礦下交通信號控制系統

井下運輸是礦山生產的一個關鍵環節，隨著國家對礦井安全的日益重視和監管力度的不斷加強，大中型採礦企業井下運輸安全生產監控系統開始研製和裝備。

基本介紹

• 中文名：礦下交通信號控制系統
• 外文名：Mine Ramp Traffic Monitor & Auto Control System
• 性質：控制系統
• 優點：保障礦山井下斜坡道安全生產

產品介紹

礦井斜坡道交通自動指揮調度系統 （Mine Ramp Traffic Monitor & Auto Control System）

很多採礦企業在礦山井下單獨修建一條負水平的斜坡道，利用無軌車輛運送人員、物資和礦產。由於斜坡道運輸巷內一般為腳踏車道雙向通行，不僅影響車輛的運行效率，也存在著較大的安全隱患。礦井的特定環境，給井下車輛準確定位、通訊帶來了一定的困難，汽車一旦在井下發生問題(例如汽車堵塞、 汽車故障等)，將會造成撞車、追尾等事故的發生，嚴重影響生產，礦山管理人員也難以及時掌握井下汽車的動態分布及作業情況。

礦井斜坡道交通自動指揮調度系統I型（Mine Ramp Traffic Monitor & Auto Control System：簡稱MRTC-I）對礦山井下斜坡道的交通進行自動化監控、指揮、調度，結合井下汽車作業的特點，綜合運用RFID、CAN局域控制網、GIS和網路資料庫等先進技術，建立井下車輛GIS監控和指揮調度系統，解決了礦井汽車實時跟蹤監測和定位指揮調度問題，保障礦山井下斜坡道安全生產，提高礦山井下斜坡道運輸效率。

MRTC-I系統可為我國大中型採礦企業車輛安全高效作業發揮積極作用。

系統結構

產品主要功能

交通控制

根據井下交通狀況，劃分不同區間，利用區間信號燈自動/手動控制，對區間實行安全閉鎖，藉助科技手段和交通規則，實現斜坡道交通有序控制，避免汽車堵塞，防範撞車、追尾等事故發生，保障井下交通安全。

請參見圖1-礦井斜坡道交通自動指揮調度系統示意圖

自動控制

車輛進入巷段二，巷段二兩端信號燈自動制紅，表示該區間閉鎖，不允許其他車輛進入。當車輛離開巷段二（進入平巷或進入下一巷段），巷段二兩端信號燈自動制綠，表示該區間解鎖，允許其他車輛進入。整個過程無須人工干預。

手動控制

監控系統管理員可根據實際需要，通過監控軟體向區間發出控制命令，手動控制區間信號燈。監控系統管理員只需在監控軟體界面上對某一區間信號燈發出控制命令，即可輕鬆實現信號燈控制。

車輛調度

系統具有井下車輛行駛軌跡動態顯示、車輛違章報警、系統運行狀態監測和記錄等功能。系統提供的黑匣子功能記錄車輛運行軌跡，為違章認定和車輛軌跡分析提供依據。

監控系統管理員在監控室即可實時監控井下交通動態，及時發現車輛違規停放、闖紅燈等違章行為，進行及時處理。監控系統管理員可通過手動控制信號燈對區間進行閉鎖操作，控制車輛流量，對特種車輛或緊急車輛可優先放行，實現井下車輛的有序調度。

信號系統在井下實際現場套用情況

故障預警

系統通過建立故障預警機制和算法，利用計算機輔助決策，為監控系統管理員和礦山管理人員提供故障和安全預警提示，預防危及人員和車輛的事故發生，使事故消餌於萌芽狀態。

車輛違章報警

系統可自動判斷車輛闖紅燈、車輛違規停車等違章現象，並向監控系統管理員報警，提醒監控系統管理員及時處理違章車輛，避免由於車輛違章引起的二次事故發生。

車輛故障預警

系統可對車輛故障現象作出預判，並向監控系統管理員發出預警，提醒監控系統管理員及時處理車輛故障，避免由於車輛故障引起的安全事故發生。

節點讀卡器

系統可自動檢測節點讀卡器故障，並向監控系統管理員發出預警，提醒監控系統管理員及時排除設備故障，避免由於節點讀卡器故障引起的信號燈失控和信息誤判。

網路通信

系統可檢測網路通信異常，並向監控系統管理員發出預警，提醒監控系統管理員檢查網路設施，避免由於網路通信異常引起的系統紊亂。

網路監控

系統具有遠程監控、遠程診斷、遠程報警功能。礦山管理人員和領導均可在區域網路內通過IE瀏覽器對礦山井下交通狀況遠程監控，充分享受網際網路帶來的便利。

礦山管理人員和領導通過IE瀏覽器輸入伺服器地址（例如：http://192.168.0.113/MRTC/）即可同時監視礦山井下交通狀況，方便礦山管理人員及時獲得現場信息。

輔助管理

系統具車輛和人員管理、信息查詢、檔案列印等輔助功能。可對系統管理人員進行登記、對下井車輛進行管理。可查詢車輛等相關信息，生成報表列印。

車輛管理

建立車輛與標識卡的對應關係；編輯車輛屬性，包括：車輛類型、所屬單位、司機名字、優先權別等；對車輛授權。

人員管理

對監控系統管理人員授權，帳號管理等。

信息查詢

可查詢車輛違章記錄、車輛屬性、區間通行記錄等。

產品組成

車載射頻卡

井下每台汽車配置一塊遠距離車載射頻卡，存儲編號唯一的車輛識別碼。車載射頻卡分為兩個型號。

MRTC-F011：普通車載射頻卡，採用汽車電池供電

MRTC-F012：便攜車載射頻卡，採用鋰電池供電

圖2 車載射頻卡

節點讀卡器

井下斜坡道、平巷及重要節點安裝節點讀卡器，用於採集車載射頻卡傳送的信息。

型號：MRTC-R021

圖3 節點讀卡器電路板

區間控制器

區間控制器安裝於斜坡道區間，用於區間紅綠燈控制及供電轉換。

型號：MRTC-C031

圖4 區間控制器

區間中繼器

區間中繼器安裝於幾個區間之間，用於延長匯流排通信距離。

型號：MRTC-Z041

圖5 區間中繼器

光纖轉換器

光纖轉換器安裝於礦山井下與地面之間，用於將井下信號轉換為光纖傳送。

型號：MRTC-G051

圖6 光纖轉換器

CAN網卡

CAN網卡安裝於監控主機，通過該網卡接收匯流排數據。

型號：MRTC-N061

圖7 CAN網卡

紅綠燈

紅綠燈安裝於斜坡道區間兩端，用於提供紅綠燈信號。

型號：MRTC-L01

圖8 信號燈

監控主機

監控主機安裝於礦山監控室（地面或者井下），是工控機，作為伺服器運行監控軟體。

型號：MRTC-X86

圖9 監控主機

調度軟體

調度軟體安裝於監控主機，型號：MRTC-V1.00，主要有以下功能：

請參見圖10-礦井斜坡道交通自動指揮調度系統監控軟體界面

1、監控指揮功能

動畫顯示井下交通狀態、車輛行駛路徑、紅綠燈翻轉、車輛違章等狀態信息。對車輛故障、讀卡器故障、網路通信故障進行報警；可手動進行紅綠燈控制。

2、管理記錄功能

包括車輛管理、人員管理、記錄、查詢、列印等功能。

3、網路功能

多個網路用戶可通過IE軟體輸入伺服器地址觀看井下車輛工作狀態；可遠程查看違章、故障等報警信息。

請參見圖11-礦井斜坡道交通自動指揮調度系統網路界面

4、系統維護功能

包括參數設定、軟體升級等功能。

功能特點

1、 自動化控制

採用RFID技術，實現數據自動採集；採用計算機控制技術，實現紅綠燈自動翻轉；採用網路資料庫技術，實現數據的自動存儲。

2、 先進的控制算法

源於鐵路列車自動控制技術，通過建立區間聯鎖和閉塞控制算法，實現礦井井下交通安全閉鎖和自動控制。

3、 CAN局域控制網技術

系統採用CAN局域控制網技術，實現分散式控制，可完全脫離監控主機工作，當系統某一節點發生故障時，系統仍能正常工作，不受影響。所以本系統優於採用RS485匯流排的同類產品。

4、 完善的數據記錄和查詢功能

系統軟體具備專用資料庫管理系統，包括信息採集和統計分析，顯示並列印各種統計報表資料，為管理人員的查詢與管理提供全方位的服務。

5、 可靠性高

產品經過防潮、防腐、防震等設計，滿足礦井井下特殊的環境使用要求，穩定可靠。

主要技術指標

Ø 發射頻率：2.4GHz

Ø 發射功率：-10dbm

Ø 有效識別範圍：5-20m

Ø 最大節點數：110個

Ø 通訊方式：CAN bus

Ø 紅綠燈：交流輸入電源220V

Ø 有效車速：60km/h

Ø 傳輸速率：5kbps-1000kbps

Ø 最大通訊距離：10km