煤礦無軌膠輪車智能管控一體化平臺應(yīng)用

擺寧生

摘 ?要：隨著我國科技水平不斷提升，現(xiàn)代化技術(shù)手段在煤炭領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著重要作用，滿足煤礦井下各項工作實施需求，在實踐中顯著提升技術(shù)水平。無軌膠輪車智能管控系統(tǒng)就應(yīng)用了現(xiàn)代化技術(shù)手段，根據(jù)井下作業(yè)需求，增設(shè)與完善系統(tǒng)功能，基于計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等多項技術(shù)手段充分融合與應(yīng)用下，實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度指揮目標(biāo)，獲取精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)，全程化監(jiān)管井下膠輪車運行狀態(tài)與運行實況，消除安全隱患，避免發(fā)生安全事故。

關(guān)鍵詞：煤礦;無軌膠輪車;智能管控;高級輔助駕駛;智能物流

引言：當(dāng)前，煤礦企業(yè)在現(xiàn)代化技術(shù)的引進與科技創(chuàng)新方面不斷加大投資力度，通過分析各項工作內(nèi)容與要求，借助現(xiàn)代化機械設(shè)備實施井下作業(yè)，提升作業(yè)效率與質(zhì)量。為進一步提升煤礦井下膠輪車運輸?shù)陌踩?、效益性，煤礦無軌膠輪車智能管控一體化平臺的構(gòu)建顯得尤為重要，該平臺能夠利用科技手段增強現(xiàn)場作業(yè)安全性，保證車輛可靠運行，為煤礦無軌膠輪車智能化運輸提供有利條件，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益與安全效益。

一、平臺構(gòu)建重要性

經(jīng)多項技術(shù)手段融合應(yīng)用，完成煤礦無軌膠輪車智能管控一體化平臺構(gòu)建工作，并考慮煤礦作業(yè)要求，對平臺功能創(chuàng)設(shè)與完善，主要從無軌膠輪車智能化監(jiān)控與調(diào)度方面構(gòu)建，屬于一個信息處理與管理的綜合化平臺，能為駕駛員入井管理、車輛統(tǒng)一調(diào)度指揮、車輛跟蹤、信號集控、安全監(jiān)管等提供有利條件，保證煤礦相關(guān)機構(gòu)能對車輛現(xiàn)場作業(yè)進度、實況等全面掌握，能對車輛實施智能調(diào)度、精準(zhǔn)管理，保證車輛運輸效率，并通過數(shù)據(jù)分析車輛運行狀態(tài)、任務(wù)情況、風(fēng)險因素等，利用平臺與實際工作情況相結(jié)合制定有效的管控措施，為現(xiàn)場作業(yè)人員及車輛提供安全保障[1]。

二、平臺功能分析

（一）系統(tǒng)功能概述

增設(shè)車輛監(jiān)測、交通調(diào)度管制等功能，對每輛車編號設(shè)計安裝標(biāo)識卡，并把具體信息錄入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)利用精確定位的位置服務(wù)，獲取井下系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)車輛的位置、行進方向等車輛行駛信息。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)量等信息進行決策，控制信號燈信號，實現(xiàn)自動調(diào)度控制功能;車輛智能調(diào)度管控系統(tǒng)可根據(jù)用車單位的實際用車需求，結(jié)合車輛的實時位置，車輛的車型，數(shù)量等信息，自動給與用車單位派車服務(wù)，提高車輛的運輸效率[2]。

（二）系統(tǒng)功能詳解

1.具有車輛實時精準(zhǔn)定位，三維地圖顯示，顯示車輛運行方向、速度等狀態(tài)信息等功能，

2.具備行車記錄和倒車影像功能，同時對車輛內(nèi)部實時視頻監(jiān)控，支持視頻畫面的實時上傳、顯示，實現(xiàn)對車輛及駕駛員的實時監(jiān)控;車載終端可實時與調(diào)度語音通話、接受調(diào)度下發(fā)的調(diào)度信息以及系統(tǒng)推送的告警信息如（防碰撞告警等）;對運輸過程進行全面管理，為安全運輸提供一定保障。

3.具備系統(tǒng)固定派車、提前約車、系統(tǒng)智能拼車、系統(tǒng)自動派車（根據(jù)運輸人員數(shù)量、位置或物料的長度、體積、數(shù)量、位置需求，系統(tǒng)實現(xiàn)自動派遣車輛）功能，同時結(jié)合PC客戶端及智能APP，實現(xiàn)車輛的智能調(diào)度。

4.智能用車APP，應(yīng)包含車輛實時情況查看、申請用車中心、司機和車輛管理中心，主要實現(xiàn)通過軟件約車，系統(tǒng)自動派車功能。

5.擴展物料運輸管理系統(tǒng)模塊，與車輛管理系統(tǒng)融合，實現(xiàn)物料運輸?shù)闹悄芄芸?，業(yè)務(wù)流程：主要由物資管理系統(tǒng)負責(zé)審批、裝車和監(jiān)控，當(dāng)物資審批通過以后，會向膠輪車發(fā)出用車申請（包含用車的數(shù)量、車輛的總類等）;膠輪車智能運輸系統(tǒng)收到請求以后會根據(jù)待班司機和待班車輛情況向物資管理系統(tǒng)派車（派車方式可分為系統(tǒng)自動匹配隨機派車或手動制定車輛和司機）;物資管理系統(tǒng)收到車輛以后，將物料裝載完畢后車輛即開始運輸行程，膠輪車運輸管理系統(tǒng)會按照周期實時向物資系統(tǒng)推送車輛位置信息;當(dāng)車輛運輸?shù)侥康牡刈罱K卸貨完畢后，由物資系統(tǒng)推送卸載完畢信息，膠輪車系統(tǒng)將車輛狀態(tài)由運輸變更為井下空車，并實時將車輛狀態(tài)信息推送給物資系統(tǒng)，便于物資系統(tǒng)申請用車，一定程度減少車輛空跑、使用率低的問題。

6.信號燈管控與信息發(fā)布。具備紅綠燈自動閉鎖功能，可根據(jù)車輛的先后順序和緊急程度，自動開放閉鎖區(qū)間，對某一輛車自動設(shè)置一鍵綠燈模式，提升車輛運行效率。同時智能車載終端的安裝，可以有效的輔助司機了解前方和后方的路況信息，讓調(diào)度員可以和司機實時保持聯(lián)系，緊急情況下進行語音調(diào)度指揮導(dǎo)航。

7.具備完善的報警機制：超速告警、違章告警、彎道告警、防碰撞告警、車輛閑置與滯留告警、保養(yǎng)維修告警、設(shè)備告警等，為車輛運輸提供安全保障。

8.建設(shè)市場化管理：結(jié)合井口電子秤，統(tǒng)計車輛貨運重量、里程、加油量、油耗、維修次數(shù)、部門用車時長、司機用車時長等信息并進行分析，為車輛使用效率匯總、分析提供有效數(shù)據(jù)。

9.防碰撞功能。車載終端可顯示各車輛的位置信息，完成車輛防撞預(yù)警和防撞報警。

（三）高級輔助駕駛

應(yīng)用煤礦井下蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）技術(shù)，把研制工作重心放在智能路側(cè)單元（RSU）方面，加大傳感器、煤礦井下無人駕駛的域控制器（MADAS）的開發(fā)力度，裝備在無軌膠輪車，并具備線控技術(shù)，在平臺中增設(shè)車路協(xié)同遠程監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下輔助駕駛系統(tǒng)、高清地圖檢測系統(tǒng)等，便于無人駕駛技術(shù)與煤礦井下車聯(lián)網(wǎng)實踐應(yīng)用。

此外，井下自動駕駛軟件算法也是要點內(nèi)容，還需從三方面考慮：

其一，具備BSD盲區(qū)監(jiān)測功能，在FCW前、RCW后均可發(fā)出碰撞預(yù)警，由AEB自動緊急剎車制動及時控制。再加上ACC自適應(yīng)巡航、AFL自適應(yīng)燈光提示燈，均能完成ADAS輔助駕駛工作。

其二，感知系統(tǒng)主要對行駛方向上“有效動態(tài)”障礙物檢測，要求檢測數(shù)量>32個，正負障礙物與水體檢測準(zhǔn)確率>90%。

其三，井下巷道內(nèi)的全源融合定位更新率>20Hz，20km/h時速下，縱向定位精度≤50cm;運行中車輛幾何中心跟蹤軌跡預(yù)瞄點，偏差<30cm，自動駕駛地圖的巷道制圖精度>10cm。

（四）智能物流管理

實時監(jiān)測物資運輸實況，必須做好物資走向“有跡可循”;標(biāo)準(zhǔn)化管理物資申請、運輸、使用等，關(guān)系物資運輸質(zhì)量與效率，降低事故發(fā)生率，減少此方面的投資成本;物資使用具備追溯條件，杜絕物資浪費;增設(shè)接口服務(wù)功能，有靈活、可行性，能與第三方系統(tǒng)快速連接，便于信息數(shù)據(jù)傳輸與共享;在智能物流控制中心中做好監(jiān)管工作，能對礦上現(xiàn)有系統(tǒng)功能、作業(yè)實況等全面掌握，為無軌膠輪車智能管控一體化平臺創(chuàng)建與應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)[3]。

結(jié)語：

通過上述內(nèi)容分析，能從多方面了解到煤礦無軌膠輪車智能管控一體化平臺的逐步應(yīng)用，能夠在我國煤礦井下車輛運輸作業(yè)中發(fā)揮重要作用，監(jiān)測與管控井下車輛作業(yè)安全隱患，并對各類風(fēng)險及時消除，通過對車輛運行時間、路線的合理安排，有效提升車輛運輸效率與可靠性。同時，用車單位能根據(jù)平臺中的具體信息數(shù)據(jù)詳細分析，科學(xué)、合理地調(diào)度與監(jiān)管車輛的運行，利用指示燈控制、車輛定位、報警提示等各方面的相互協(xié)作與配合，降低車輛運行安全事故發(fā)生率，為礦井車輛運輸作業(yè)有序?qū)嵤┑於己没A(chǔ)。

參考文獻：

[1]張勤.煤礦井下無軌膠輪車智能管控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2020，32（09）：201-202+211.

[2]靳偉偉.煤礦無軌膠輪車輔助運輸系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].機電工程技術(shù)，2019，48（03）：188-190.

[3]劉宏杰，張慧，張喜麟等.煤礦無軌膠輪車智能調(diào)度管理技術(shù)研究與應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2019，47（03）：81-86.