礦井輔助運(yùn)輸?shù)奈锪细櫣芾硐到y(tǒng)

劉光重陜西彬縣水簾洞煤炭有限責(zé)任公司劉光重，男，學(xué)士，陜西彬縣水簾洞煤炭有限責(zé)任公司技術(shù)員，主要從事井下運(yùn)輸系統(tǒng)管理。

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礦井輔助運(yùn)輸?shù)奈锪细櫣芾硐到y(tǒng)

本文針對(duì)深部復(fù)雜礦井物料跟蹤系統(tǒng)的跟蹤信準(zhǔn)確度較低的問(wèn)題，提出礦井輔助運(yùn)輸?shù)奈锪细櫹到y(tǒng)KJ236型定位考勤系統(tǒng)建設(shè)的解決方案。在礦山開(kāi)發(fā)，井下開(kāi)采行業(yè)起到作用。

如付諸現(xiàn)實(shí)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

劉光重
陜西彬縣水簾洞煤炭有限責(zé)任公司
劉光重，男，學(xué)士，陜西彬縣水簾洞煤炭有限責(zé)任公司技術(shù)員，主要從事井下運(yùn)輸系統(tǒng)管理。

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評(píng)估值

120萬(wàn)

appraisement

行業(yè)曲線(xiàn)

industry

point

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

現(xiàn)階段，對(duì)地下物料的運(yùn)輸情況的跟蹤與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究仍處于單一的物料運(yùn)輸時(shí)間控制、單一的物料運(yùn)輸路線(xiàn)監(jiān)測(cè)，這種傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于簡(jiǎn)單礦井有著不錯(cuò)的效果，但對(duì)于復(fù)雜礦井的物料運(yùn)輸監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難以發(fā)揮其有效作用，在某些特殊情況下的監(jiān)測(cè)甚至?xí)霈F(xiàn)錯(cuò)誤。如何對(duì)一次物料運(yùn)輸跟蹤過(guò)程中的物料運(yùn)輸量、物料運(yùn)輸路線(xiàn)、物料運(yùn)輸?shù)目傮w安排進(jìn)行全面跟蹤監(jiān)測(cè)，尤其是對(duì)復(fù)雜礦井的物料運(yùn)輸進(jìn)行更準(zhǔn)確更可靠的監(jiān)測(cè)，本文特對(duì)于礦井輔助運(yùn)輸?shù)奈锪细櫹到y(tǒng)KJ236型定位考勤系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

系統(tǒng)組成

礦井應(yīng)用KJ236型定位考勤系統(tǒng)對(duì)輔助運(yùn)輸物料進(jìn)行定位管理，系統(tǒng)有傳輸分站、無(wú)線(xiàn)讀卡器、標(biāo)識(shí)卡、地面主機(jī)（安裝在地面中心機(jī)房）組成。傳輸分站為KJ236-F傳輸分站，讀卡器為KJ236-D無(wú)線(xiàn)讀卡器，設(shè)備之間由KJ236-J數(shù)據(jù)傳輸接口相連，為對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，特安裝JA-DZ02-20信號(hào)避雷器。地面主機(jī)系統(tǒng)主要是地面定位監(jiān)測(cè)、考勤軟件系統(tǒng)。從井下收集的信號(hào)通過(guò)改裝的無(wú)線(xiàn)編碼器以及無(wú)線(xiàn)檢測(cè)改號(hào)儀傳到地面，由地面主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理和記錄，整個(gè)系統(tǒng)的組成如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)及方式： 主機(jī)作為總控制中心，通過(guò)不同串口與各部分連接，主機(jī)通過(guò)H3C S3600千兆交換與局域網(wǎng)連接，方便局域網(wǎng)用戶(hù)遠(yuǎn)程查看人員定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。傳輸設(shè)備配備特殊接口，接口型號(hào)為RS232接口，用該接口與監(jiān)控主機(jī)相連，井下各通訊分站則通過(guò)電纜連接，電纜連接模式為雙鉸接模式，傳輸設(shè)備與井下分站采用CAN總線(xiàn)通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。對(duì)于每個(gè)傳輸分站有4路接口與無(wú)線(xiàn)讀卡器相連，傳輸分站與無(wú)線(xiàn)讀卡器通過(guò)RS485接口連接，同時(shí)4路無(wú)線(xiàn)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(yùn)輸巷道的線(xiàn)路上，將標(biāo)識(shí)卡安裝在物料車(chē)上，當(dāng)物料車(chē)到達(dá)一定位置時(shí)，讀卡器將標(biāo)示卡的數(shù)字傳輸?shù)降孛嬷鳈C(jī)上，在地面機(jī)房就可以讀取到物料車(chē)所處的位置和到位的具體時(shí)間。

系統(tǒng)主要設(shè)備功能介紹

（1）地面中心站：地面主機(jī)采用的操作系統(tǒng)為WindowsXP，計(jì)算機(jī)內(nèi)存要求為2000M，硬盤(pán)500G。地面中心站計(jì)算機(jī)主機(jī)通過(guò)傳輸接口與通訊分站連接進(jìn)行通信，通訊分站則與無(wú)線(xiàn)讀卡器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，無(wú)線(xiàn)讀卡器通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)與無(wú)線(xiàn)編碼器進(jìn)行通訊。中心站主機(jī)處配備一臺(tái)激光打印機(jī)，為了及時(shí)打印報(bào)表和通訊分站傳輸?shù)母櫺畔?，中心站同時(shí)配備一臺(tái)同樣配置的電腦作為備用機(jī)，以防實(shí)際工作中的突發(fā)情況。

（2）傳輸接口：傳輸接口作為信息通訊的橋梁，在系統(tǒng)不同設(shè)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(hào)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(hào)傳輸則為CAN通訊方式傳輸。

（3）傳輸分站：傳輸設(shè)備與井下分站采用CAN總線(xiàn)通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。對(duì)于每個(gè)傳輸分站有4路接口與無(wú)線(xiàn)讀卡器相連，傳輸分站與無(wú)線(xiàn)讀卡器通過(guò)RS485接口連接，同時(shí)4路無(wú)線(xiàn)讀卡器所需的電源由傳輸分站提供。傳輸分站將地面主機(jī)發(fā)出的命令信號(hào)經(jīng)處理后以讀卡器的可讀形式傳遞給無(wú)線(xiàn)讀卡器，同時(shí)將無(wú)線(xiàn)讀卡器接收到的井下上傳的信息經(jīng)處理后以主機(jī)可識(shí)別的形式傳給地面主機(jī)。受到無(wú)線(xiàn)讀卡器與傳輸分站的信號(hào)接收距離限制因素的影響，兩者之間的距離不應(yīng)大于1000s。

（4）無(wú)線(xiàn)讀卡器：無(wú)線(xiàn)讀卡器的安裝需要根據(jù)具體井下作業(yè)情況進(jìn)行安排，主要安排于人員流動(dòng)量大，流動(dòng)較頻繁處，當(dāng)身上佩戴有無(wú)線(xiàn)編碼器的人員進(jìn)入監(jiān)測(cè)范圍，該佩戴者身上有無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)出，無(wú)線(xiàn)讀卡器捕捉到該無(wú)線(xiàn)信號(hào)并后被無(wú)線(xiàn)讀卡器識(shí)別，無(wú)線(xiàn)讀卡器將記錄的數(shù)據(jù)上傳到地面監(jiān)控主機(jī)，完成數(shù)據(jù)傳輸。由于無(wú)線(xiàn)讀卡器的識(shí)別范圍有一定限制，在井下平直的巷道內(nèi)無(wú)線(xiàn)讀卡器的可識(shí)別范圍為150s，在具有直角轉(zhuǎn)彎的巷道內(nèi)無(wú)線(xiàn)讀卡器的可識(shí)別范圍為20s。因此對(duì)于轉(zhuǎn)彎巷道內(nèi)人員檢測(cè)的無(wú)線(xiàn)讀卡器應(yīng)安裝在拐角點(diǎn)處，以保證有限的無(wú)線(xiàn)讀卡器可以檢測(cè)到更大范圍內(nèi)的物料流動(dòng)及管理人員位置。在水平巷道安裝無(wú)線(xiàn)讀卡器應(yīng)注意讀卡器的空間位置與巷道平行，確保讀卡器的識(shí)別范圍。

（5）無(wú)線(xiàn)編碼器：無(wú)線(xiàn)編碼器主要用于人員佩戴，當(dāng)佩戴人員進(jìn)入無(wú)線(xiàn)讀卡器檢測(cè)范圍后，無(wú)線(xiàn)編碼器發(fā)射的信號(hào)將被無(wú)線(xiàn)讀卡器捕獲，該無(wú)線(xiàn)編碼器除了有對(duì)人員位置測(cè)定，信號(hào)檢測(cè)的功能外還附帶有自助考勤功能。當(dāng)無(wú)線(xiàn)編碼器通過(guò)特定的無(wú)線(xiàn)讀卡器是，無(wú)線(xiàn)編碼器會(huì)發(fā)出短暫風(fēng)鳴，表示考勤成功。除了監(jiān)測(cè)、考勤功能外，無(wú)線(xiàn)編碼器還具有新型的報(bào)警求救功能，當(dāng)井下人員遇到突發(fā)情況可通過(guò)無(wú)線(xiàn)編碼器上的報(bào)警裝置進(jìn)行緊急情況報(bào)告，尋求救援，地面主機(jī)可以根據(jù)井下信號(hào)位置確定人員位置，同時(shí)根據(jù)編號(hào)功能確定報(bào)警人員信息，保證救援工作的準(zhǔn)確信與有效性。無(wú)線(xiàn)編碼器的供電方式則采用電池供電方式。

結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種適用于礦井下的物料監(jiān)測(cè)跟蹤管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)有著便于管理人員跟蹤調(diào)度、能及時(shí)反映物料的運(yùn)輸情況，防止物料丟失，運(yùn)輸錯(cuò)位的現(xiàn)象發(fā)生、便于動(dòng)態(tài)調(diào)度物料地點(diǎn)，隨時(shí)掌握調(diào)劑物料車(chē)的運(yùn)輸線(xiàn)路、便于對(duì)施工單位的管理和考核、便于統(tǒng)計(jì)運(yùn)輸數(shù)據(jù)、為礦井輔助運(yùn)輸?shù)目傮w安排提供可靠的數(shù)字和時(shí)間依據(jù)、系統(tǒng)容量大、便于滿(mǎn)足礦井的運(yùn)輸車(chē)輛的要求的特點(diǎn)，該系統(tǒng)附帶有對(duì)工作人員定位監(jiān)測(cè)、緊急情況救援的特點(diǎn)，特別是在運(yùn)輸復(fù)雜的礦井中，具有廣闊的推廣空間。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.032