專利名稱：礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)及礦井電機(jī)車(chē)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)中檢測(cè)軌道占用區(qū)段的檢測(cè)方法，特別是一種礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)及礦井電機(jī)車(chē)定位方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)有礦井窄軌鐵路近萬(wàn)公里，由于井下工作條件差、行車(chē)密度大、光線弱，致使機(jī)車(chē)運(yùn)輸通過(guò)能力差且事故頻發(fā)，成為限制礦井產(chǎn)量和影響運(yùn)輸安全的重要制約因素。 要解決這一問(wèn)題，不僅要靠提高人員素質(zhì)、加強(qiáng)生產(chǎn)管理，還要依靠科技進(jìn)步和設(shè)備現(xiàn)代化。目前國(guó)內(nèi)井下鐵礦鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)使用的冶金礦山“信集閉”系統(tǒng)多采用軌道電路或軌道計(jì)軸器檢測(cè)軌道占用區(qū)段，而此方式要求井下環(huán)境較高，巷道地面干爽，運(yùn)輸?shù)V車(chē)平穩(wěn)， 無(wú)礦石墜落，列車(chē)不脫軌等。國(guó)內(nèi)井下礦運(yùn)輸巷道的實(shí)際情況大多是地面泥濘、積水多、巷內(nèi)多粉塵、電磁干擾強(qiáng)、礦石經(jīng)常墜落及列車(chē)偶爾脫軌的惡劣環(huán)境。檢測(cè)軌道占用區(qū)段的軌道電路設(shè)備投入使用不久后，由于泥濘積水等原因經(jīng)常損壞，軌道電路經(jīng)常不通，而檢測(cè)軌道占用區(qū)段的計(jì)軸器由于礦石掉落與礦車(chē)輪擠壓導(dǎo)致大量損壞。上述兩種情況造成整套“信集閉”系統(tǒng)無(wú)法追蹤機(jī)車(chē)位置和車(chē)皮數(shù)量而癱瘓，投入大量人力、時(shí)間、備件，廠礦難以承受系統(tǒng)頻繁更換備件造成停機(jī)、高額的備件費(fèi)用以及礦石運(yùn)輸系統(tǒng)的癱瘓，甚至出現(xiàn)棄系統(tǒng)不用的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備完好率高，維修更換率低，能夠適應(yīng)最?lèi)毫拥木逻\(yùn)輸環(huán)境的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)的礦井電機(jī)車(chē)定位方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的一種礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的工控網(wǎng)絡(luò)為多層總線星型混合結(jié)構(gòu)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，由運(yùn)輸監(jiān)控中心，通過(guò)通訊網(wǎng)與此運(yùn)輸監(jiān)控中心相連接的遠(yuǎn)地控制分站，與此遠(yuǎn)地控制分站相連接的測(cè)控設(shè)備所組成，
所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心包括大屏幕監(jiān)視器，與此大屏幕監(jiān)視器相連接的顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)切換器，分別與此顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)切換器相連接的監(jiān)視器、一組工控機(jī)，與此一組工控機(jī)相連接的通訊網(wǎng)所組成，此一組通訊網(wǎng)設(shè)有通訊切換器、智能通訊器并與所述的遠(yuǎn)地控制分站相連接，
所述的遠(yuǎn)地控制分站由并行的AO控制分站、BO控制分站、Bl控制分站、B2控制分站、 B3控制分站、B4控制分站、B5控制分站、B6控制分站、B7控制分站、B8控制分站、B9控制分站、CO無(wú)線基站、Cl無(wú)線基站、C2無(wú)線基站、C3無(wú)線基站、C4無(wú)線基站、DO無(wú)線基站、Dl 無(wú)線基站、D2無(wú)線基站、D3無(wú)線基站、D4無(wú)線基站所組成，
所述的測(cè)控設(shè)備由AO接線盒、BO接線盒、COlA無(wú)線收訊機(jī)、DOlA無(wú)線收訊機(jī)、無(wú)線發(fā)訊機(jī)所組成，所述的AO接線盒與信號(hào)機(jī)相連接，所述的BO接線盒與轉(zhuǎn)轍機(jī)相連接，所述的 COlA無(wú)線收訊機(jī)、DOlA無(wú)線收訊機(jī)與所述的無(wú)線發(fā)訊機(jī)作無(wú)線信號(hào)連接，
所述的AO控制分站與所述的AO接線盒相連接，所述的BO控制分站、Bl控制分站、B2 控制分站、B3控制分站、B4控制分站、B5控制分站、B6控制分站、B7控制分站、B8控制分站、B9控制分站分別與所述的BO接線盒相連接，所述的COlA無(wú)線收訊機(jī)分別與所述的CO 無(wú)線基站、Cl無(wú)線基站、C2無(wú)線基站、C3無(wú)線基站、C4無(wú)線基站相連接，所述的DOlA無(wú)線收訊機(jī)分別與所述的DO無(wú)線基站、Dl無(wú)線基站、D2無(wú)線基站、D3無(wú)線基站、D4無(wú)線基站相連接。所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心設(shè)有UPS，所述的一組工控機(jī)為工控機(jī)A、工控機(jī)B，所述的一組通訊網(wǎng)包括A網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、B網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、C網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、D網(wǎng)絡(luò)通訊電纜。所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心引出4根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜即A網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、B網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、 C網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、D網(wǎng)絡(luò)通訊電纜通往井下或硐中，每根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜掛接10個(gè)控制分站或 10個(gè)無(wú)線基站，每個(gè)控制分站連接4個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)包括1個(gè)信號(hào)機(jī)，1臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)， 每個(gè)基站接10對(duì)無(wú)線收訊機(jī)。所述的無(wú)線發(fā)訊機(jī)為紅外線發(fā)射器，此紅外線發(fā)射器由無(wú)線發(fā)訊機(jī)本體與紅外線發(fā)射頭通過(guò)電纜連接組成，無(wú)線發(fā)訊機(jī)安裝在礦井電機(jī)車(chē)駕駛室內(nèi)，紅外線發(fā)射頭安裝在礦井電機(jī)車(chē)的車(chē)頭無(wú)遮擋、無(wú)觸碰處，紅外線發(fā)射器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由充電電路、時(shí)鐘電路、編碼和發(fā)射電路相互連接成，充電電路由過(guò)壓保護(hù)、整流穩(wěn)壓電路連接成。時(shí)鐘發(fā)生器提供兩種頻率，38. 4kHz方波信號(hào)作為載波信號(hào)，1. 2kHz作為編碼器移位時(shí)鐘。 在電路板上有兩個(gè)機(jī)號(hào)旋轉(zhuǎn)編碼開(kāi)關(guān)，旋動(dòng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)可組成40種不同的編碼。無(wú)線發(fā)訊機(jī)面板上裝有車(chē)類(lèi)設(shè)置開(kāi)關(guān)及發(fā)車(chē)、左行、右行請(qǐng)求按鈕。旋動(dòng)或按下它們能形成各自編碼。把產(chǎn)生的編碼一起輸入串行編碼器中，之后以16位串行碼輸出到發(fā)射功率放大電路。38. 4kHz方波信號(hào)受上述串行碼的控制通斷，形成“ 1 ”發(fā)“0”停的振幅鍵控信號(hào)， 經(jīng)功率放大后送往發(fā)送器對(duì)外發(fā)射。當(dāng)電機(jī)車(chē)行駛至無(wú)線收訊機(jī)接收范圍內(nèi)時(shí)，無(wú)線收訊機(jī)就能收到由無(wú)線發(fā)訊機(jī)編號(hào)、車(chē)類(lèi)、車(chē)況編碼調(diào)制的信號(hào)。所述的無(wú)線收訊機(jī)為紅外線接收器，此紅外線接收器成對(duì)布置A紅外線接收器、B紅外線接收器兩個(gè)單體設(shè)備通過(guò)兩芯電纜連接，配合無(wú)線發(fā)訊機(jī)顯示運(yùn)行狀態(tài)、類(lèi)別、車(chē)號(hào)的十六位碼信息，此紅外線接收器由紅外接收管，與此紅外接收管相連接的濾波器，與此濾波器相連接的解調(diào)集成電路，與此解調(diào)集成電路相連接的電壓輸出型輸出電路所組成。所述的所有無(wú)線收訊機(jī)都通過(guò)基站串聯(lián)，形成此系統(tǒng)的第三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，上位機(jī)與基站之間通過(guò)CAN總線方式通訊。電路原理為無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信號(hào)由紅外接收管接收后，經(jīng)過(guò)濾波器濾除干擾，送入專用解調(diào)集成電路解調(diào)。解調(diào)后的信號(hào)再經(jīng)輸出電路轉(zhuǎn)換為電壓型信號(hào)輸出。電壓輸出型電路有專門(mén)的電源線提供工作電流。在沒(méi)有信號(hào)或發(fā)“ 0 ”信號(hào)時(shí)接在 OV線與信號(hào)線之前的晶體管呈飽和狀態(tài)，輸入低電平信號(hào)；收到“1”信號(hào)時(shí)此晶體管呈截止?fàn)顟B(tài)，信號(hào)線為高阻，輸出電平由外電路決定，故便于與各種電路接口。本發(fā)明利用所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)的礦井電機(jī)車(chē)定位方法，其特征在于根據(jù)礦車(chē)長(zhǎng)度、運(yùn)行平均速度及機(jī)車(chē)類(lèi)型、牽引空車(chē)、重車(chē)質(zhì)量，經(jīng)過(guò)行車(chē)驗(yàn)算和方案比較選擇，因而設(shè)計(jì)軌道區(qū)段可得出最小固定值，股道長(zhǎng)度根據(jù)川脈長(zhǎng)度、溜井位置、機(jī)車(chē)數(shù)量綜合考慮，在“絕緣節(jié)”的兩端設(shè)置無(wú)線收訊機(jī)，此無(wú)線收訊機(jī)之間的距離為3 5m。所述的最小固定值為40m，那么道岔區(qū)段、無(wú)岔區(qū)段、接近區(qū)段的“絕緣節(jié)”距離不得小于40m,網(wǎng)絡(luò)C中的C00A-0U C00B-02、C01A-03、C01B-04，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī) C00A-01接收到00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判定無(wú)線收訊機(jī) C00A-01所在的區(qū)段Gl為占用區(qū)段，顯示為紅色，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī)C00B-02接收到 00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判斷無(wú)線收訊機(jī)C00B-02所在區(qū)段 G2為占用區(qū)段，顯示為紅色，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī)C01A-03接收到00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判斷無(wú)線收訊機(jī)C01A-03所在區(qū)段G2為占用區(qū)段，而同時(shí)判斷00號(hào)機(jī)車(chē)整列車(chē)已經(jīng)全部在G2區(qū)段，并解鎖Gl區(qū)段，依此類(lèi)推，當(dāng)后一對(duì)無(wú)線發(fā)訊機(jī)的A接收到紅外線信息編碼后，判定前一對(duì)無(wú)線發(fā)訊機(jī)的A所在區(qū)段為解鎖狀態(tài)，機(jī)車(chē)最多占用2個(gè)及2個(gè)以下的區(qū)段。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所選擇的工控網(wǎng)絡(luò)為多層總線星型混合結(jié)構(gòu)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，中心站的主控機(jī)采用新漢工業(yè)控制微機(jī)，分站和基站設(shè)在井下或硐里，采用華邦單片機(jī)。本發(fā)明的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)也可稱為“空中軌道電路”，克服井下礦惡劣的運(yùn)輸環(huán)境所造成的困難，在井下窄軌鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)中引入“空中軌道電路”概念，設(shè)計(jì)的“空中軌道電路”采用紅外發(fā)射、接收器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軌道電路和計(jì)軸器的作用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)設(shè)備完好率高，維修更換率低，能夠適應(yīng)最?lèi)毫拥木逻\(yùn)輸環(huán)境的特點(diǎn)，為井下運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際中長(zhǎng)期穩(wěn)定使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本發(fā)明的一種礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的工控網(wǎng)絡(luò)為多層總線星型混合結(jié)構(gòu)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，由運(yùn)輸監(jiān)控中心，通過(guò)通訊網(wǎng)與此運(yùn)輸監(jiān)控中心相連接的遠(yuǎn)地控制分站，與此遠(yuǎn)地控制分站相連接的測(cè)控設(shè)備所組成，
所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心包括大屏幕監(jiān)視器，與此大屏幕監(jiān)視器相連接的顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)切換器，分別與此顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)切換器相連接的監(jiān)視器、一組工控機(jī)，與此一組工控機(jī)相連接的通訊網(wǎng)所組成，此一組通訊網(wǎng)設(shè)有通訊切換器、智能通訊器并與所述的遠(yuǎn)地控制分站相連接，
所述的遠(yuǎn)地控制分站由并行的AO控制分站、BO控制分站、Bl控制分站、B2控制分站、 B3控制分站、B4控制分站、B5控制分站、B6控制分站、B7控制分站、B8控制分站、B9控制分站、CO無(wú)線基站、Cl無(wú)線基站、C2無(wú)線基站、C3無(wú)線基站、C4無(wú)線基站、DO無(wú)線基站、Dl 無(wú)線基站、D2無(wú)線基站、D3無(wú)線基站、D4無(wú)線基站所組成，
所述的測(cè)控設(shè)備由AO接線盒、BO接線盒、COlA無(wú)線收訊機(jī)、DOlA無(wú)線收訊機(jī)、無(wú)線發(fā)訊機(jī)所組成，所述的AO接線盒與信號(hào)機(jī)相連接，所述的BO接線盒與轉(zhuǎn)轍機(jī)相連接，所述的COlA無(wú)線收訊機(jī)、DOlA無(wú)線收訊機(jī)與所述的無(wú)線發(fā)訊機(jī)作無(wú)線信號(hào)連接，
所述的AO控制分站與所述的AO接線盒相連接，所述的BO控制分站、Bl控制分站、B2 控制分站、B3控制分站、B4控制分站、B5控制分站、B6控制分站、B7控制分站、B8控制分站、B9控制分站分別與所述的BO接線盒相連接，所述的COlA無(wú)線收訊機(jī)分別與所述的CO 無(wú)線基站、Cl無(wú)線基站、C2無(wú)線基站、C3無(wú)線基站、C4無(wú)線基站相連接，所述的DOlA無(wú)線收訊機(jī)分別與所述的DO無(wú)線基站、Dl無(wú)線基站、D2無(wú)線基站、D3無(wú)線基站、D4無(wú)線基站相連接。所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心設(shè)有UPS，所述的一組工控機(jī)為工控機(jī)A、工控機(jī)B，所述的一組通訊網(wǎng)包括A網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、B網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、C網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、D網(wǎng)絡(luò)通訊電纜。所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心引出4根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜即A網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、B網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、 C網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、D網(wǎng)絡(luò)通訊電纜通往井下或硐中，每根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜掛接10個(gè)控制分站或 10個(gè)無(wú)線基站，每個(gè)控制分站連接4個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)包括1個(gè)信號(hào)機(jī)，1臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)， 每個(gè)基站接10對(duì)無(wú)線收訊機(jī)。所述的無(wú)線發(fā)訊機(jī)為紅外線發(fā)射器，此紅外線發(fā)射器由無(wú)線發(fā)訊機(jī)本體與紅外線發(fā)射頭通過(guò)電纜連接組成，無(wú)線發(fā)訊機(jī)安裝在礦井電機(jī)車(chē)駕駛室內(nèi)，紅外線發(fā)射頭安裝在礦井電機(jī)車(chē)的車(chē)頭無(wú)遮擋、無(wú)觸碰處，紅外線發(fā)射器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由充電電路、時(shí)鐘電路、編碼和發(fā)射電路相互連接成，充電電路由過(guò)壓保護(hù)、整流穩(wěn)壓電路連接成。可以直接采用10 32V交、直流電工作，輸入不分極性。電池輸出供邏輯和發(fā)送電路使用，并由欠壓保護(hù)電路檢測(cè)。當(dāng)電池組放電完畢時(shí)，欠壓保護(hù)電路輸出信號(hào)，使得整個(gè)電路停止工作。時(shí)鐘發(fā)生器提供兩種頻率，38. 4kHz方波信號(hào)作為載波信號(hào)，1. 2kHz作為編碼器移位時(shí)鐘。在電路板上有兩個(gè)機(jī)號(hào)旋轉(zhuǎn)編碼開(kāi)關(guān)，旋動(dòng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)可組成40種不同的編碼。無(wú)線發(fā)訊機(jī)面板上裝有車(chē)類(lèi)設(shè)置開(kāi)關(guān)及發(fā)車(chē)、左行、右行請(qǐng)求按鈕。旋動(dòng)或按下它們能形成各自編碼。把產(chǎn)生的編碼一起輸入串行編碼器中，之后以16位串行碼輸出到發(fā)射功率放大電路。38. 4kHz方波信號(hào)受上述串行碼的控制通斷，形成“ 1 ”發(fā)“0”停的振幅鍵控信號(hào)， 經(jīng)功率放大后送往發(fā)送器對(duì)外發(fā)射。當(dāng)電機(jī)車(chē)行駛至無(wú)線收訊機(jī)接收范圍內(nèi)時(shí)，無(wú)線收訊機(jī)就能收到由無(wú)線發(fā)訊機(jī)編號(hào)、車(chē)類(lèi)、車(chē)況編碼調(diào)制的信號(hào)。所述的無(wú)線收訊機(jī)為紅外線接收器，此紅外線接收器成對(duì)布置A紅外線接收器、B紅外線接收器兩個(gè)單體設(shè)備通過(guò)兩芯電纜連接，配合無(wú)線發(fā)訊機(jī)顯示運(yùn)行狀態(tài)、類(lèi)別、車(chē)號(hào)的十六位碼信息，此紅外線接收器由紅外接收管，與此紅外接收管相連接的濾波器，與此濾波器相連接的解調(diào)集成電路，與此解調(diào)集成電路相連接的電壓輸出型輸出電路所組成。電路原理為無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信號(hào)由紅外接收管接收后，經(jīng)過(guò)濾波器濾除干擾，送入專用解調(diào)集成電路解調(diào)。解調(diào)后的信號(hào)再經(jīng)輸出電路轉(zhuǎn)換為電壓型信號(hào)輸出。電壓輸出型電路有專門(mén)的電源線提供工作電流。在沒(méi)有信號(hào)或發(fā)“ 0 ”信號(hào)時(shí)接在 OV線與信號(hào)線之前的晶體管呈飽和狀態(tài)，輸入低電平信號(hào)；收到“1”信號(hào)時(shí)此晶體管呈截止?fàn)顟B(tài)，信號(hào)線為高阻，輸出電平由外電路決定，故便于與各種電路接口。所述的所有無(wú)線收訊機(jī)都通過(guò)基站串聯(lián)，形成此系統(tǒng)的第三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，上位機(jī)與基站之間通過(guò)CAN總線方式通訊。一種利用所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)的礦井電機(jī)車(chē)定位方法，其特征在于根據(jù)礦車(chē)長(zhǎng)度、運(yùn)行平均速度及機(jī)車(chē)類(lèi)型、牽引空車(chē)、重車(chē)質(zhì)量，經(jīng)過(guò)行車(chē)驗(yàn)算和方案比較選擇，因而設(shè)計(jì)軌道區(qū)段可得出最小固定值，股道長(zhǎng)度根據(jù)川脈長(zhǎng)度、溜井位置、機(jī)車(chē)數(shù)量綜合考慮，在“絕緣節(jié)”的兩端設(shè)置無(wú)線收訊機(jī)，此無(wú)線收訊機(jī)之間的距離為3 5m。
實(shí)施例所述的最小固定值為40m，那么道岔區(qū)段、無(wú)岔區(qū)段、接近區(qū)段的“絕緣節(jié)”距離不得小于40m,網(wǎng)絡(luò)C中的C00A-0U C00B-02、C01A-03、C01B-04，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī) C00A-01接收到00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判定無(wú)線收訊機(jī) C00A-01所在的區(qū)段Gl為占用區(qū)段，顯示為紅色，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī)C00B-02接收到 00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判斷無(wú)線收訊機(jī)C00B-02所在區(qū)段 G2為占用區(qū)段，顯示為紅色，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī)C01A-03接收到00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判斷無(wú)線收訊機(jī)C01A-03所在區(qū)段G2為占用區(qū)段，而同時(shí)判斷00號(hào)機(jī)車(chē)整列車(chē)已經(jīng)全部在G2區(qū)段，并解鎖Gl區(qū)段，依此類(lèi)推，當(dāng)后一對(duì)無(wú)線發(fā)訊機(jī)的A接收到紅外線信息編碼后，判定前一對(duì)無(wú)線發(fā)訊機(jī)的A所在區(qū)段為解鎖狀態(tài)，機(jī)車(chē)最多占用2個(gè)及2個(gè)以下的區(qū)段。在本實(shí)施例中，無(wú)線收訊機(jī)C00A-01、無(wú)線收訊機(jī)C00B-02 COlA無(wú)線收訊機(jī) C00A-01等為本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備編號(hào)C網(wǎng)0號(hào)基站的第一對(duì)無(wú)線收訊機(jī)命名為C00，其中分為兩個(gè)，一個(gè)為C00A，一個(gè)為C00B。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所選擇的工控網(wǎng)絡(luò)為多層總線星型混合結(jié)構(gòu)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，中心站的主控機(jī)采用新漢工業(yè)控制微機(jī)，分站和基站設(shè)在井下或硐里，采用華邦單片機(jī)。本發(fā)明設(shè)備完好率高，維修更換率低，能夠適應(yīng)最?lèi)毫拥木逻\(yùn)輸環(huán)境，為井下運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際中長(zhǎng)期穩(wěn)定使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的工控網(wǎng)絡(luò)為多層總線星型混合結(jié)構(gòu)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，由運(yùn)輸監(jiān)控中心，通過(guò)通訊網(wǎng)與此運(yùn)輸監(jiān)控中心相連接的遠(yuǎn)地控制分站，與此遠(yuǎn)地控制分站相連接的測(cè)控設(shè)備所組成，所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心包括大屏幕監(jiān)視器，與此大屏幕監(jiān)視器相連接的顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)切換器，分別與此顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)切換器相連接的監(jiān)視器、一組工控機(jī)，與此一組工控機(jī)相連接的通訊網(wǎng)所組成，此一組通訊網(wǎng)設(shè)有通訊切換器、智能通訊器并與所述的遠(yuǎn)地控制分站相連接，所述的遠(yuǎn)地控制分站由并行的AO控制分站、BO控制分站、Bl控制分站、B2控制分站、 B3控制分站、B4控制分站、B5控制分站、B6控制分站、B7控制分站、B8控制分站、B9控制分站、CO無(wú)線基站、Cl無(wú)線基站、C2無(wú)線基站、C3無(wú)線基站、C4無(wú)線基站、DO無(wú)線基站、Dl 無(wú)線基站、D2無(wú)線基站、D3無(wú)線基站、D4無(wú)線基站所組成，所述的測(cè)控設(shè)備由AO接線盒、BO接線盒、COlA無(wú)線收訊機(jī)、DOlA無(wú)線收訊機(jī)、無(wú)線發(fā)訊機(jī)所組成，所述的AO接線盒與信號(hào)機(jī)相連接，所述的BO接線盒與轉(zhuǎn)轍機(jī)相連接，所述的 COlA無(wú)線收訊機(jī)、DOlA無(wú)線收訊機(jī)與所述的無(wú)線發(fā)訊機(jī)作無(wú)線信號(hào)連接，所述的AO控制分站與所述的AO接線盒相連接，所述的BO控制分站、Bl控制分站、B2 控制分站、B3控制分站、B4控制分站、B5控制分站、B6控制分站、B7控制分站、B8控制分站、B9控制分站分別與所述的BO接線盒相連接，所述的COlA無(wú)線收訊機(jī)分別與所述的CO 無(wú)線基站、Cl無(wú)線基站、C2無(wú)線基站、C3無(wú)線基站、C4無(wú)線基站相連接，所述的DOlA無(wú)線收訊機(jī)分別與所述的DO無(wú)線基站、Dl無(wú)線基站、D2無(wú)線基站、D3無(wú)線基站、D4無(wú)線基站相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心設(shè)有UPS，所述的一組工控機(jī)為工控機(jī)A、工控機(jī)B，所述的一組通訊網(wǎng)包括A網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、B網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、C網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、D網(wǎng)絡(luò)通訊電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的運(yùn)輸監(jiān)控中心引出4根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜即A網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、B網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、C網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、D網(wǎng)絡(luò)通訊電纜通往井下或硐中，每根網(wǎng)絡(luò)通訊電纜掛接10個(gè)控制分站或10個(gè)無(wú)線基站，每個(gè)控制分站連接4個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)包括1個(gè)信號(hào)機(jī)，1臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)，每個(gè)基站接10對(duì)無(wú)線收訊機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的無(wú)線發(fā)訊機(jī)為紅外線發(fā)射器，此紅外線發(fā)射器由無(wú)線發(fā)訊機(jī)本體與紅外線發(fā)射頭通過(guò)電纜連接組成，無(wú)線發(fā)訊機(jī)安裝在礦井電機(jī)車(chē)駕駛室內(nèi)，紅外線發(fā)射頭安裝在礦井電機(jī)車(chē)的車(chē)頭無(wú)遮擋、無(wú)觸碰處，紅外線發(fā)射器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由充電電路、時(shí)鐘電路、編碼和發(fā)射電路相互連接成，充電電路由過(guò)壓保護(hù)、整流穩(wěn)壓電路連接成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的無(wú)線收訊機(jī)為紅外線接收器，此紅外線接收器成對(duì)布置A紅外線接收器、B紅外線接收器兩個(gè)單體設(shè)備通過(guò)兩芯電纜連接，配合無(wú)線發(fā)訊機(jī)顯示運(yùn)行狀態(tài)、類(lèi)別、車(chē)號(hào)的十六位碼信息，此紅外線接收器由紅外接收管，與此紅外接收管相連接的濾波器，與此濾波器相連接的解調(diào)集成電路，與此解調(diào)集成電路相連接的電壓輸出型輸出電路所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的所有無(wú)線收訊機(jī)都通過(guò)基站串聯(lián)，形成此系統(tǒng)的第三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，上位機(jī)與基站之間通過(guò)CAN總線方式通訊。
7.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)的礦井電機(jī)車(chē)定位方法，其特征在于根據(jù)礦車(chē)長(zhǎng)度、運(yùn)行平均速度及機(jī)車(chē)類(lèi)型、牽引空車(chē)、重車(chē)質(zhì)量，經(jīng)過(guò)行車(chē)驗(yàn)算和方案比較選擇，因而設(shè)計(jì)軌道區(qū)段可得出最小固定值，股道長(zhǎng)度根據(jù)川脈長(zhǎng)度、溜井位置、機(jī)車(chē)數(shù)量綜合考慮，在“絕緣節(jié)”的兩端設(shè)置無(wú)線收訊機(jī)，此無(wú)線收訊機(jī)之間的距離為 3 5m。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控系統(tǒng)的礦井電機(jī)車(chē)定位方法，其特征在于所述的最小固定值為40m，那么道岔區(qū)段、無(wú)岔區(qū)段、接近區(qū)段的“絕緣節(jié)”距離不得小于40m,網(wǎng)絡(luò)C中的C00A-0U C00B-02、C01A-03、C01B-04，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī) C00A-01接收到00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判定無(wú)線收訊機(jī) C00A-01所在的區(qū)段Gl為占用區(qū)段，顯示為紅色，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī)C00B-02接收到 00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判斷無(wú)線收訊機(jī)C00B-02所在區(qū)段 G2為占用區(qū)段，顯示為紅色，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)C中的無(wú)線收訊機(jī)C01A-03接收到00號(hào)機(jī)車(chē)無(wú)線發(fā)訊機(jī)發(fā)出的紅外線信息編碼后，計(jì)算機(jī)判斷無(wú)線收訊機(jī)C01A-03所在區(qū)段G2為占用區(qū)段，而同時(shí)判斷00號(hào)機(jī)車(chē)整列車(chē)已經(jīng)全部在G2區(qū)段，并解鎖Gl區(qū)段，依此類(lèi)推，當(dāng)后一對(duì)無(wú)線發(fā)訊機(jī)的A接收到紅外線信息編碼后，判定前一對(duì)無(wú)線發(fā)訊機(jī)的A所在區(qū)段為解鎖狀態(tài)，機(jī)車(chē)最多占用2個(gè)區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸軌道監(jiān)控方法，特別是一種礦井電機(jī)車(chē)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)及礦井電機(jī)車(chē)定位方法，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的工控網(wǎng)絡(luò)為多層總線星型混合結(jié)構(gòu)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，由運(yùn)輸監(jiān)控中心，通過(guò)通訊網(wǎng)與此運(yùn)輸監(jiān)控中心相連接的遠(yuǎn)地控制分站，與此遠(yuǎn)地控制分站相連接的測(cè)控設(shè)備所組成。定位方法根據(jù)礦車(chē)長(zhǎng)度、運(yùn)行平均速度及機(jī)車(chē)類(lèi)型、牽引空車(chē)、重車(chē)質(zhì)量，經(jīng)過(guò)行車(chē)驗(yàn)算和方案比較選擇，設(shè)計(jì)軌道區(qū)段得出最小值，股道長(zhǎng)度根據(jù)川脈長(zhǎng)度、溜井位置、機(jī)車(chē)數(shù)量綜合考慮，在“絕緣節(jié)”的兩端設(shè)置無(wú)線收訊機(jī)，距離為3～５m。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)設(shè)備完好率高，維修更換率低，能夠適應(yīng)最?lèi)毫拥木逻\(yùn)輸環(huán)境的特點(diǎn)，為井下運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際中長(zhǎng)期穩(wěn)定使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)E21F17/18GK102193546SQ20111008512
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者梁吉?jiǎng)? 王奇, 韓英敏 申請(qǐng)人:中冶北方工程技術(shù)有限公司