劉宏杰

(同煤大唐塔山煤礦， 山西大同市 037001)

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，煤炭企業(yè)對于運(yùn)用計算機(jī)來輔助協(xié)調(diào)和管理的需求正逐步提高，企業(yè)希望能借助計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全管理等方面的自動化。隨著煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的不斷發(fā)展，車輛作為現(xiàn)代化的主要交通工具，在煤礦的生產(chǎn)過程中也越來越發(fā)揮著重要的作用，而對車輛的管理是現(xiàn)代化煤炭企業(yè)所面臨的一個任務(wù)。

塔山煤礦通過研究和應(yīng)用一系列車輛運(yùn)輸輔助管理技術(shù)，礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)在安全管理和經(jīng)濟(jì)效益方面取得了一定成效，對集團(tuán)公司大型煤礦企業(yè)提升輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)管理水平有著重要意義。一方面，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，在管理方面出現(xiàn)各式各樣的問題，各種信息和數(shù)據(jù)日益增多，并且日趨復(fù)雜，以軟件的形式管理即方便了工作人員的管理，又減少了工作量，而且清楚規(guī)范，一目了然。另一方面，為了增加效益，提高工作效率，通過使用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，企業(yè)可以節(jié)省不少不必要的浪費(fèi)，更為高效地完成車輛管理方面的工作，合理有序的安排輔助運(yùn)輸日常工作。因此，大型煤礦企業(yè)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)代化管理手段的應(yīng)用對于現(xiàn)階段企業(yè)提高效率、提升效益意義重大。

目前，塔山煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用無軌膠輪車運(yùn)輸，人員、物料和設(shè)備均使用無軌膠輪車經(jīng)副平硐、盤區(qū)輔運(yùn)巷進(jìn)入各作業(yè)地點(diǎn)，公司目前共有運(yùn)送人員車輛29臺、運(yùn)料車輛67臺、特種車輛15臺、叉車11臺、裝載機(jī)1臺、救護(hù)車1臺，共計124臺。

1 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)管理的技術(shù)手段

截止目前，塔山煤礦已經(jīng)應(yīng)用的車輛輔助運(yùn)輸管理手段從效率管理和安全管理方面考慮共建設(shè)了6個部分:

(1)井口車輛道閘管理;

(2)車輛定位管理;

(3)4G無線通訊管理;

(4)車身反光標(biāo)識管理;

(5)防爆車輛車門氣動裝置革新;

(6)井下交叉路口信號語音報警管理。

1.1 車輛道閘管理

井口車輛道閘管理系統(tǒng)實(shí)行井口管理中心電腦集中監(jiān)控，在井口管理中心設(shè)置監(jiān)控管理主機(jī)，對進(jìn)出車輛進(jìn)行統(tǒng)一管理。車輛采用藍(lán)牙感應(yīng)式ID卡或有效密碼實(shí)現(xiàn)車輛出入井控制，提升輔助運(yùn)輸車輛出入井安全管理水平。

針對礦井實(shí)際使用需求，采用聯(lián)網(wǎng)型道閘系統(tǒng)進(jìn)行管理，如圖1所示。具體解決方案如下:

(1)管理中心安裝道閘系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及系統(tǒng)管理應(yīng)用程序;

(2)井口出口處設(shè)置系統(tǒng)工作站和圖象對比管理軟件，便于系統(tǒng)管理及進(jìn)行圖象比對;

(3)每臺入井車輛配置一個藍(lán)牙信息卡，在車輛距離道閘藍(lán)牙檢卡器5m范圍內(nèi)時，檢卡器識別信息卡內(nèi)容，自動升降欄桿;

(4)藍(lán)牙ID卡與密碼一一對應(yīng)，一卡一密碼;

(5)在車輛進(jìn)入的車道一側(cè)安裝藍(lán)牙讀卡器(近距離識別及帶密碼鍵盤);

(6)系統(tǒng)具備車牌識別功能;

(7)車輛進(jìn)出井口道閘系統(tǒng)自動拍照并識別車牌信息，存入數(shù)據(jù)庫，備查;

(8)采用1進(jìn)1出車道，每條進(jìn)道或出道安裝智能道閘1個，共安裝有2臺道閘，2臺攝像機(jī)，2套機(jī)箱，2臺控制器。

圖1 車輛道閘管理出入井車輛通行示意

系統(tǒng)投入使用后，可實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸車輛的出入井存檔記錄，并且與車輛定位管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，滿足了礦山對輔助運(yùn)輸車輛高效安全管理的需求。

1.2 車輛定位管理

車輛定位管理系統(tǒng)通過加強(qiáng)定位算法能夠?qū)崿F(xiàn)車輛精確定位、車輛軌跡回放、車輛超速管理和超時管理等功能，車輛定位精度在10m以內(nèi)，并且該系統(tǒng)與井口道閘系統(tǒng)互連，通過比對兩個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對入井車輛進(jìn)行唯一性檢驗(yàn)，為車輛調(diào)度管理提供了準(zhǔn)確依據(jù)。該系統(tǒng)在生產(chǎn)車隊(duì)輔助運(yùn)輸調(diào)度管理中心設(shè)置監(jiān)控室，在地面設(shè)置定位服務(wù)器(PS)、分站控制器和監(jiān)控主機(jī)。

系統(tǒng)總體功能主要體現(xiàn)在:

(1)實(shí)現(xiàn)車輛高精度定位功能，行駛中的車輛定位精度10m左右，準(zhǔn)確掌握井下巷道、作業(yè)面輔助運(yùn)輸車輛的位置、分布情況和每個車輛實(shí)時所在的位置及各時間段的活動軌跡，為車輛合理調(diào)度提供依據(jù);

(2)車輛識別卡求救功能，當(dāng)井下車輛遇到突發(fā)情況可通過識別卡上的求救按鈕向地面進(jìn)行求救;

(3)系統(tǒng)設(shè)計具有高安全性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。

系統(tǒng)軟件功能如下:

(1)車輛入井統(tǒng)計，實(shí)時掌握當(dāng)前入井車輛的總數(shù)、車號、所在區(qū)域、當(dāng)前速度等信息;

(2)車輛超時、超速報警，入井車輛超時或者時速超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的系統(tǒng)軟件都提供實(shí)時報警信息顯示;

(3)出入道閘管理信息顯示，系統(tǒng)與井口道閘管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng);

(4)活動路線及軌跡回放，系統(tǒng)具有車輛運(yùn)行路線查詢，實(shí)時或歷史軌跡回放等功能。

1.3 礦井4G無線通訊管理

塔山礦去年引進(jìn)了KT329無線通訊系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于先進(jìn)的TD－LTE技術(shù)，在一張網(wǎng)絡(luò)內(nèi)同時提供專業(yè)級的語音集群，寬帶數(shù)據(jù)傳輸、高清視頻監(jiān)控及視頻調(diào)度等豐富的多媒體通信手段。

(1)語音通話。4G無線通訊系統(tǒng)語音通信應(yīng)用包含兩個物理區(qū)域，即井下作業(yè)區(qū)和井上辦公區(qū)，TD－LTE終端可以井下作業(yè)區(qū)、井上辦公區(qū)兩個區(qū)域直接使用。通過應(yīng)用4G無線通訊系統(tǒng)，解決了車輛運(yùn)輸實(shí)時語音通話問題，滿足了輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)井下移動通話需求，大幅提升了礦井輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)調(diào)度管理效率。

(2)無線視頻監(jiān)控。塔山4G無線寬帶集群解決方案基于無線移動網(wǎng)絡(luò)提供了視頻調(diào)度功能:調(diào)度臺可以指定手持終端或固定攝像頭回傳視頻;手持終端自己也可以主動向調(diào)度臺發(fā)起視頻回傳;視頻畫面可以在調(diào)度臺顯示，也可轉(zhuǎn)發(fā)至大屏顯示;調(diào)度臺還可以選擇回傳視頻向網(wǎng)內(nèi)任意指定終端分發(fā)。這樣，車輛調(diào)度管理人員可以實(shí)時調(diào)取井下輔助運(yùn)輸車輛運(yùn)行視頻狀態(tài)和路況信息，滿足現(xiàn)代化的輔助運(yùn)輸管理需求。

視頻調(diào)度功能使礦井輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)聯(lián)合工作團(tuán)隊(duì)在執(zhí)行任務(wù)時實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程面對面交流，讓調(diào)度指揮人員及相關(guān)人員實(shí)時了解現(xiàn)場情況，轉(zhuǎn)變了以前單一語音溝通方式，提高了團(tuán)隊(duì)工作效率。

1.4 防爆車輛車門氣動裝置革新

為提高人員上下車安全，給防爆人車的后大廂車門安裝了氣動開關(guān)裝置，控制手柄安裝于司機(jī)駕駛室和后車門外部，當(dāng)車輛停穩(wěn)后只有井口的安監(jiān)工和司機(jī)可控制車門開關(guān)，車內(nèi)人員無法隨意開關(guān)車門，避免了車在未停穩(wěn)的情況下，車內(nèi)人員開門下車，發(fā)生人員摔落的情況，提高了乘車人員的安全性。

1.5 井下交叉路口信號語音報警管理

為提高行車安全，在井下各路口和硐室口都安裝了交叉路口信號語音報警裝置。當(dāng)感應(yīng)裝置感應(yīng)到有車輛駛時，交叉路口處信號燈變?yōu)榧t色，并發(fā)出語音報警，通過該裝置的應(yīng)用和改進(jìn)大大提高了輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性。

2 總結(jié)

2014，塔山煤礦將車輛跟蹤定位、4G無線通訊、井口安全道閘管理等技術(shù)應(yīng)用于礦井輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)，使輔助運(yùn)輸管理效率得到大幅提升。作為2015年輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)的重點(diǎn)工作，計劃在現(xiàn)有技術(shù)手段應(yīng)用的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推進(jìn)礦井輔助運(yùn)輸管理系統(tǒng)的創(chuàng)新，通過建立由監(jiān)控、車隊(duì)、廠家組成的信息化重點(diǎn)項(xiàng)目推進(jìn)工作組，打破傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸管理模式，使輔助運(yùn)輸資源得到更加科學(xué)和合理的配置。

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