矿井辅助运输的物料跟踪管理系统

刘光重陕西彬县水帘洞煤炭有限责任公司刘光重，男，学士，陕西彬县水帘洞煤炭有限责任公司技术员，主要从事井下运输系统管理。



矿井辅助运输的物料跟踪管理系统

本文针对深部复杂矿井物料跟踪系统的跟踪信准确度较低的问题，提出矿井辅助运输的物料跟踪系统KJ236型定位考勤系统建设的解决方案。在矿山开发，井下开采行业起到作用。

如付诸现实将产生巨大的经济效益。

刘光重
陕西彬县水帘洞煤炭有限责任公司
刘光重，男，学士，陕西彬县水帘洞煤炭有限责任公司技术员，主要从事井下运输系统管理。

link

评估值

120万

appraisement

行业曲线

industry

point

基于近年来日益增长的复杂矿井建设，传统的井下物料跟踪管理系统难以适用的问题日益明显，传统井下物料跟踪系统的跟踪信息单一，跟踪准确度较低，跟踪可靠性不高的问题日渐突出，为解决新形势下复杂矿井井下物料跟踪的各种问题，本文特介绍一种较新的物料跟踪管理系统，能有效解决当前复杂矿井面临的物料跟踪管理问题，可有效跟踪物料的运输情况以及井下人员的工作情况，同时系统还带有井下突发情况的定位与救援功能。该管理系统已应用于彬县水帘洞煤炭有限责任公司的部分复杂矿井，并取得了很好的效果。

现阶段，对地下物料的运输情况的跟踪与监测系统的研究仍处于单一的物料运输时间控制、单一的物料运输路线监测，这种传统的监测系统对于简单矿井有着不错的效果，但对于复杂矿井的物料运输监测，传统监测系统难以发挥其有效作用，在某些特殊情况下的监测甚至会出现错误。如何对一次物料运输跟踪过程中的物料运输量、物料运输路线、物料运输的总体安排进行全面跟踪监测，尤其是对复杂矿井的物料运输进行更准确更可靠的监测，本文特对于矿井辅助运输的物料跟踪系统KJ236型定位考勤系统进行介绍。

系统组成

矿井应用KJ236型定位考勤系统对辅助运输物料进行定位管理，系统有传输分站、无线读卡器、标识卡、地面主机（安装在地面中心机房）组成。传输分站为KJ236-F传输分站，读卡器为KJ236-D无线读卡器，设备之间由KJ236-J数据传输接口相连，为对整个设备进行保护，特安装JA-DZ02-20信号避雷器。地面主机系统主要是地面定位监测、考勤软件系统。从井下收集的信号通过改装的无线编码器以及无线检测改号仪传到地面，由地面主机系统进行处理和记录，整个系统的组成如图1所示。

图1 系统结构图

系统工作原理

系统传输网络及方式： 主机作为总控制中心，通过不同串口与各部分连接，主机通过H3C S3600千兆交换与局域网连接，方便局域网用户远程查看人员定位系统的实时运行情况。传输设备配备特殊接口，接口型号为RS232接口，用该接口与监控主机相连，井下各通讯分站则通过电缆连接，电缆连接模式为双铰接模式，传输设备与井下分站采用CAN总线通讯方式进行数据通信。对于每个传输分站有4路接口与无线读卡器相连，传输分站与无线读卡器通过RS485接口连接，同时4路无线读卡器所需的电源由传输分站提供。将读卡器安装在辅助运输巷道的线路上，将标识卡安装在物料车上，当物料车到达一定位置时，读卡器将标示卡的数字传输到地面主机上，在地面机房就可以读取到物料车所处的位置和到位的具体时间。

系统主要设备功能介绍

（1）地面中心站：地面主机采用的操作系统为WindowsXP，计算机内存要求为2000M，硬盘500G。地面中心站计算机主机通过传输接口与通讯分站连接进行通信，通讯分站则与无线读卡器进行数据通信，无线读卡器通过无线信号与无线编码器进行通讯。中心站主机处配备一台激光打印机，为了及时打印报表和通讯分站传输的跟踪信息，中心站同时配备一台同样配置的电脑作为备用机，以防实际工作中的突发情况。

（2）传输接口：传输接口作为信息通讯的桥梁，在系统不同设备间的选择与连接有不同要求。地面中心站与传输接口的接口型号为RS232型接口，传输接口与地下分站的连接电缆为双铰接形式，信号传输则为CAN通讯方式传输。

（3）传输分站：传输设备与井下分站采用CAN总线通讯方式进行数据通信。对于每个传输分站有4路接口与无线读卡器相连，传输分站与无线读卡器通过RS485接口连接，同时4路无线读卡器所需的电源由传输分站提供。传输分站将地面主机发出的命令信号经处理后以读卡器的可读形式传递给无线读卡器，同时将无线读卡器接收到的井下上传的信息经处理后以主机可识别的形式传给地面主机。受到无线读卡器与传输分站的信号接收距离限制因素的影响，两者之间的距离不应大于1000s。

（4）无线读卡器：无线读卡器的安装需要根据具体井下作业情况进行安排，主要安排于人员流动量大，流动较频繁处，当身上佩戴有无线编码器的人员进入监测范围，该佩戴者身上有无线信号发出，无线读卡器捕捉到该无线信号并后被无线读卡器识别，无线读卡器将记录的数据上传到地面监控主机，完成数据传输。由于无线读卡器的识别范围有一定限制，在井下平直的巷道内无线读卡器的可识别范围为150s，在具有直角转弯的巷道内无线读卡器的可识别范围为20s。因此对于转弯巷道内人员检测的无线读卡器应安装在拐角点处，以保证有限的无线读卡器可以检测到更大范围内的物料流动及管理人员位置。在水平巷道安装无线读卡器应注意读卡器的空间位置与巷道平行，确保读卡器的识别范围。

（5）无线编码器：无线编码器主要用于人员佩戴，当佩戴人员进入无线读卡器检测范围后，无线编码器发射的信号将被无线读卡器捕获，该无线编码器除了有对人员位置测定，信号检测的功能外还附带有自助考勤功能。当无线编码器通过特定的无线读卡器是，无线编码器会发出短暂风鸣，表示考勤成功。除了监测、考勤功能外，无线编码器还具有新型的报警求救功能，当井下人员遇到突发情况可通过无线编码器上的报警装置进行紧急情况报告，寻求救援，地面主机可以根据井下信号位置确定人员位置，同时根据编号功能确定报警人员信息，保证救援工作的准确信与有效性。无线编码器的供电方式则采用电池供电方式。

结语

本文介绍了一种适用于矿井下的物料监测跟踪管理系统，该系统有着便于管理人员跟踪调度、能及时反映物料的运输情况，防止物料丢失，运输错位的现象发生、便于动态调度物料地点，随时掌握调剂物料车的运输线路、便于对施工单位的管理和考核、便于统计运输数据、为矿井辅助运输的总体安排提供可靠的数字和时间依据、系统容量大、便于满足矿井的运输车辆的要求的特点，该系统附带有对工作人员定位监测、紧急情况救援的特点，特别是在运输复杂的矿井中，具有广阔的推广空间。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.032