KJJ58型井下移动目标监控系统在麦垛山煤矿的应用

蔡红山

[摘 要]神华宁夏煤业集团麦垛山煤矿运用KJJ58型井下胶轮车监控系统对井下无轨胶轮车实施监测和自动、手动红绿灯控制，并通过人员定位系统与车辆监控系统功能融合，实时掌握司机车辆驾驶状态、行驶路径、车辆运行数据，既提高了无轨胶轮车的运行效率，又确保了矿井胶轮车辅助运输的安全可靠。

[关键词]无轨胶轮车；辅助运输；监控系统

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

1 概 述

神华宁夏煤业集团麦垛山煤矿是宁夏回族自治区鸳鸯湖矿区五对特大型矿井之一，矿井设计生产能力800万t/a。

矿井辅助运输系统采用无轨胶轮运输，胶轮车由副立井提升系统下放至主水平和辅助水平，通过辅助运输大巷至各采煤工作面或掘进头。目前，麦垛山煤矿现有入井车辆76辆，其中本单位30辆，外委单位46辆。随着矿井不断建设和延生，矿井车辆将不断增加。

为解决麦垛山煤矿胶轮运输线长、物料装卸点多、车辆违规现象频发、巷道堵车、井上下调度困难等问题，为提高车辆的运行效率，确保胶轮车的安全运行，特在主水平辅助运输巷、辅助水平辅助运输巷内建设井下胶轮车监控系统。

2 井下胶轮车监控系统

2.1 系统监控原理

KJJ58移动目标监控系统有两部分组成，分别为人员定位系统和无轨胶轮车监控系统。人员定位系统与无轨胶轮车监控系统主干线路采用线缆共用技术，解决了重复敷设线缆投资大和维护工作量大的问题。主要采用无线射频识别技术及现代计算机通信技术，在中控室设置中心控制计算机系统，对井下胶轮车进行实时监控。人员车辆一体化分站通过CAN总线上传车辆监控信息，通过RS485总线上传人员定位信息。井下人员和胶轮车的移动目标分别携带射频识别标签（RFID），系统通过读卡器与射频识别标签之间的无线通信，实现对被识别对象的目标定位，即时显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上从而为生产调度指挥、区域禁入控制、紧急事件处理等工作提供有效手段，系统同时备份所有目标信息，并将有关数据传至各级管理部门，为各级领导监督、指挥、决策等提供重要依据。系统软件提供标准的通信接口，无偿配合第三方将其接入矿井综合自动化平台以及集团联网平台。

2.2 系统建设

井下胶轮车监控系统铺设通信电缆、电源电缆合计22km，安装读卡器87台，信号灯43台，信号灯控制器44台、电源44台，电子指示牌及语音箱各4套，设备分别安装在主辅水平辅助运输大巷各车场绕道内。其中主水平由+868变电所、中央变电所、13采区变电所综保供电，辅助水平由辅助水平变电所综保供电。在所有信号通过信号灯控制器接入环网交换机内，通过环网交换机将数据上传至地面服务器内。

2.3 系统控制原则及行车原则

根据车辆监控系统控制原则和读卡器布点原则，在调车硐室设置三台读卡器，两台红绿灯；在丁字路口设置四台读卡器，三台红绿灯，系统通过相邻两个读卡器上传的信号获取车辆运行信息（如胶轮车运行方向、所在位置、胶轮车运行平均速度等），同时对红绿灯实施控制。

红绿灯控制原则一：胶轮车通过调车硐室两侧的读卡器时，下一个调车硐室的对面信号灯亮红灯。

红绿灯控制原则二：胶轮车连续通过调车硐室两侧的读卡器时，运行方向上按通过车数依次使调车硐室对面的信号灯亮红灯。

红绿灯控制原则三：有胶轮车占用调车硐室时，提前一个硐室对面的信号灯要亮红灯。占用调车硐室超过设定的时间，系统会自动报警。

红绿灯控制原则四：调车硐室两侧信号灯同时为红灯时，胶轮车司机要遵守下行车让上行车、空车让重车、小车让大车、货车让人车、轻型车让特种车的原则进行主动避让。

3 监控系统的主要功能

3.1 人员定位系统功能

3.1.1 井口自动检卡功能在井口检测定位卡状态及信息的设备工作稳定，检测灵敏度是否符合使用要求，实时显示检卡人员的照片、姓名、卡号、部门、职务等个人信息，并实时切换显示当前井下人员实时信息。

3.1.2 定位卡电压不足提示功能人员或者车辆识别卡电压不足时，识别卡自身能够报警，并在系统软件上指示电压不足的识别卡号、姓名、队别、职务等个人信息，携卡人员可依据报警信息及时更换定位卡电池。

3.1.3 紧急求救功能发生紧急事件时，通过人员配带的定位卡紧急求救按钮发出求救信号，及时、准确地发现紧急情况，最大限度上保证救援工作的及时性。

3.1.4 紧急广播功能紧急情况发生时，可以通过监测中心服务器对井下每个矿工配带的定位卡进行广播，将信息快速地传达到现场，入井人员听到信息后，跟带班领导组织人员尽快撤离或躲避。

3.1.5 信息查询功能系统支持实时查询和历史查询功能，可依据姓名、区域、卡号、部门等信息进行信息查询，支持模糊查询和精确查询。可查询人员当前或历史的位置信息、活动踪迹；查询当前或历史时刻某区域、某分站、某接收器该位置的人员信息；可对特定的人员进行实时跟踪。

3.2 车辆监控系统功能

3.2.1 基本功能软件能显示井下车辆的位置、编号、行进方向、运行状态，显示红绿灯的指示状态，显示人员车辆一体化分站、车辆读卡器等设备的正常、故障状态信息。

3.2.2 跟踪和回放功能对车辆进行实时跟踪功能，回放指定车辆正常或违章行驶的运行轨迹。

3.2.3 车辆管理功能通过组合车辆和当班司机实现电子化派车登记，对已下井车、可用车、待修车辆分别管理，统计运输任务的完成时间和运输趟数，生成车辆运行统计报表，可随时掌握车辆的使用情况。

3.2.4 远程配置功能可远程配置车辆调度人员车辆一体化分站的端口逻辑、控制区间，以及所控区间的识别分站、区间容纳车数、相邻区间；可远程配置信号牌的方向、逻辑关系、转换周期等配置信息。

3.2.5 井下交通自动调度功能系统采用分布式管理的方式，由调度分站收集车辆运行信息，进行分析处理，控制信号牌输出信号，实现自动调度控制功能。系统可以脱离地面主机自行运行调度控制功能，能显著提高效率、可靠性。

3.2.6 系统具备人工调度优先的功能通过主机的系统软件发送调度命令，指定区间车辆上行或下行的优先顺序，井下调度人员车辆一体化分站按照现场情况发送控制命令，实现地面调度。

3.2.7 辅助管理功能按照车辆明细记录和统计车辆保养周期、使用率等情况；可编录驾驶员信息，按照人员名单、值班情况和通过电子化派车派遣的驾驶员等信息分析员工出勤率、工作量，生成管理报表。

3.2.8 车辆维修闭环管理检查发现或运行过程中出现的故障车辆，检查人或司机要将故障信息汇报调度，添加车辆故障记录（故障类别包括人为故障、非人为故障、维修遗留问题），调度通知检修工维修，维修结束后检修工汇报调度，添加车辆维修记录（维修类别包括零件修理、车辆小修、总成大修、车辆大修），然后调度通知当班司机验收接车，若故障问题未彻底处理由接车司机汇报调度进行返修。

4 结 论

通过井下移动目标监控系统的使用，使麦垛山煤矿井下人员和胶轮车运输实现了动态化、信息化的监督管理，在矿井发生突发性灾害时提供了可靠的依据，同时对预防胶轮运输事故发生、提高胶轮车运行效率起到了积极作用。

参考文献：

[1]闫晓晓.胶轮车监控系统在高河矿的运用[J].科技情报开发与经济，2011（4）.

[2]机动车运行安全技术条件.行业标准，GB 7258-2004[Z].