煤矿辅助运输车智能监控系统设计
摘要：煤炭井下交通运输一直是煤炭工业生产的重要环节，但近年来，随着机械化水平的提升，各类新型运输装置不断涌现。可以说，煤矿运输装置的迅速发展是煤炭科技水平提升的重要标志。现阶段的机械设备大多数是发电机车、无轨胶轮车等，但在运行过程中，由于无轨胶轮车不受钢轨约束，具备适应性更高、更多稳定性、使用范围更广等优势，是较先进的辅助运输工具，得到较普遍的使用。煤矿井下交通运输智能管理系统的主要功能是通过研究胶轮车辆的管理平台，对辅助货运车辆实施统一的管理工作，如统一的指挥、调度、租赁和结算系统等，使胶轮车获得更实时、灵活、有效管理。
关键词：煤矿辅助运输车；智能监控；系统设计
1.智能辅助运输系统结构及工作原理
智能辅助运输系统是用计算机技术、信息系统、行动通信、交通指挥等现代化前沿科学技术联合协作研发的，可对井下车辆智能管理的最新研究成果。智能综合交通网络主要由以太网、摄像机、感应器、呼叫器、电子指示灯、云计算软件等新型装置和技术软件为基础，以更能适应
现代矿井运输系统。井下的各种防爆胶轮汽车均配有感应器，各盘区辅运输巷道和掘进、煤矿等综合机械化采掘巷道前都配备辅助运输监测防爆设备，该设备能实时监控各种耐爆胶轮汽车的行驶轨迹和车速，并将井下的各巷道汽车进出井数量及情况传送到地面终端，最后由处理器处理并呈现在计算机上。操作员还能将参数统一，完成大数据分析。在井下的各主要巷道口设置道路交通红绿灯控制系统。对井下交通红绿灯的管理和摄像机对道路状况进行抓拍，并把数据消息经过通信系统传送到指挥中心。
1.总体设计
煤炭井上井下交通运输系统和装置可以细分为架线电机车和蓄电池电机车、无轨辅助运输装置、无极绳绞车和提升绞盘、架空线路乘人装置、带型材料输送系统和刮片传送器等装置。对煤炭矿井而言，辅助交通运输系统是工业生产工程建设中的重要核心业务体系。煤矿辅助运输车智能监控系统在车辆运行时，实时采集运输车运行数据，经控制器处理、比较后控制运输车进行相应的动作，如前进、后退、加速、减速、转向等。煤矿辅助运输车智能监控系统由电源模块、数据信号采集模块、主控器模块、数据显示模块以及逻辑控制模块五部分组成，完成辅助运输车的智能监控，总体设计框图如图1所示：
图1煤矿辅助运输智能监控系统总体设计框图
汽车绞盘
2.1电源模块
根据运输车监控系统设计要求，电源模块需要提供DC24V、DCl2V以及DC5V三种电源，分别为控制器、传感器以及噪声调理电路供电，增加电源隔离模块，提高电源供电的稳定性。
2.2数据信号采集模块
数据信号采集模块主要采集用于运输车监控的传感器模拟量数据，如用于检测电动机的电压、电流传感器，用于检测车速的速度传感器，用于检测车厢温度的温度传感器等。为减小
模拟量信号的干扰，设计降噪电路，提高模拟量信号的稳定性。数据信号采集还需采集用于控制车辆的开关量信号，如前进、后退、转向、加速、减速等。上述所有数字量、模拟量信号都由PCM一3718H数据采集卡采集，并通过总线通信方式发送给运输车的主控制器模块。
2.3主控制器模块
主控制器模块是运输车智能监控系统的核心模块，用于接收并输出信号采集模块的数据，完成数据的判断并参与逻辑控制。主控制器根据判断结果对车辆进行控制。主控制器模块的核心CPU采用PCM-3370微控制器，并扩展液晶显示、串口、网络接口等用于数据的传输。
2.4数据显示模块
数据显示模块用于实时显示并更新运输车的各监测量以及故障信息，及时掌握运输车的运行状态。
2.5逻辑控制模块
逻辑控制模块主要完成运输车的逻辑控制，如控制车辆前进、后退、加减速、转向等，驱动相应的电磁阀工作，在动作的同时发车语音声光报警，保证运输车动作的安全。
1.功能实现
3.1定位功能
有效监测汽车在矿井中所处位置，并据汽车信号严格控制车辆的信号，使汽车能顺利工作并实现应急避让。当汽车产生超限、违规停放或非法进入道路时，系统会产生报警信号，并对报警信号进行详尽的信息记载;道路管理系统也应通过车辆的定位信号跟踪管理车辆的运输任务，并进行任务闭环和合理的数据统计分析;查询和处理运行轨迹信息。
3.2机动车信号灯监控功能
管理系统依据汽车定位数据，并与工业广播电视网络系统控制信号机结合起来，做出一连串的标志动作，如禁行、通过、避让等。依据汽车的方位、总量和种类等各方面资讯，对信号既可以智能化管理，又可人为控制;针对参数，控制系统既能实现合理的资讯分配，又可进行远程管理。如驾驶员闯红灯，系统也能及时检测，适时告警，并做出详细的记录。
3.3语音调度功能
汽车的调度中心也能使用调度台实现语音通信，驾驶员也可使用智能终端获取调度信号。这样可以使不同车型、汽车、手机及现场人员进行更高效的信息交流。可以科学合理地调度驾驶员和物资，实施紧急指挥。
3.4 GIS矿图管理功能
以GIS信息管理网络平台为主要技术基础，对矿井下机动车辆的方位、总量、行车情况及不同时间的行车情况(空车、重车、行走、交通事故等)和运营中的轨道数据实现信息显示。
结 语：
设计的煤矿辅助运输车智能监控系统能够自动监测车辆运行状态信息以及故障信息，通过CAN总线通讯模式将传感器数据、开关量数据传送至监控平台，为及时掌握辅助运输车运行、故障信息提供依据，加快提升煤矿井下辅助运输车自动化、智能化水平，提高辅助运输车的安全运行水平和运行效率。
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