信息技術在塔山煤礦生產輔助運輸管理系統中的應用

劉宏杰

(同煤大唐塔山煤礦， 山西大同市 037001)

0 引言

隨著信息技術的發展，煤炭企業對于運用計算機來輔助協調和管理的需求正逐步提高，企業希望能借助計算機技術實現生產安全管理等方面的自動化。隨著煤礦輔助運輸系統的不斷發展，車輛作為現代化的主要交通工具，在煤礦的生產過程中也越來越發揮著重要的作用，而對車輛的管理是現代化煤炭企業所面臨的一個任務。

塔山煤礦通過研究和應用一系列車輛運輸輔助管理技術，礦井輔助運輸系統在安全管理和經濟效益方面取得了一定成效，對集團公司大型煤礦企業提升輔助運輸環節管理水平有著重要意義。一方面，隨著企業生產規模擴大，在管理方面出現各式各樣的問題，各種信息和數據日益增多，并且日趨復雜，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，通過使用現代化信息技術手段，企業可以節省不少不必要的浪費，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輸日常工作。因此，大型煤礦企業輔助運輸系統現代化管理手段的應用對于現階段企業提高效率、提升效益意義重大。

目前，塔山煤礦輔助運輸系統采用無軌膠輪車運輸，人員、物料和設備均使用無軌膠輪車經副平硐、盤區輔運巷進入各作業地點，公司目前共有運送人員車輛29臺、運料車輛67臺、特種車輛15臺、叉車11臺、裝載機1臺、救護車1臺，共計124臺。

1 輔助運輸系統管理的技術手段

截止目前，塔山煤礦已經應用的車輛輔助運輸管理手段從效率管理和安全管理方面考慮共建設了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實行井口管理中心電腦集中監控，在井口管理中心設置監控管理主機，對進出車輛進行統一管理。車輛采用藍牙感應式ID卡或有效密碼實現車輛出入井控制，提升輔助運輸車輛出入井安全管理水平。

針對礦井實際使用需求，采用聯網型道閘系統進行管理，如圖1所示。具體解決方案如下:

(1)管理中心安裝道閘系統數據庫系統及系統管理應用程序;

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

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

(4)藍牙ID卡與密碼一一對應，一卡一密碼;

(5)在車輛進入的車道一側安裝藍牙讀卡器(近距離識別及帶密碼鍵盤);

(6)系統具備車牌識別功能;

(7)車輛進出井口道閘系統自動拍照并識別車牌信息，存入數據庫，備查;

(8)采用1進1出車道，每條進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，2套機箱，2臺控制器。

圖1 車輛道閘管理出入井車輛通行示意

系統投入使用后，可實現輔助運輸車輛的出入井存檔記錄，并且與車輛定位管理系統實現了數據互聯互通，滿足了礦山對輔助運輸車輛高效安全管理的需求。

1.2 車輛定位管理

車輛定位管理系統通過加強定位算法能夠實現車輛精確定位、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，并且該系統與井口道閘系統互連，通過比對兩個系統的數據對入井車輛進行唯一性檢驗，為車輛調度管理提供了準確依據。該系統在生產車隊輔助運輸調度管理中心設置監控室，在地面設置定位服務器(PS)、分站控制器和監控主機。

系統總體功能主要體現在:

(1)實現車輛高精度定位功能，行駛中的車輛定位精度10m左右，準確掌握井下巷道、作業面輔助運輸車輛的位置、分布情況和每個車輛實時所在的位置及各時間段的活動軌跡，為車輛合理調度提供依據;

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

(3)系統設計具有高安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

系統軟件功能如下:

(1)車輛入井統計，實時掌握當前入井車輛的總數、車號、所在區域、當前速度等信息;

(2)車輛超時、超速報警，入井車輛超時或者時速超過相關標準和規定的系統軟件都提供實時報警信息顯示;

(3)出入道閘管理信息顯示，系統與井口道閘管理系統實現實時數據聯網;

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

1.3 礦井4G無線通訊管理

塔山礦去年引進了KT329無線通訊系統。該系統基于先進的TD－LTE技術，在一張網絡內同時提供專業級的語音集群，寬帶數據傳輸、高清視頻監控及視頻調度等豐富的多媒體通信手段。

(1)語音通話。4G無線通訊系統語音通信應用包含兩個物理區域，即井下作業區和井上辦公區，TD－LTE終端可以井下作業區、井上辦公區兩個區域直接使用。通過應用4G無線通訊系統，解決了車輛運輸實時語音通話問題，滿足了輔助運輸環節井下移動通話需求，大幅提升了礦井輔助運輸環節調度管理效率。

(2)無線視頻監控。塔山4G無線寬帶集群解決方案基于無線移動網絡提供了視頻調度功能:調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度臺發起視頻回傳;視頻畫面可以在調度臺顯示，也可轉發至大屏顯示;調度臺還可以選擇回傳視頻向網內任意指定終端分發。這樣，車輛調度管理人員可以實時調取井下輔助運輸車輛運行視頻狀態和路況信息，滿足現代化的輔助運輸管理需求。

視頻調度功能使礦井輔助運輸環節聯合工作團隊在執行任務時實現遠程面對面交流，讓調度指揮人員及相關人員實時了解現場情況，轉變了以前單一語音溝通方式，提高了團隊工作效率。

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裝置，控制手柄安裝于司機駕駛室和后車門外部，當車輛停穩后只有井口的安監工和司機可控制車門開關，車內人員無法隨意開關車門，避免了車在未停穩的情況下，車內人員開門下車，發生人員摔落的情況，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。當感應裝置感應到有車輛駛時，交叉路口處信號燈變為紅色，并發出語音報警，通過該裝置的應用和改進大大提高了輔助運輸系統的安全性。

2 總結

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應用于礦井輔助運輸環節，使輔助運輸管理效率得到大幅提升。作為2015年輔助運輸環節的重點工作，計劃在現有技術手段應用的基礎上，繼續推進礦井輔助運輸管理系統的創新，通過建立由監控、車隊、廠家組成的信息化重點項目推進工作組，打破傳統輔助運輸管理模式，使輔助運輸資源得到更加科學和合理的配置。

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