專利名稱：一種礦井膠輪車避車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車輛運輸監(jiān)控信號裝置，具體涉及一種礦井內(nèi)運行的膠輪車的避車裝置。
背景技術(shù)：
防爆膠輪車是礦井輔助運輸?shù)闹饕ぞ咧?，其運輸路線不受軌道限制，靈活、機(jī)動，承擔(dān)礦井人員、生產(chǎn)物料等大量運送任務(wù)。但由于礦井巷道狹窄，車輛無法交錯行駛，須在行車路線中設(shè)置避車硐室，保證上、下井的車輛交錯通過；因巷道起伏較大，彎道、交叉路口較多，車輛駕駛員視線容易受阻，因而極易發(fā)生碰車、擁堵事故，造成較大損失。因此，為保證車輛避讓順暢，保障運輸安全，提高運輸效率，需要一種針對礦井防爆膠輪車的監(jiān)測、監(jiān)控裝置，自動為井下運行膠輪車提供避讓信號。當(dāng)前與礦井膠輪車運輸相關(guān)的監(jiān)測、監(jiān)控裝置均都采用主從式架構(gòu)，以監(jiān)控中心為裝置核心，由監(jiān)控中心按照業(yè)務(wù)要求通過主傳輸網(wǎng)絡(luò)巡檢井下設(shè)備狀態(tài)信息，對信息進(jìn)行分析處理，發(fā)送控制指令，實現(xiàn)膠輪車運輸監(jiān)測、監(jiān)控功能。主從式架構(gòu)的膠輪車運輸監(jiān)測、監(jiān)控裝置的不足之處在于:其對監(jiān)控中心和主傳輸通道依賴程度較大，當(dāng)監(jiān)控中心或主傳輸通道出現(xiàn)故障時，裝置即喪失監(jiān)測、監(jiān)控功能，不能為礦井膠輪車提供避車指示信號；而且，其采取的信息巡檢方式由于巡檢周期較長，控制響應(yīng)較慢，不能適應(yīng)礦井高速行駛的膠輪車的監(jiān)測、監(jiān)控和避車需要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過在礦井下分散設(shè)置的分布式調(diào)度分站以實現(xiàn)對運行的膠輪車進(jìn)行避車管理的一種膠輪車避車裝置，該裝置在監(jiān)控中心不工作時仍然能夠自行為礦井膠輪車提供避車信號。本實用新型的技術(shù)方案是:本實用新型的礦井膠輪車避車裝置，其結(jié)構(gòu)特點是:包括顯示器、工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、傳輸接口箱、調(diào)度分站、識別分站、信號機(jī)和車輛標(biāo)識卡;上述的顯示器、工控機(jī)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)置在地面監(jiān)控中心；傳輸信號接口箱設(shè)置在礦井內(nèi)，傳輸信號接口箱是一種將CAN總線數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的信號轉(zhuǎn)換裝置；調(diào)度分站是具有信息收集、處理和發(fā)送功能的裝置，調(diào)度分站分散設(shè)置在礦井內(nèi)；識別分站是一種無線信號識別處理裝置，識別分站分散設(shè)置在礦井下的巷道內(nèi)；信號機(jī)是一種用于給膠輪車提供避車指示信號的電子裝置，信號機(jī)設(shè)置在礦井下；車輛標(biāo)識卡是一種通過自身內(nèi)部射頻電路向外發(fā)送車輛標(biāo)識信息的電子裝置；上述的顯示器、工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、傳輸接口箱、調(diào)度分站、識別分站和信號機(jī)至少設(shè)置I臺以上，其各自設(shè)置的數(shù)量根據(jù)礦井規(guī)模的大小和礦井膠輪車數(shù)量的多少相應(yīng)確定；車輛標(biāo)識卡每輛防爆膠輪車上設(shè)置I個；上述的車輛標(biāo)識卡與識別分站無線通信連接；識別分站和信號機(jī)分別與調(diào)度分站通信電連接；調(diào)度分站與傳輸接口箱通信電連接；傳輸接口箱與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通信電連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與工控機(jī)通信電連接；顯示器與工控機(jī)信號電連接。進(jìn)一步的方案是:上述的調(diào)度分站包括CAN總線通信單元、RS485通信單元和數(shù)據(jù)處理單元；調(diào)度分站的數(shù)據(jù)處理單元分別和RS485總線通信單元以及CAN總線通信單元信號電連接；調(diào)度分站通過其RS485通信單元經(jīng)RS485總線與識別分站和信號機(jī)通信連接；調(diào)度分站通過其CAN總線通信單元用CAN總線與傳輸接口箱通信連接。進(jìn)一步的方案是:上述的車輛標(biāo)識卡與識別分站的無線通信方式為2.4G無線射頻通信；傳輸接口箱與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通信電連接的方式為以太網(wǎng)光纖通信電連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與工控機(jī)通信電連接的方式為以太網(wǎng)光纖通信電連接。本實用新型具有積極的效果:本實用新型采用分布式架構(gòu)，由分散設(shè)置在井下的分布式調(diào)度分站通過信號機(jī)自動執(zhí)行提供礦井下膠輪車的避車信號，監(jiān)控中心只作為信息存儲、展示和設(shè)備管理的平臺，當(dāng)監(jiān)控中心故障或與井下通信網(wǎng)絡(luò)故障時，仍然能夠自行為礦井膠輪車提供避車信號；克服了主從式架構(gòu)中的巡檢指令周期產(chǎn)生的信息延遲時間對信號控制造成的滯后效應(yīng)，響應(yīng)速率相對較高。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的調(diào)度分站的結(jié)構(gòu)示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記如下:顯示器1，工控機(jī)2，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3，傳輸接口箱4，調(diào)度分站5，CAN總線通信單元51，RS485通信單元52，數(shù)據(jù)處理單元53，識別分站6，信號機(jī)7，車輛標(biāo)識卡8。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明:(實施例1)見圖1，本實施例的礦井膠輪車避車裝置，由顯示器1、工控機(jī)2、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3、傳輸接口箱4、調(diào)度分站5、識別分站6、信號機(jī)7和車輛標(biāo)識卡8以及礦井下鋪設(shè)的CAN總線和RS485總線組成。顯示器1、工控機(jī)2和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3設(shè)置在地面監(jiān)控中心。顯示器1、工控機(jī)2和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3至少各設(shè)置一臺以上，其設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)礦井規(guī)模的大小和礦井膠輪車的數(shù)量的多少等具體情況確定。工控機(jī)2具有按照設(shè)定的條件自動進(jìn)行統(tǒng)計、查詢歷史數(shù)據(jù)和違章報警等功能，可根據(jù)需要按照設(shè)定的條件輸出井下膠輪車行駛路線、違章駕駛等信息的統(tǒng)計報表。本實施例中，工控機(jī)2優(yōu)選研華科技公司生產(chǎn)的IPC-510型機(jī)箱工控機(jī)；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3優(yōu)先選用TP-LINK公司生產(chǎn)的型號為TL-SF1016S型交換機(jī)。傳輸信號接口箱4設(shè)置在井下，傳輸信號接口箱4是一種將CAN總線數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的信號轉(zhuǎn)換裝置。傳輸信號接口箱4的數(shù)量根據(jù)調(diào)度分站5的數(shù)量相應(yīng)確定。見圖2，調(diào)度分站5是一種具有信息收集、處理和發(fā)送功能的裝置。調(diào)度分站5由CAN總線通信單元51、RS485通信單元52和數(shù)據(jù)處理單元53組成。調(diào)度分站5的數(shù)據(jù)處理單元53分別和RS485總線通信單元52以及CAN總線通信單元51信號電連接。調(diào)度分站5分散設(shè)置在井下，其具體設(shè)置的位置和設(shè)置的數(shù)量根據(jù)礦井下的巷道實際情況和運行的膠輪車的數(shù)量確定。調(diào)度分站5通過其CAN總線通信單元51與礦井下鋪設(shè)的CAN總線通信電連接；通過其RS485總線通信單元52與礦井下鋪設(shè)的RS485總線通信電連接。仍見圖1，識別分站6是一種具有RS485總線通信單元和無線射頻通信單元的信號識別處理裝置。識別分站6分散設(shè)置在井下，其具體設(shè)置的位置和設(shè)置的數(shù)量根據(jù)礦井下的巷道實際情況、運行的膠輪車的數(shù)量和調(diào)度分站5的設(shè)置情況確定。識別分站6通過其RS485總線通信單元與礦井下鋪設(shè)的RS485總線通信電連接。信號機(jī)7是一種具有RS485總線通信單元和信號顯示單元的電子裝置。信號機(jī)7設(shè)置在井下，其具體設(shè)置的位置和設(shè)置的數(shù)量根據(jù)礦井下的巷道實際情況確定。信號機(jī)7通過其RS485總線通信單元與礦井下鋪設(shè)的RS485總線通信電連接。信號機(jī)7的顯示單元用于根據(jù)接收的指令顯示規(guī)定的避車信號，也即為礦井下運行的膠輪車提供避車指示信號。本實施例中，信號機(jī)7優(yōu)選天地(常州)自動化股份有限公司生產(chǎn)的KXH16X16型礦用本安信號牌。車輛標(biāo)識卡8每輛防爆膠輪車上設(shè)置I個。車輛標(biāo)識卡8是一種具有無線射頻通信單元的、可以向外發(fā)送包含車輛標(biāo)識信息的射頻數(shù)據(jù)的電子裝置。本實施例中，車輛標(biāo)識卡8優(yōu)選天地(常州)自動化股份有限公司生產(chǎn)的KGE58型礦用車輛用標(biāo)識卡。車輛標(biāo)識卡8與識別分站6通過2.4G射頻無線通信連接；識別分站6和信號機(jī)7通過RS485總線與各調(diào)度分站5通信電連接；各調(diào)度分站5通過CAN總線與相應(yīng)的傳輸接口箱4通信電連接；傳輸接口箱4與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3通過以太網(wǎng)光纖通信電連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3與工控機(jī)2通過以太網(wǎng)光纖通信電連接；顯示器I與工控機(jī)2信號電連接，各工控機(jī)2相互之間通過以太網(wǎng)光纖通信電連接。本實施例的礦井膠輪車避車裝置的工作原理和工作過程如下述:安裝在各防爆膠輪車上的車輛標(biāo)識卡8通過其無線射頻通信單元向外發(fā)送包含車輛標(biāo)識信息的射頻數(shù)據(jù)信號；設(shè)置在巷道沿線的識別分站6接收到該信號被，通過RS485總線上傳給調(diào)度分站5 ;調(diào)度分站5的RS485通信單元52接收到識別分站6上傳的車輛標(biāo)識信息后傳輸給數(shù)據(jù)處理單元53，數(shù)據(jù)處理單元53對車輛標(biāo)識信息進(jìn)行統(tǒng)計分析，并自主按照統(tǒng)計的車輛數(shù)量、位置和方向等分布情況進(jìn)行避車信號閉鎖邏輯判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果由其RS485總線通信單元52通過RS485總線向信號機(jī)7發(fā)送避車信號控制指令，信號機(jī)7的RS485總線通信單元接收到控制指令后，信號機(jī)7由其信號顯示單元根據(jù)指令顯示規(guī)定的避車信號。同時，調(diào)度分站5的數(shù)據(jù)處理單元53通過CAN總線通信單元51經(jīng)CAN總線將車輛分布信息、避車信號狀態(tài)信息等經(jīng)傳輸接口箱4轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)上傳，經(jīng)設(shè)在地面監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3將信號傳輸給工控機(jī)2，工控機(jī)2將獲得的礦井中車輛分布信息、避車信號狀態(tài)信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和相應(yīng)處理，并通過顯示器I上實時展示相關(guān)信息，當(dāng)車輛未按照避車信號行駛時工控機(jī)2發(fā)出報警信號。用戶需要時，工控機(jī)2按照設(shè)定的條件輸出井下膠輪車行駛路線、違章駕駛等信息統(tǒng)計報表。監(jiān)控中心的工控機(jī)2不參與井下信號機(jī)7的狀態(tài)控制管理。以上實施例是對本實用新型的具體實施方式
的說明，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本實用新型的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種礦井膠輪車避車裝置，其特征在于:包括顯示器(I)、工控機(jī)(2)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)、傳輸接口箱(4)、調(diào)度分站(5)、識別分站(6)、信號機(jī)(7)和車輛標(biāo)識卡(8)； 所述的顯示器(I)、工控機(jī)(2)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)設(shè)置在地面監(jiān)控中心；傳輸信號接口箱(4 )設(shè)置在礦井內(nèi)，傳輸信號接口箱(4)是一種將CAN總線數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號的信號轉(zhuǎn)換裝置；調(diào)度分站(5)是具有信息收集、處理和發(fā)送功能的裝置，調(diào)度分站(5)分散設(shè)置在礦井內(nèi)；識別分站(6)是一種信號識別處理裝置，識別分站(6)分散設(shè)置在礦井下的巷道內(nèi)；信號機(jī)(7)是一種用于給膠輪車提供避車指示信號的電子裝置，信號機(jī)(7)設(shè)置在礦井下；車輛標(biāo)識卡(8)是一種通過自身內(nèi)部射頻電路向外發(fā)送車輛標(biāo)識信息的電子裝置； 所述的顯示器(I)、工控機(jī)(2)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)、傳輸接口箱(4)、調(diào)度分站(5)、識別分站(6)和信號機(jī)(7)至少設(shè)置I臺以上，其各自設(shè)置的數(shù)量根據(jù)礦井規(guī)模的大小和礦井膠輪車數(shù)量的多少相應(yīng)確定；車輛標(biāo)識卡(8)每輛防爆膠輪車上設(shè)置I個； 所述的車輛標(biāo)識卡(8)與識別分站(6)無線通信連接；識別分站(6)和信號機(jī)(7)分別與調(diào)度分站(5)通信電連接；調(diào)度分站(5)與傳輸接口箱(4)通信電連接；傳輸接口箱(4)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)通信電連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)與工控機(jī)(2)通信電連接；顯示器(I)與工控機(jī)(2)信號電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井膠輪車避車裝置，其特征在于:所述的調(diào)度分站(5)包括CAN總線通信單元(51)、RS485通信單元(52)和數(shù)據(jù)處理單元(53);調(diào)度分站(5)的數(shù)據(jù)處理單元(53)分別和RS485總線通信單元(52)以及CAN總線通信單元(51)信號電連接；調(diào)度分站(5 )通過其RS485通信單元(52 )經(jīng)RS485總線與識別分站(6 )和信號機(jī)(7 )通信連接；調(diào)度分站(5)通過其CAN總線通信單元(51)經(jīng)CAN總線與傳輸接口箱(4)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井膠輪車避車裝置，其特征在于:所述的車輛標(biāo)識卡(8)與識別分站(6)的無線通信方式為2.4G無線射頻通信；所述的傳輸接口箱(4)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)通信電連接的方式為以太網(wǎng)光纖通信電連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)與工控機(jī)(2)通信電連接的方式為以太網(wǎng)光纖通信電連接。
專利摘要本實用新型提供一種礦井膠輪車避車裝置，包括設(shè)于地面監(jiān)控中心的至少1臺以上的顯示器、工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、設(shè)于礦井下的至少1臺以上的傳輸接口箱、調(diào)度分站、識別分站、信號機(jī)和設(shè)于每輛膠輪車上設(shè)置1個的車輛標(biāo)識卡；車輛標(biāo)識卡與識別分站無線通信連接；識別分站和信號機(jī)通過RS485總線與調(diào)度分站通信電連接；調(diào)度分站通過CAN總線與傳輸接口箱通信電連接；傳輸接口箱與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通信連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與工控機(jī)通信連接；顯示器與工控機(jī)信號電連接。本實用新型采用分布式架構(gòu)，由分散設(shè)置在井下的分布式調(diào)度分站通過信號機(jī)自動提供礦井下膠輪車的避車信號，響應(yīng)速率相對較高，克服了主從式架構(gòu)裝置的信號控制滯后效應(yīng)。
文檔編號B61L27/00GK202935392SQ20122054137
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者趙立廠, 趙亮, 鄧國華, 李翼, 涂帥, 苗瓊, 翟遠(yuǎn)建, 張能成, 楊錦峰, 汪叢笑, 賀耀宜, 張建, 楊帆 申請人:天地(常州)自動化股份有限公司, 中煤科工集團(tuán)常州自動化研究院