拓應(yīng)全

(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 榆林 719000)

煤礦井下輔助系統(tǒng)肩負(fù)著運(yùn)輸材料、設(shè)備與工作人員等任務(wù)與職責(zé)，但是因?yàn)槊壕碌牟牧?、設(shè)備等物品種類(lèi)與規(guī)格繁多，且大部分地點(diǎn)并不集中，而且還要求在上班與下班較短時(shí)間內(nèi)將人員輸送至指定地點(diǎn)，所以輔助輸送系統(tǒng)就顯得非常重要[1]。而運(yùn)用煤礦無(wú)軌膠輪車(chē)進(jìn)行輸送，表現(xiàn)出較多優(yōu)點(diǎn)，比如輸送效率非常高、靈活性與負(fù)載能極強(qiáng)等。但是隨著無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸任務(wù)量的增多，礦井中運(yùn)輸車(chē)在同一時(shí)間內(nèi)有數(shù)十輛車(chē)運(yùn)行，再加上巷道寬度有限，來(lái)往車(chē)輛不方便錯(cuò)開(kāi)，在每個(gè)岔道口與停車(chē)場(chǎng)均未設(shè)置信號(hào)燈，尤其在經(jīng)過(guò)具有較陡坡度的巷道時(shí)，相互對(duì)開(kāi)的車(chē)輛之間一般無(wú)法看清對(duì)方，很容易導(dǎo)致車(chē)輛在某范圍內(nèi)出現(xiàn)擁堵，從而引起多次倒車(chē)，這樣就會(huì)增加車(chē)輛的耗油量，導(dǎo)致浪費(fèi)資源，以及車(chē)輛容易損壞等，同時(shí)還會(huì)降低運(yùn)輸效率，倘若司機(jī)處理不當(dāng)，還容易誘發(fā)安全事故[1-2]。針對(duì)煤礦井下無(wú)軌膠車(chē)的運(yùn)輸狀況，本文提出開(kāi)發(fā)一款煤礦礦井下的無(wú)軌膠輪車(chē)交通管控系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足其需求。

1 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1.1 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是伴隨著局域網(wǎng)發(fā)展而逐漸發(fā)展起來(lái)的一種網(wǎng)絡(luò)，它無(wú)需實(shí)施布線(xiàn)，就能夠完成信息傳輸，從而給人們帶來(lái)很大的方便。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不但具有傳輸速度快、準(zhǔn)確率高、視頻清晰、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有能夠降低通信成本的作用，因此應(yīng)用非常廣泛[2]。

1.2 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

該技術(shù)是通過(guò)借助于電磁波信號(hào)方式在不受限制的空間中實(shí)現(xiàn)傳播特性來(lái)完成信息交換的一類(lèi)通信模式。在移動(dòng)設(shè)備中采用無(wú)線(xiàn)通信又稱(chēng)作移動(dòng)通信，一般將兩者進(jìn)行相互結(jié)合又被叫做無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信。其網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)[3]。無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括多種不同技術(shù)，比如無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)(GPS、GSM、GPRS等)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b)、個(gè)人局域網(wǎng)等，其中GPRS又稱(chēng)作為2G、3G、4G、5G網(wǎng)絡(luò)，IEEE802.11a稱(chēng)作WIFI。本文重點(diǎn)利用WIFI網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

1.3 WIFI技術(shù)

該技術(shù)為一類(lèi)能夠通過(guò)借助電子相關(guān)設(shè)備與無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)進(jìn)行連接的新技術(shù)，也稱(chēng)作為無(wú)線(xiàn)寬帶，屬于IEEE的一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般運(yùn)行在于2.4 Hz頻段，最大傳輸率為11 Mbps 。它能夠把個(gè)人電腦、手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備通過(guò)無(wú)線(xiàn)形式實(shí)現(xiàn)相互連接的一種特殊技術(shù)[4]。

2 WIFI在煤礦中的應(yīng)用

煤礦井中有的地方不太適合應(yīng)用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)，比如多種開(kāi)采與開(kāi)挖工作面，隨著采煤與挖掘工作的開(kāi)展，還需要不停地繼續(xù)開(kāi)采與挖掘，故利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的形式，即WIFI(無(wú)線(xiàn)寬帶)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸效率更高。并且無(wú)線(xiàn)寬帶均是立足于公開(kāi)TCP/IP協(xié)議上，很多設(shè)備上均設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，為每一種設(shè)備接入無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)提供更加有利的條件，對(duì)于語(yǔ)言信號(hào)接收與輸送等問(wèn)題，利用無(wú)線(xiàn)寬帶，能夠通過(guò)手機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻傳輸，不過(guò)前提是礦井下實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋[5]。如今市場(chǎng)上所售賣(mài)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭均是使用TCP/TP協(xié)議來(lái)對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)傳輸，可以轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)信號(hào)接入至無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)中。關(guān)于數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，礦井所安裝的每種不一樣的設(shè)備，比如安全監(jiān)控設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備等，只要設(shè)置了以太網(wǎng)接口，并遵守了TCP/TP協(xié)議，就能夠接入到礦井中無(wú)線(xiàn)寬帶中，其接入方法是利用以太網(wǎng)無(wú)線(xiàn)模塊實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)寬帶接口，具體如圖1所示。

圖1 煤礦井下WIFI無(wú)線(xiàn)寬帶終端聯(lián)接示意圖Fig.1 WIFI wireless broadband terminal connection diagram in coal mine

3 系統(tǒng)功能與巷道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要包括2大系統(tǒng)：主系統(tǒng)與子系統(tǒng)，具體如圖2、圖3所示。

圖2 煤礦井下膠輪車(chē)交通監(jiān)控主系統(tǒng)功能Fig.2 Functions of main traffic monitoring system for rubber tyred vehicles in coal mines

3.1.1交通監(jiān)控主系統(tǒng)

從圖2可以看出，煤礦井下膠輪車(chē)交通監(jiān)控主系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾大功能：

(1)路口交通指標(biāo)功能。提前埋設(shè)傳感器，再利用此傳感器直接檢測(cè)到優(yōu)先駛?cè)氲铰房趨^(qū)域內(nèi)的車(chē)輛，由此對(duì)相向而來(lái)的車(chē)輛采取控制，限止其進(jìn)入。當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)預(yù)設(shè)定范圍，相向的綠燈信號(hào)將自動(dòng)恢復(fù)，這樣就能保證行駛車(chē)輛不會(huì)發(fā)生擁堵，交通不暢等現(xiàn)象；

(2)對(duì)路口車(chē)輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與指揮調(diào)度。在煤礦井下每個(gè)路口均能夠自動(dòng)生成一套比較完善的子系統(tǒng)，再依照傳感器所收集到通過(guò)車(chē)輛行駛的信息，對(duì)路口各信號(hào)燈進(jìn)行合理控制，就可以對(duì)路口優(yōu)先行駛權(quán)限進(jìn)行合理設(shè)置，倘若來(lái)自于不同方向車(chē)輛在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到路口檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，則享受級(jí)別較高車(chē)輛可以?xún)?yōu)先行駛[6]；

(3)顯示作用。車(chē)輛行駛所處的位置、交通信號(hào)燈亮起與熄滅等均是通過(guò)上位監(jiān)控主機(jī)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示；(4)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制功能。把無(wú)線(xiàn)攝相儀所采集到的車(chē)輛運(yùn)行相關(guān)信息再利用交換機(jī)上傳至上位機(jī)，以便于調(diào)度中心終端進(jìn)行瀏覽與查詢(xún)，此外，上位機(jī)還具有對(duì)信號(hào)燈控制作用。

圖3 車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)Fig.3 Vehicle monitoring intersection subsystem

3.1.2車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)

從圖3可以看出，車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)工作原理：

(1)車(chē)輛檢測(cè)傳感器。首先把車(chē)輛傳感器埋藏于煤礦交通道路地下，倘若有膠輪車(chē)通過(guò)時(shí)，因?yàn)榇艌?chǎng)受空間介質(zhì)波動(dòng)而發(fā)生變化，當(dāng)埋藏在地下的傳感器采集到此變化數(shù)據(jù)，再通過(guò)相關(guān)處理就能夠把信號(hào)向PLC控制器進(jìn)行傳輸[7]；

(2)隔爆PLC控制箱。利用可編程控制器，依照來(lái)源于傳感器所采集到的信號(hào)，對(duì)當(dāng)前巷道內(nèi)車(chē)輛行駛狀況進(jìn)行判斷。該控制箱還預(yù)留了相關(guān)網(wǎng)絡(luò)接口，以便于連接WIFI、以太網(wǎng)等[8]；

(3)隔爆兼本安型LED信號(hào)燈。該信號(hào)燈使用了一種特殊二極管，來(lái)實(shí)現(xiàn)紅綠燈來(lái)回切換顯示，在距離100 M之內(nèi)都能夠清晰可見(jiàn)。倘若路口通行，該信號(hào)燈將自動(dòng)顯示綠色箭頭；倘若路口禁止通行，該信號(hào)燈自動(dòng)顯示紅色叉。

3.2 巷道中車(chē)輛控制裝置設(shè)計(jì)

煤井下的巷道結(jié)構(gòu)通常分為：彎道結(jié)構(gòu)、丁字路口結(jié)構(gòu)、十字路結(jié)構(gòu)，由于受篇幅限制，本文僅以彎道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例來(lái)分析煤井下的巷道中車(chē)輛控制裝置設(shè)計(jì)，在巷道彎道中信號(hào)指標(biāo)燈與傳感器安裝位置確定，具體如圖4所示。

圖4 巷道中車(chē)輛控制裝置設(shè)計(jì)Fig.4 Design of vehicle control device in roadway

從圖4可以看出，彎道A、B兩點(diǎn)位置處各設(shè)計(jì)預(yù)埋一組感傳器來(lái)對(duì)通過(guò)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還安裝一套LED信號(hào)燈來(lái)減少道路擁堵與交通事故的發(fā)生。在沒(méi)有車(chē)輛行駛時(shí)，A、B兩點(diǎn)都是綠燈；倘若A點(diǎn)有車(chē)輛駛?cè)霗z測(cè)范圍內(nèi)，那么B點(diǎn)指示燈將轉(zhuǎn)變成紅燈，限止來(lái)向車(chē)輛駛?cè)霃澋罊z測(cè)區(qū)內(nèi)；倘若A點(diǎn)駛?cè)胲?chē)輛從B點(diǎn)離開(kāi)之后，傳感器將會(huì)檢測(cè)到車(chē)輛離開(kāi)的信號(hào)，自動(dòng)控制左右兩旁的指標(biāo)燈切換成綠燈。倘若B點(diǎn)有車(chē)輛駛進(jìn)檢測(cè)范圍內(nèi)，則控制與A點(diǎn)原理相同。

4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

4.1 車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

車(chē)輛監(jiān)控子系統(tǒng)主要由傳感器、防爆PLC控制箱、以及LED燈信號(hào)等共同組成。子系統(tǒng)中的傳感器、紅綠信號(hào)燈都是依據(jù)防爆PLC控制箱與相關(guān)規(guī)定來(lái)開(kāi)發(fā)的；車(chē)輛監(jiān)控子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 車(chē)輛監(jiān)控子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖Fig.5 Hardware structure diagram of vehicle monitoring subsystem

從圖5可以看出，A、B、C路口埋設(shè)的車(chē)輛傳感器所采集到車(chē)輛通過(guò)的相關(guān)信息與方向信號(hào)，然后把信號(hào)由光電隔離模塊輸送給防爆PLC控制箱，再通過(guò)繼電器隔離依照每個(gè)路口對(duì)應(yīng)控制方法來(lái)對(duì)紅、綠信號(hào)指示燈實(shí)現(xiàn)控制，并把相關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)輸送到上位機(jī)[9]。

WIFI網(wǎng)絡(luò)是由防爆PLC控制箱的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)無(wú)線(xiàn)模塊轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的，車(chē)輛監(jiān)控子系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)包括諸多不同硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種不同功能，比如隔爆型電氣設(shè)備、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備、本安車(chē)輛檢測(cè)傳感器等。由于內(nèi)容太多，本文僅選擇以本安車(chē)輛檢測(cè)傳感器硬件設(shè)備為例進(jìn)行原理分析、功能設(shè)計(jì)來(lái)論證本系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。

4.2 本安車(chē)輛檢測(cè)傳感器硬件設(shè)備

4.2.1傳感器工作原理

傳感器工作原理，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是通過(guò)HMC1022(磁阻傳感器)感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行判斷，不過(guò)傳感器是借助高速微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)采集磁阻傳感器磁場(chǎng)。傳感器正式運(yùn)行之后，首先將會(huì)對(duì)周邊環(huán)境磁場(chǎng)情況實(shí)施采樣，而且它構(gòu)建基準(zhǔn)還是以現(xiàn)在周?chē)h(huán)境磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)LED燈將在短時(shí)間內(nèi)不停地閃爍，倘若基準(zhǔn)磁場(chǎng)構(gòu)建完成，開(kāi)始為檢測(cè)狀態(tài)，則信號(hào)燈自動(dòng)熄滅。倘若環(huán)境磁場(chǎng)表現(xiàn)出變化較大，或者其本身位置在不斷發(fā)生移動(dòng)，傳感器將沒(méi)有辦法對(duì)基準(zhǔn)磁場(chǎng)面進(jìn)行準(zhǔn)確確定，由此長(zhǎng)期位于基準(zhǔn)磁場(chǎng)采樣與識(shí)別狀態(tài)。傳感器在開(kāi)啟之前第一步就是將位置固定牢固、結(jié)實(shí)，而且還要對(duì)是否遭受交流磁場(chǎng)干擾來(lái)進(jìn)行確定[10-11]。

4.2.2傳感器硬件結(jié)構(gòu)

依照系統(tǒng)功能要求，本系統(tǒng)的傳感器硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖6所示。

從圖6可以看出，本系統(tǒng)采用的傳感器分別由地磁信號(hào)采集、單片機(jī)處理、邏輯輸出、RS232通信輸出、以及提供電源5大構(gòu)成模塊。其中最復(fù)雜、最核心模塊應(yīng)是地磁信號(hào)采集模塊，該模塊主要由集成MOS管IRF507、雙軸磁阻傳感器HMC1022、運(yùn)算放大器(OP07)、以及外圍設(shè)置與重置電路等幾部分構(gòu)成；單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊主體結(jié)構(gòu)有復(fù)位電路、單片機(jī)晶振；邏輯輸出模塊通過(guò)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理部分輸出高低電平信號(hào)代表是否有車(chē)輛經(jīng)過(guò)；RS32通信模塊，能夠借助232形式對(duì)目前磁場(chǎng)的強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行獲??；提供電源模塊主指運(yùn)用本安電路設(shè)計(jì)措施，為整個(gè)傳感器正常工作提供5V直流電源，使得傳感器本安特點(diǎn)得到保障[12]。

傳感器工作過(guò)程：首先是傳感器接通電源模塊提供的5V直流電源進(jìn)行供電開(kāi)始工作，地磁信號(hào)采集模塊的磁阻傳感器HMC1022對(duì)車(chē)輛通過(guò)相關(guān)信息進(jìn)行檢測(cè)與采集，然后將采集到的相關(guān)信息通過(guò)運(yùn)算放大器(OP07)進(jìn)行分析、計(jì)算,然后將結(jié)果通過(guò)采樣電路輸出給單片機(jī)(ATMEGA16)，單片機(jī)再通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)變化的相關(guān)信息對(duì)比、計(jì)算， 對(duì)電平邏輯輸出進(jìn)行控制。倘若發(fā)生檢測(cè)錯(cuò)誤，通過(guò)單片機(jī)發(fā)出置位/復(fù)位信號(hào)，那么實(shí)現(xiàn)磁阻傳器復(fù)位。單片機(jī)(ATMEGA16)倘若接收到地磁信號(hào)采集模塊傳輸過(guò)來(lái)的信息，再由其利用光耦隔離電路向邏輯模塊進(jìn)行輸出，從而使得傳感器與輸出電路安全隔離得到保障[13-14]。為了便于外設(shè)磁阻傳感器對(duì)車(chē)輛采集信號(hào)的輸出，還設(shè)置了RS232通信模塊，其主要作用是輸出電磁阻傳感器所采集的信號(hào)。

5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)下無(wú)軌膠輪車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件需要實(shí)現(xiàn)多種不同功能，比如車(chē)輛信息采集與分析、信號(hào)燈控制、地圖展示、信息儲(chǔ)存、報(bào)表生成、以及遠(yuǎn)距離控制等，本系統(tǒng)為了保證高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)各種功能，通常需要合理利用三種軟件，分別是單片機(jī)語(yǔ)言軟件、PLC梯形圖軟件、以及組態(tài)王軟件。3種軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，受篇幅限制本文僅選擇以PLC梯形圖軟件為代表，該軟件主要應(yīng)用于車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)，通過(guò)分析車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)設(shè)計(jì)論證無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)下無(wú)軌膠輪車(chē)的監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，而另外兩個(gè)軟件分別應(yīng)用于傳感器、上位機(jī)監(jiān)控[15]。

車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件為PLC控制器。PLC控制器主要功能，采集車(chē)輛通過(guò)相關(guān)信息，其來(lái)源于車(chē)輛傳感器的信號(hào)，借助于車(chē)輛方向、駛?cè)霗z測(cè)范圍內(nèi)時(shí)間、以及車(chē)輛總數(shù)量等多個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)全面判斷，從而來(lái)對(duì)相應(yīng)路口所設(shè)置的指示信號(hào)紅、綠燈之間切換顯示實(shí)現(xiàn)控制。它的流程示意圖，如圖7所示：

圖7 車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)軟件流程示意圖Fig.7 Software flow diagram of vehicle monitoring intersection subsystem

從圖7可以看出，接通電源之后，首先進(jìn)入初始化模塊進(jìn)行初始化，在各路口設(shè)置信號(hào)指標(biāo)燈，并亮起綠燈。其次，確認(rèn)車(chē)輛傳感器是否動(dòng)作，倘若沒(méi)有車(chē)輛傳感器動(dòng)作(運(yùn)行)，想辦法讓車(chē)輛傳感器運(yùn)行；倘若檢查到車(chē)輛傳感器正在運(yùn)行的，即正常工作；相反，則是出現(xiàn)了故障，需要進(jìn)行處理。然后，對(duì)通過(guò)的車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)巷道結(jié)構(gòu)與車(chē)輛行駛的實(shí)際情況，采取相對(duì)應(yīng)方法對(duì)紅綠燈進(jìn)行控制，同時(shí)還對(duì)進(jìn)入車(chē)輛進(jìn)行計(jì)算數(shù)量與計(jì)算時(shí)間等。最后，當(dāng)車(chē)輛行駛出檢測(cè)區(qū)，對(duì)于控制路口的紅燈恢復(fù)綠燈，之后又重復(fù)啟動(dòng)車(chē)輛傳感器是否動(dòng)作；倘若沒(méi)有駛出檢測(cè)區(qū)的車(chē)輛要確認(rèn)是否計(jì)時(shí)完成，倘若沒(méi)有計(jì)時(shí)完成，繼續(xù)等待一直到計(jì)時(shí)完成，然后駛出檢測(cè)區(qū)；倘若車(chē)輛沒(méi)有駛出檢測(cè)區(qū)，計(jì)時(shí)就完成了，就需要向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出報(bào)警，等待干擾。這便是車(chē)輛監(jiān)控路口子系統(tǒng)軟件工作過(guò)程[16-17]。

6 系統(tǒng)測(cè)試

6.1 對(duì)系統(tǒng)硬件接線(xiàn)與檢查

首先在路口子系統(tǒng)未正式接通電源前，對(duì)傳感器周?chē)嘘P(guān)鐵磁性物質(zhì)打掃干凈，保障磁場(chǎng)不會(huì)受到其它磁性物體的干擾。然后對(duì)沒(méi)有連接路口的子系統(tǒng)進(jìn)行檢查，其檢查方法是使用萬(wàn)用表，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)每個(gè)核心部件與電源之間接線(xiàn)線(xiàn)路是否正確進(jìn)行檢測(cè)，主要檢測(cè)是否存在短路、斷路等。

6.2 接入電源測(cè)試

分別對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)部件接入電源進(jìn)行測(cè)試。比如傳感器接通電源之后，使用板手等工具在位于距傳感器2 cm處進(jìn)行搖擺。再對(duì)PLC控制器錄入點(diǎn)能否收集到有關(guān)信號(hào)進(jìn)行觀察。又如對(duì)于信號(hào)指示燈接通電源后進(jìn)行檢測(cè)，能否發(fā)出較強(qiáng)的信號(hào)，倘若檢測(cè)發(fā)出信號(hào)，能否對(duì)信號(hào)燈紅、綠燈切換實(shí)現(xiàn)控制等功能進(jìn)行測(cè)試。最后對(duì)各部件與系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)進(jìn)行測(cè)試。并在路口通過(guò)膠輪車(chē)行駛進(jìn)行反復(fù)測(cè)試[18]。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試表明：本研究開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的井下膠輪車(chē)交通控制系統(tǒng)能夠正常工作，系統(tǒng)中每個(gè)部件均實(shí)現(xiàn)各自功能，比如車(chē)輛檢測(cè)傳感器能夠及時(shí)采集車(chē)輛通過(guò)的信號(hào)，路口監(jiān)控子系統(tǒng)能夠?qū)νㄟ^(guò)車(chē)輛進(jìn)行判斷，并且能對(duì)路口信號(hào)指標(biāo)燈依據(jù)車(chē)輛行駛實(shí)際情況進(jìn)行切換來(lái)控制行駛車(chē)輛，以免發(fā)生交通擁堵、錯(cuò)車(chē)、以及交通事故等問(wèn)題。上位機(jī)能夠?qū)Ω髀房谥笜?biāo)燈運(yùn)行情況進(jìn)行掌控，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總、以及儲(chǔ)存等，從而為車(chē)輛運(yùn)行、調(diào)度提供相關(guān)依據(jù)。各部件與系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)測(cè)試，完全能夠滿(mǎn)足煤礦井下無(wú)軌膠輪交通管理需要，因此可以推廣應(yīng)用。

7 結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)建立無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)北方某煤礦井下交通管理實(shí)際情況，實(shí)施了無(wú)軌膠車(chē)交通管控措施，進(jìn)行系統(tǒng)硬件、軟件、以及傳感器等核心部件設(shè)計(jì)，從而完成基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)下的礦井無(wú)軌膠輪管控系統(tǒng)研究工作，最后通過(guò)實(shí)測(cè)表明，該系統(tǒng)能夠正常工作，完全能夠滿(mǎn)足北方某煤礦礦井下無(wú)軌膠輪車(chē)交通管理需要。當(dāng)然本論文還存在一定的不足，比如在固定巷道中，可以安裝車(chē)輛測(cè)速器，要求車(chē)輛并不能超過(guò)規(guī)定車(chē)速，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)視頻設(shè)備對(duì)超速車(chē)輛車(chē)牌進(jìn)行跟蹤記錄，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上傳到管理中心作為車(chē)輛違章憑證；此外，還可以在LED信息屏安裝違章車(chē)輛信息播報(bào)，并不定時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，以便提醒司機(jī)注意安全，預(yù)防違章[18]。