則與無線讀卡器進行數據通信，無線讀卡器通過無線信號與無線編碼器進行通訊。中心站主機處配備一臺激光打印機，為了及時打印報表和通訊分站傳輸的跟蹤信息，中心站同時配備一臺同樣配置的電腦作為備用機，以防實際工作中的突發情況。

（2）傳輸接口：傳輸接口作為信息通訊的橋梁，在系統不同設備間的選擇與連接有不同要求。地面中心站與傳輸接口的接口型號為RS232型接口，傳輸接口與地下分站的連接電纜為雙鉸接形式，信號傳輸則為CAN通訊方式傳輸。

（3）傳輸分站：傳輸設備與井下分站采用CAN總線通訊方式進行數據通信。對于每個傳輸分站有4路接口與無線讀卡器相連，傳輸分站與無線讀卡器通過RS485接口連接，同時4路無線讀卡器所需的電源由傳輸分站提供。傳輸分站將地面主機發出的命令信號經處理后以讀卡器的可讀形式傳遞給無線讀卡器，同時將無線讀卡器接收到的井下上傳的信息經處理后以主機可識別的形式傳給地面主機。受到無線讀卡器與傳輸分站的信號接收距離限制因素的影響，兩者之間的距離不應大于1000s。

（4）無線讀卡器：無線讀卡器的安裝需要根據具體井下作業情況進行安排，主要安排于人員流動量大，流動較頻繁處，當身上佩戴有無線編碼器的人員進入監測范圍，該佩戴者身上有無線信號發出，無線讀卡器捕捉到該無線信號并后被無線讀卡器識別，無線讀卡器將記錄的數據上傳到地面監控主機，完成數據傳輸。由于無線讀卡器的識別范圍有一定限制，在井下平直的巷道內無線讀卡器的可識別范圍為150s，在具有直角轉彎的巷道內無線讀卡器的可識別范圍為20s。因此對于轉彎巷道內人員檢測的無線讀卡器應安裝在拐角點處，以保證有限的無線讀卡器可以檢測到更大范圍內的物料流動及管理人員位置。在水平巷道安裝無線讀卡器應注意讀卡器的空間位置與巷道平行，確保讀卡器的識別范圍。

（5）無線編碼器：無線編碼器主要用于人員佩戴，當佩戴人員進入無線讀卡器檢測范圍后，無線編碼器發射的信號將被無線讀卡器捕獲，該無線編碼器除了有對人員位置測定，信號檢測的功能外還附帶有自助考勤功能。當無線編碼器通過特定的無線讀卡器是，無線編碼器會發出短暫風鳴，表示考勤成功。除了監測、考勤功能外，無線編碼器還具有新型的報警求救功能，當井下人員遇到突發情況可通過無線編碼器上的報警裝置進行緊急情況報告，尋求救援，地面主機可以根據井下信號位置確定人員位置，同時根據編號功能確定報警人員信息，保證救援工作的準確信與有效性。無線編碼器的供電方式則采用電池供電方式。

結語

本文介紹了一種適用于礦井下的物料監測跟蹤管理系統，該系統有著便于管理人員跟蹤調度、能及時反映物料的運輸情況，防止物料丟失，運輸錯位的現象發生、便于動態調度物料地點，隨時掌握調劑物料車的運輸線路、便于對施工單位的管理和考核、便于統計運輸數據、為礦井輔助運輸的總體安排提供可靠的數字和時間依據、系統容量大、便于滿足礦井的運輸車輛的要求的特點，該系統附帶有對工作人員定位監測、緊急情況救援的特點，特別是在運輸復雜的礦井中，具有廣闊的推廣空間。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.032