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1、 山西柳林寨崖底煤业有限公司无轨胶轮车运输监控系统山西柳林寨崖底煤业有限公司无轨胶轮车运输监控系统设 计 方 案建设单位：山西柳林寨崖底煤业有限公司设计项目：无轨胶轮车运输监控系统设计单位：山西宏祥伟业科技有限公司（天地（常州）自动化股份有限公司） 设计日期：2013年1月 目 录第 1 章 胶轮车运输监控系统设计41.1 概述41.2 设计思想5第 2 章 系统简介62.1 系统组成62.2 系统功能72.3 技术指标8第 3 章 系统设备主要技术指标93.1 KJF8002车辆调度控制分站93.2 KJF209矿用本安型车辆位置识别分站103.3 KXH16X16矿用本安信号牌113.4
2、YE0.3/24矿用柴油机车保护监控仪123.5 KGE58矿用车辆用标识卡133.6 胶轮车运输监控系统上位机软件14第 4 章 系统设计方案174.1 供电要求174.2 设计方案17前 言天地（常州）自动化股份有限公司（煤炭科学研究总院常州自动化研究院）专业从事煤矿安全生产监测监控、生产过程自动化和通信产品的研发、生产、销售和服务，是一个集科研开发、工程设计、加工制造、系统集成和工程安装、服务于一体的科技实体。天地（常州）自动化股份有限公司下设营销中心、监控研究所、通信研究所、电气研究所、工控研究所、结构工艺研究所以及北京研发中心、产业中心、行政中心、信息中心、检测中心等。现有职工960
3、余人，其中科研技术人员720多名，研究员及高级工程师61名，工程师178名，专业覆盖了有线通信、无线通信、计算机通信、计算机软件与网络技术、工业自动化、电子技术、测量仪表、传感技术、机械设计等煤矿自动化和通信所涉及的主要领域，专业配置齐全、合理。天地（常州）自动化股份有限公司为保证科研水平、产品质量，还建有监控、通信、光纤、传动、传感器和环境条件等实验室，从美国、德国等引进具有国际先进水平的设备，并于1998年通过了ISO 9001质量管理体系的认证，于2002年1月，通过GB/T9001-2000（idt ISO9001-2000）换版认证。 天地（常州）自动化股份有限公司始终以煤矿自动化、
4、通信为专业方向，在煤矿高新技术领域研制开发了全矿井综合自动化系统、矿井安全生产监测系统、矿井人员安全监测系统、矿井有线/无线通信系统、胶带运输监控系统、光纤工业电视系统以及矿用传感器等218项科研成果，其中33项获国家、省部级科技进步奖，并创下了数个国内第一：国内第一个采用微机技术开发成功并推广应用煤矿安全生产监控系统；国内第一个采用微机技术开发成功并推广应用煤矿胶带输送机监控系统；国内第一个采用光纤传输技术开发成功并推广应用井下工业电视监视系统；国内第一个采用RFID技术开发成功并推广应用井下人员安全监测系统；国内第一个提出并成功实施全矿井综合自动化系统；国内第一个将工业以太环网技术应用于煤
5、矿井下；国内第一个将GEPON(千兆无源光纤以太网)应用于煤矿井下；国内第一个将CDMA技术应用于煤矿井下。天地（常州）自动化股份有限公司将大部分科研成果转化成了具有先进性、实用性和成套性的系列产品，为我国煤矿的自动化、数字化建设提供了一批具有国际同期先进水平、国内领先的高新技术产品和成套技术装备。天地常州的产品已遍布全国20多个省(市)自治区，并已出口到印度、土耳其、孟加拉等国家。天地(常州)自动化股份有限公司的产品在保持煤炭行业市场占有率很高的同时，也向煤炭行业外的市场辐射，已涉及港口、电力、建材、冶金、粮食等行业，并已取得良好的业绩。1986年，开发的KJ1型煤矿安全监测系统通过部级鉴定
6、。该系统是我国第一套自行研制开发的微机煤矿环境安全监测系统，并获得国家科技进步三等奖。二十多年来，我公司以煤矿自动化为专业方向，在煤矿高新技术领域研制开发了213项科研成果，有28项获国家、省部级科技进步奖。“KJ95型煤矿综合监测系统”为国家“八五”科技攻关项目，1996年通过部级鉴定，1997年荣获部级科技进步二等奖。我公司始终发展拥有自主知识产权的高新技术，以“保持国内行业领先水平，努力达到国际先进水平”为目标，以“质量第一，用户至上”的宗旨竭诚为国内外新老用户服务，为促进我国煤矿自动化水平的提高而努力。公司的技术优势我们长期从事在恶劣环境条件下的自动化产品的开发和生产，所以在以下各项有
7、长期煤矿井下丰富的经验和独到之处。 (1) 以可靠、先进、简单、实用为重要设计原则。(2) 特殊的防护措施，经得起恶劣环境的考验。(3) 长期从事矿井安全监测监控系统的开发、研制、生产和技术服务，在矿井安全监测监控方面积累了丰富经验。(4) 我所产品遍布全国各地，有许多经验丰富的技术人员在全国巡回技术服务，确保我们的产品正常可靠运行。1第 1 章 胶轮车运输监控系统设计1.1 概述山西柳林寨崖底煤业有限公司辅助运输主要采用防爆胶轮车作为矿井辅助运输。主要运输线路有：副斜井、1#车场、4#车场、南轨道下山。全长共约12km。无轨胶轮车无轨道限制，机动灵活、适应性强、安全高效、应用范围广，是运送材
8、料、设备、人员的一种较先进的辅助运输车辆。无轨胶轮化运输大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率；简化了辅助运输环节，减少了事故点，提高了工效和安全性。井下巷道窄、视线受限，行车状况复杂，为保证车辆运行安全，提高效率，需要对井下辅助运输车辆进行监测和调度控制，进行交通管制以保证运行畅通。为保证煤矿安全，有效保护车辆，矿用防爆柴油机车安全规程规定下井胶轮车必须安装机车保护监控仪。胶轮车运输监控系统是针对井下无轨胶轮车辅助运输系统设计的具有车辆监测、交通调度管制功能的系统，以先进的RFID电子技术、网络技术、计算机信息技术、自控技术、现代化通信技术为基础，由地面监控主机、系统软件、调度控制分站、位
9、置识别分站、信号牌、柴油机车保护监控仪、车辆标识卡等组成，能与其他子系统如监控子系统、集中控制子系统有很好的兼容和协同工作。系统使用2.4G的射频技术获取井下车辆的位置、行进方向等车辆行驶信息。车辆安装2.4G的射频标识卡，与巷道沿线的车辆位置识别分站进行双向数据通信，上传车辆信息。车辆调度控制分站对车辆信息进行分析处理，按照车辆的位置、方向、数量等信息进行决策，控制信号机信号，实现自动调度控制功能。车辆调度控制分站将实时信息发送到地面监控主机和其它分站。实时信息传输至地面，系统软件将实时显示当前信息并保存，能够查阅历史数据，重演车辆运行的历史轨迹。调度室可以根据现场情况通过监控主机向车辆调度
10、控制分站发布调度指令，实现手动集中调度。系统中的车辆须安装机车保护监控仪或标识卡。系统通过柴油机车保护监控仪检测车辆运行状况，并将车辆的速度、水温、油温、排温、水位、油压等测点信息通过射频通道、CAN总线通道实时传到地面。系统通过柴油机车保护监控仪地面可实时监控井下车辆运行状态，能有效管理、保护车辆，防止安全事故。1.2 设计思想本系统工程项目具有先进实用、安全可靠、直观、可扩展、维护简便等特点。1）、系统的先进实用性调度控制系统采用分布式管理，由调度分站收集车辆运行信息，进行分析处理，控制信号牌输出信号，实现调度控制功能。井下调度系统可以脱离地面主机自行运行调度控制功能。下井车辆装有监控仪，
11、可实时检测并且显示车辆行驶速度、沿途瓦斯等参数，并在车辆超速、瓦斯超标时报警。车辆实时信息可以通过RFID通道实时传输到地面监控主机，实现井下车辆运行状态在线监控。2）、系统的安全可靠性 系统充分满足国家有关标准、规范，并参照国际通用规范进行设计。系统在建设、运行、产品质量、售后服务及培训等方面保证安全、可靠、及时，整个系统是专门为煤矿环境长时间连续工作而设计的，完全满足一周七天、一天24小时连续运行的要求。系统不会对其他系统造成安全影响和环境影响。3）、系统软件显示直观、操控方便系统软件可清晰、直观地显示系统设备运行情况，显示车辆位置、行驶方向、实时车速等各状态点信息；软件便于修改配置信息、
12、发送地面调度控制指令。4）、扩展能力硬件设备具有多个总线及输入、输出接口，便于接入新的设备。5）、系统施工和维护的方便性系统设计以在不影响功能的前提下方便安装和维护为前提进行。施工应符合国内和国际有关标准，同时确保系统的可扩展性和兼容性。 山西柳林寨崖底煤业有限公司无轨胶轮车运输监控系统第 2 章 系统简介2.1 系统组成本方案提供的胶轮车运输监控系统主要由以下几种设备组成：1）、KJF8002车辆调度控制分站 2）、KJF209矿用本安型车辆位置识别分站3）、MT8000数据接口箱4）、KGE58型矿用车辆用标识卡5）、YE0.3/24矿用柴油机车保护监控仪6）、KXH16X16矿用本安信号
13、牌7）、KTG2A矿用本安型光端机8）、KDW65矿用隔爆兼本安型多路电源9）、KDW16矿用隔爆兼本安型电源10）、胶轮车运输监控系统软件图1 胶轮车运输监控系统结构图2.2 系统功能胶轮车运输监控系统具备以下功能：l 车辆位置识别功能。胶轮车运输监控系统采用先进的RFID技术能无线检测到井下车辆的位置、运行方向等参数，为井下交通控制提供依据。l 具备车辆运行状况实时监测功能。车辆安装YE0.3/24矿用柴油机车保护监控仪时可以更大的发挥胶轮车运输监控系统的功能。机车保护监控仪能检测车辆运行中的瓦斯浓度、车速等参数；可统计车辆行驶里程、车辆运行时间；所检测参数可通过RFID和分站实时传送到地
14、面监控主机。l 井下交通自动调度功能。系统采用分布式管理，由调度分站收集车辆运行信息，进行分析处理，控制信号牌输出信号，实现自动调度控制功能。系统可以脱离地面主机自行运行调度控制功能。能显著提高效率、可靠性。l 系统具备人工调度优先的功能。通过主机的系统软件发送调度命令，指定区间车辆上行或下行的优先顺序，井下调度控制分站按照现场情况发送控制命令，实现地面调度。l 系统软件能显示井下车辆的位置、行进方向、运行状态，显示信号机指示状态，显示调度控制分站、位置识别分站等设备的相关信息。系统软件具有跟踪功能，画面显示指定车辆的运行情况，显示指定区域的交通情况。l 系统组成设备故障、车辆故障或违规驾驶时
15、，显示警示信息。l 系统软件具有数据存储、查询和历史重演功能。系统软件监听并存储总线数据，存储软件操作记录。软件可通过操作删除历史数据。系统软件可查询历史数据和操作记录；可生成车辆运行图；可重演指定时间内指定设备的运行情况。系统具有通过记录的数据能实现历史车辆轨迹的重演和历史报警数据的查询和打印。l 系统具有网络通信功能，可方便地接入全矿井综合自动化系统，与其他系统交换信息。2.3 技术指标l 系统容量：调度控制分站32台，位置识别分站512台，车辆标识卡或机车监控仪255台；（系统容量可拓展）l 传输方式：数据光端机与地面数据接口箱为光纤传输，传输速率100M/10M；数据光端机与调度控制分站为CAN总线，传输速率为5000bps，最大传输距离为2km；调度控制分站与位置识别分站为RS485总线，传输速率为4800bps，最大传输距离为2km；l 位置识别分站与车辆标识卡或机车监控仪的有效无线通信半径不小于15m，机车最高速度不大于36km/h。l 射频
