KJJ58型井下移動目標監控系統在麥垛山煤礦的應用

蔡紅山

[摘 要]神華寧夏煤業集團麥垛山煤礦運用KJJ58型井下膠輪車監控系統對井下無軌膠輪車實施監測和自動、手動紅綠燈控制，并通過人員定位系統與車輛監控系統功能融合，實時掌握司機車輛駕駛狀態、行駛路徑、車輛運行數據，既提高了無軌膠輪車的運行效率，又確保了礦井膠輪車輔助運輸的安全可靠。

[關鍵詞]無軌膠輪車；輔助運輸；監控系統

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.32.076

1 概 述

神華寧夏煤業集團麥垛山煤礦是寧夏回族自治區鴛鴦湖礦區五對特大型礦井之一，礦井設計生產能力800萬t/a。

礦井輔助運輸系統采用無軌膠輪運輸，膠輪車由副立井提升系統下放至主水平和輔助水平，通過輔助運輸大巷至各采煤工作面或掘進頭。目前，麥垛山煤礦現有入井車輛76輛，其中本單位30輛，外委單位46輛。隨著礦井不斷建設和延生，礦井車輛將不斷增加。

為解決麥垛山煤礦膠輪運輸線長、物料裝卸點多、車輛違規現象頻發、巷道堵車、井上下調度困難等問題，為提高車輛的運行效率，確保膠輪車的安全運行，特在主水平輔助運輸巷、輔助水平輔助運輸巷內建設井下膠輪車監控系統。

2 井下膠輪車監控系統

2.1 系統監控原理

KJJ58移動目標監控系統有兩部分組成，分別為人員定位系統和無軌膠輪車監控系統。人員定位系統與無軌膠輪車監控系統主干線路采用線纜共用技術，解決了重復敷設線纜投資大和維護工作量大的問題。主要采用無線射頻識別技術及現代計算機通信技術，在中控室設置中心控制計算機系統，對井下膠輪車進行實時監控。人員車輛一體化分站通過CAN總線上傳車輛監控信息，通過RS485總線上傳人員定位信息。井下人員和膠輪車的移動目標分別攜帶射頻識別標簽（RFID），系統通過讀卡器與射頻識別標簽之間的無線通信，實現對被識別對象的目標定位，即時顯示在控制中心的大屏幕或電腦顯示屏上從而為生產調度指揮、區域禁入控制、緊急事件處理等工作提供有效手段，系統同時備份所有目標信息，并將有關數據傳至各級管理部門，為各級領導監督、指揮、決策等提供重要依據。系統軟件提供標準的通信接口，無償配合第三方將其接入礦井綜合自動化平臺以及集團聯網平臺。

2.2 系統建設

井下膠輪車監控系統鋪設通信電纜、電源電纜合計22km，安裝讀卡器87臺，信號燈43臺，信號燈控制器44臺、電源44臺，電子指示牌及語音箱各4套，設備分別安裝在主輔水平輔助運輸大巷各車場繞道內。其中主水平由+868變電所、中央變電所、13采區變電所綜保供電，輔助水平由輔助水平變電所綜保供電。在所有信號通過信號燈控制器接入環網交換機內，通過環網交換機將數據上傳至地面服務器內。

2.3 系統控制原則及行車原則

根據車輛監控系統控制原則和讀卡器布點原則，在調車硐室設置三臺讀卡器，兩臺紅綠燈；在丁字路口設置四臺讀卡器，三臺紅綠燈，系統通過相鄰兩個讀卡器上傳的信號獲取車輛運行信息（如膠輪車運行方向、所在位置、膠輪車運行平均速度等），同時對紅綠燈實施控制。

紅綠燈控制原則一：膠輪車通過調車硐室兩側的讀卡器時，下一個調車硐室的對面信號燈亮紅燈。

紅綠燈控制原則二：膠輪車連續通過調車硐室兩側的讀卡器時，運行方向上按通過車數依次使調車硐室對面的信號燈亮紅燈。

紅綠燈控制原則三：有膠輪車占用調車硐室時，提前一個硐室對面的信號燈要亮紅燈。占用調車硐室超過設定的時間，系統會自動報警。

紅綠燈控制原則四：調車硐室兩側信號燈同時為紅燈時，膠輪車司機要遵守下行車讓上行車、空車讓重車、小車讓大車、貨車讓人車、輕型車讓特種車的原則進行主動避讓。

3 監控系統的主要功能

3.1 人員定位系統功能

3.1.1 井口自動檢卡功能在井口檢測定位卡狀態及信息的設備工作穩定，檢測靈敏度是否符合使用要求，實時顯示檢卡人員的照片、姓名、卡號、部門、職務等個人信息，并實時切換顯示當前井下人員實時信息。

3.1.2 定位卡電壓不足提示功能人員或者車輛識別卡電壓不足時，識別卡自身能夠報警，并在系統軟件上指示電壓不足的識別卡號、姓名、隊別、職務等個人信息，攜卡人員可依據報警信息及時更換定位卡電池。

3.1.3 緊急求救功能發生緊急事件時，通過人員配帶的定位卡緊急求救按鈕發出求救信號，及時、準確地發現緊急情況，最大限度上保證救援工作的及時性。

3.1.4 緊急廣播功能緊急情況發生時，可以通過監測中心服務器對井下每個礦工配帶的定位卡進行廣播，將信息快速地傳達到現場，入井人員聽到信息后，跟帶班領導組織人員盡快撤離或躲避。

3.1.5 信息查詢功能系統支持實時查詢和歷史查詢功能，可依據姓名、區域、卡號、部門等信息進行信息查詢，支持模糊查詢和精確查詢。可查詢人員當前或歷史的位置信息、活動蹤跡；查詢當前或歷史時刻某區域、某分站、某接收器該位置的人員信息；可對特定的人員進行實時跟蹤。

3.2 車輛監控系統功能

3.2.1 基本功能軟件能顯示井下車輛的位置、編號、行進方向、運行狀態，顯示紅綠燈的指示狀態，顯示人員車輛一體化分站、車輛讀卡器等設備的正常、故障狀態信息。

3.2.2 跟蹤和回放功能對車輛進行實時跟蹤功能，回放指定車輛正常或違章行駛的運行軌跡。

3.2.3 車輛管理功能通過組合車輛和當班司機實現電子化派車登記，對已下井車、可用車、待修車輛分別管理，統計運輸任務的完成時間和運輸趟數，生成車輛運行統計報表，可隨時掌握車輛的使用情況。

3.2.4 遠程配置功能可遠程配置車輛調度人員車輛一體化分站的端口邏輯、控制區間，以及所控區間的識別分站、區間容納車數、相鄰區間；可遠程配置信號牌的方向、邏輯關系、轉換周期等配置信息。

3.2.5 井下交通自動調度功能系統采用分布式管理的方式，由調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，實現自動調度控制功能。系統可以脫離地面主機自行運行調度控制功能，能顯著提高效率、可靠性。

3.2.6 系統具備人工調度優先的功能通過主機的系統軟件發送調度命令，指定區間車輛上行或下行的優先順序，井下調度人員車輛一體化分站按照現場情況發送控制命令，實現地面調度。

3.2.7 輔助管理功能按照車輛明細記錄和統計車輛保養周期、使用率等情況；可編錄駕駛員信息，按照人員名單、值班情況和通過電子化派車派遣的駕駛員等信息分析員工出勤率、工作量，生成管理報表。

3.2.8 車輛維修閉環管理檢查發現或運行過程中出現的故障車輛，檢查人或司機要將故障信息匯報調度，添加車輛故障記錄（故障類別包括人為故障、非人為故障、維修遺留問題），調度通知檢修工維修，維修結束后檢修工匯報調度，添加車輛維修記錄（維修類別包括零件修理、車輛小修、總成大修、車輛大修），然后調度通知當班司機驗收接車，若故障問題未徹底處理由接車司機匯報調度進行返修。

4 結 論

通過井下移動目標監控系統的使用，使麥垛山煤礦井下人員和膠輪車運輸實現了動態化、信息化的監督管理，在礦井發生突發性災害時提供了可靠的依據，同時對預防膠輪運輸事故發生、提高膠輪車運行效率起到了積極作用。

參考文獻：

[1]閆曉曉.膠輪車監控系統在高河礦的運用[J].科技情報開發與經濟，2011（4）.

[2]機動車運行安全技術條件.行業標準，GB 7258-2004[Z].