張坤飛

（神華北電勝利能源有限公司勝利露天煤礦，內(nèi)蒙古錫林郭勒026000）

0 引言

目前，在礦山生產(chǎn)中，卡車運(yùn)行出現(xiàn)的問題都是靠人的感覺來觀察卡車的故障點(diǎn)。這種方法有很多缺點(diǎn)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、儀表盤、胎壓、剎車片厚度出現(xiàn)故障的時(shí)間，存在很大的安全隱患。為解決上述問題，本文以卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為研究對(duì)象，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)卡車五大重要位置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1 卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成及工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

儀表盤數(shù)據(jù)：從儀表盤下接線端子的接口處引出接線端子（三通），接入數(shù)據(jù)接收裝置，從而達(dá)到既能接收儀表盤數(shù)據(jù)又不影響原來儀表盤顯示的效果。

數(shù)據(jù)包括：時(shí)速、里程、油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、變速箱油壓、變速箱油溫、模塊A、模塊B、模塊C。

變速箱數(shù)據(jù)：從副駕駛座下的圓形接口端子上加一個(gè)三通，實(shí)現(xiàn)接收變速箱數(shù)據(jù)的功能；發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)同變速箱數(shù)據(jù)；系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集還包括胎壓監(jiān)測(cè)、剎車片厚度監(jiān)測(cè)。

把礦用卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與Mesh終端無線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，滿足礦用卡車信息結(jié)構(gòu)中各層之間信息溝通需求，增加各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和可擴(kuò)展性。充分考慮將來需求的成長(zhǎng)空間，所提供的系統(tǒng)平臺(tái)與技術(shù)充分配合未來功能及擴(kuò)充項(xiàng)目的需求，以避免將來重復(fù)投資。標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)思想貫徹始終，奠定了系統(tǒng)開放性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)。

1.2 工作原理

經(jīng)過詳細(xì)地了解研究，礦用卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要需解決的問題如下：

（1）在礦用卡車生產(chǎn)和維修過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)維修，以提高生產(chǎn)和維修效率。

（2）準(zhǔn)確采集露天礦卡車各關(guān)鍵部位數(shù)據(jù)：發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、變速箱數(shù)據(jù)、儀表盤數(shù)據(jù)、胎壓、剎車片厚度。

（3）將采集到的設(shè)備狀態(tài)信息及時(shí)展示在調(diào)度中心，為領(lǐng)導(dǎo)決策和管理提供依據(jù)。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間的累積：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作250 h時(shí)報(bào)警，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)。上位機(jī)記錄保養(yǎng)日期，保養(yǎng)后隊(duì)里清除報(bào)警。

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)超標(biāo)報(bào)警，具體數(shù)據(jù)待定。

（6）超速管理系統(tǒng)。

（7）燃油表加油、耗油記錄，并有曲線表。

（8）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度超限報(bào)警，具體數(shù)據(jù)待定。

（9）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力，具體數(shù)據(jù)待定。

（10）發(fā)動(dòng)機(jī)油溫對(duì)車輛啟動(dòng)和行駛的限制指標(biāo)。

（11）變速箱油溫報(bào)警，具體數(shù)據(jù)待定。

（12）變速箱油壓報(bào)警，具體數(shù)據(jù)待定。

（13）胎壓報(bào)警，具體數(shù)據(jù)待定。

（14）閘皮子厚度報(bào)警，具體數(shù)據(jù)待定。

2 模型建立

3 卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

（1）系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

（2）礦用卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能及特點(diǎn)：系統(tǒng)能自動(dòng)連續(xù)采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)傳輸，采用了大規(guī)模高精度集成電路，低功耗元件，使整機(jī)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，提高了安全性能；采用了掉電記憶芯片，提高了可靠性和穩(wěn)定性，使用非常簡(jiǎn)單、方便、精確。由于系統(tǒng)采用了新型的電子技術(shù)和最新的生產(chǎn)工藝，故而功能齊全、性能穩(wěn)定，并具有重量輕、外觀美、功能多等特點(diǎn)。

（3）Mesh無線遠(yuǎn)距離傳輸網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

4 結(jié)語

礦用卡車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)軟硬件、信息采集處理、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信等技術(shù)的綜合應(yīng)用為一體的信息技術(shù)產(chǎn)品。該系統(tǒng)通過采集設(shè)備對(duì)礦用卡車各關(guān)鍵部位（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、儀表盤、胎壓、剎車片）進(jìn)行持續(xù)的高精數(shù)據(jù)信息采集，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵部位的自動(dòng)化管理；同時(shí)也將關(guān)鍵部位和設(shè)備狀態(tài)信息通過數(shù)據(jù)接收板及USB與Mesh終端相

圖1 卡車運(yùn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作原理圖

該系統(tǒng)由于集成了技術(shù)含量較高的高精度數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在數(shù)據(jù)采集終端上應(yīng)用了目前傳輸速率最快的采集芯片，實(shí)現(xiàn)了可靠的數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)通信采用了高質(zhì)量的傳感器技術(shù)，使得各重點(diǎn)部位狀態(tài)信息可以實(shí)時(shí)被采集傳遞。同時(shí)，信息采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍O(shè)備采用本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)，安裝方便，作用距離遠(yuǎn)，信號(hào)安全保密性高，對(duì)人體無電磁污染，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。

（1）信息采集快，抗干擾能力極強(qiáng)：采用最新采集芯片，采集信息精度高，空中傳輸每秒1兆位（1 Mb/s），是目前芯片中最精最快的，更有利于數(shù)據(jù)采集傳遞密度較大的場(chǎng)合應(yīng)用，技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先狀態(tài)。

（2）卡車每個(gè)關(guān)鍵部位都可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送：各個(gè)重要部位所采集到的信息能及時(shí)有效地傳到數(shù)據(jù)傳輸接口，通過Mesh終端將信息傳遞到數(shù)據(jù)中心（服務(wù)端），以保證礦區(qū)車輛信息全車全區(qū)域覆蓋。

圖2 Mesh無線遠(yuǎn)距離傳輸網(wǎng)絡(luò)

（3）設(shè)備故障自檢：有設(shè)備故障自動(dòng)報(bào)警功能，維修十分方便。連，最后由Mesh終端經(jīng)過各個(gè)基站傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心（服務(wù)端），使得采集到的設(shè)備狀態(tài)信息及時(shí)展示在調(diào)度中心，為領(lǐng)導(dǎo)決策和管理提供了依據(jù)。