CN109882243A - 一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及阻拦方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；每组阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对阻拦网支架包含一个阻拦网，且阻拦网设置于斜井巷道的上方；动态称重传感器、三维激光扫描仪电连接数据处理器；激光雷达电连接数据处理器；数据处理器电连接电控模块，电控模块分别电连接每对阻拦网支架的控制端。还公开了一种井下胶轮车速度失控阻拦方法。本发明可以在井下胶轮车发生失速行为时自动检测并对其进行合理有效的阻拦，避免由于速度失控而导致的煤矿事故。

Description

一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及阻拦方法

技术领域

本发明涉及井下无轨胶轮车行驶安全技术领域，尤其涉及一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及阻拦方法。

背景技术

尽管胶轮车制动系统要求必须灵敏、可靠，但在有一定倾斜角度的斜井巷道内连续下坡工作难免出现制动装置失灵的情况，如不对其采取措施，使之及时停下，则会因速度急剧增大而引起动量增加，最终发生碰撞事故，对工人的生命安全构成严重威胁以及破坏煤矿的平稳运行。

对此，传统的解决方法包括开凿带有上坡路段且用沙石铺设的井下应急车道，由于巷道自身条件和车道设置数目的限制，致使：一是若在出现紧急状况的地点后则起不到作用，二是在出现紧急状况的地点前但距离较近时胶轮车驾驶员可能没有足够的反应时间安全驶入。

其他解决办法有：对胶轮车加装拉钩机构配合绳索及单一的钢丝绳、尼龙绳进行阻拦，这些措施显然未区分不同类型和载重的胶轮车，在失速重型车的阻拦方面效果往往不够理想。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及其阻拦方法，可以针对某一失控胶轮车合理使用本发明的失控阻拦网系统，将其有效阻拦，避免失控车由于得不到控制而导致碰撞事故。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；

每组所述阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对所述阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对所述阻拦网支架包含一个阻拦网，且所述阻拦网设置于斜井巷道的上方；

所述动态称重传感器和三维激光扫描仪分别设置在斜井巷道入口位置；

所述动态称重传感器、三维激光扫描仪的输出端分别电连接每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输入端；同组阻拦网机构中，所述激光雷达的输出端电连接所述数据处理器的输入端；每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输出端分别电连接所述电控模块的输入端，所述电控模块的输出端分别电连接每对所述阻拦网支架的控制端；

所述动态称重传感器用于采集车辆的整车重量信息；

所述三维激光扫描仪用于采集车辆的轮廓尺寸信息；

所述激光雷达用于采集车辆的实时速度；

所述数据处理器用于根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息、三维激光扫描仪所采集的车辆的轮廓尺寸信息和激光雷达所采集的车辆的实时速度向所述电控模块发送指令；

所述电控模块用于控制每对所述阻拦网支架中阻拦网的降落。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进在于：

(1)所述阻拦网支架包含支撑柱、滑杆、套筒、电磁铁、挡块、电机和阻拦网；

所述支撑柱为空腔，所述滑杆设置于所述支撑柱的内部；所述支撑柱与所述滑杆垂直固定于斜井巷道的坡面上；

所述支撑柱包括上部壳体和下部壳体，所述上部壳体嵌套于所述下部壳体内部，所述电磁铁设置于所述下部壳体的上端的外壁上，所述挡块通过所述电磁铁吸附于所述下部壳体的内壁上，并用于固定所述上部壳体；

所述电机固定于所述支撑柱的上部壳体的内壁上，且所述电机的输出轴与所述套筒键连接，所述套筒通过拉杆与所述阻拦网两侧的连接杆连接；所述套筒设置于所述滑杆的正上方；

所述电控模块的输出端分别电连接所述电磁铁的控制端和所述电机的控制端。

(2)多组所述阻拦网机构前后每隔一公里设置于斜井巷道的两侧。

(3)所述多对阻拦网支架为3对，且3对阻拦网支架分别前后设置于斜井巷道的坡面上。

(4)每组所述阻拦网机构包含2个激光雷达，且分别前后设置于本组阻拦网机构中阻拦网支架的前方。

技术方案二：

一种井下胶轮车速度失控阻拦方法，基于上述井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括以下步骤：

步骤1，当胶轮车驶入斜井巷道时，动态称重传感器和三维激光扫描仪分别采集车辆的整车重量信息和轮廓尺寸信息，并将所述整车重量信息和轮廓尺寸信息发送至数据处理器，数据处理器判定车辆属于小型胶轮车、中型胶轮车或大型胶轮车；并根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网；

步骤2，设定每组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值；

步骤3，每组阻拦网机构中激光雷达采集车辆的实时速度，当车辆的实时速度大于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值时，本组阻拦网机构中的数据处理器向电控模块发送指令，电控模块控制本组阻拦网机构中步骤1已经确定的需要降落的阻拦网进行降落；若车辆的实时速度不大于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值，电控模块控制阻拦网不降落；车辆继续行驶，直至接近下一组阻拦网机构时再次被检测到车速。

本发明技术方案二的特点和进一步的改进在于：

(1)步骤1中，所述根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网具体为：

每组阻拦网机构包含3对阻拦网支架；根据车型设置每对阻拦网支架中阻拦网的高度；

当数据处理器识别为小型胶轮车时，则电控模块控制第一对阻拦网支架中的阻拦网降落；

当数据处理器识别为中型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第一对阻拦网支架和第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；

当数据处理器识别为大型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第二对阻拦网支架和第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M＞25t时，则电控模块控制3对阻拦网支架中的阻拦网全部降落。

(2)所述根据车型设置每对阻拦网支架中阻拦网的高度具体为：第一对阻拦网支架中阻拦网的高度为第二对阻拦网支架中阻拦网的高度为第三对阻拦网支架中阻拦网的高度为其中，为小型胶轮车的车头平均高度，为中型胶轮车的车头平均高度，为大型胶轮车的车头平均高度。

(3)每组阻拦网机构包含2个激光雷达，每个激光雷达预设与其对应的失控速度阈值。

(4)步骤3中，当第一激光雷达检测到车辆的实时速度大于其所预设的失控速度阈值时，电控模块控制阻拦网的一级预备降落，将阻拦网调整至与斜井巷道的坡面垂直；当第二激光雷达检测到车辆的实时速度大于其所预设的失控速度阈值时，电控模块控制阻拦网的二级完全降落，将阻拦网完全降落至斜井巷道的坡面上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明可以在井下胶轮车发生失速行为时自动检测并对其进行合理有效的阻拦，避免由于速度失控而导致的煤矿事故，减少煤矿内人员伤亡与经济损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦网系统在斜井巷道中的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦网系统的连接示意图；

图3为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦网系统中阻拦网支架的一种实施例的结构示意图；

图4为图3中A的放大结构示意图；

图5为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦方法中根据车型确定需要降落的阻拦网的工作流程示意图；

图6为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦方法的根据车速确定阻拦网是否降落的工作流程示意图。

以上图1-图6中：1动态称重传感器；2三维激光扫描仪；3电控模块；4阻拦网机构；41激光雷达；42数据处理器；43阻拦网支架；431支撑柱；4311上部壳体；4312下部壳体；432滑杆；433电磁铁；434挡块；435电机；436套筒；4361钢带弹簧；437拉杆；438连接杆；439阻拦网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦网系统在斜井巷道中的一种实施例的结构示意图；参考图1，本发明实施例提供了一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪2、电控模块3和多组阻拦网机构4；多组阻拦网机构4分别沿斜井巷道的两侧前后设置。

其中，动态称重传感器1设置在斜井巷道入口的地面上，用于对驶入斜井巷道的胶轮车进行不停车称重，本发明中动态称重传感器1采用弯板式动态称重传感器，其总重误差范围：≤10％；三维激光扫描仪2固定安装在斜井巷道入口的上方，用于采集驶入斜井巷道的胶轮车的轮廓尺寸信息。

本发明实施例中，每组阻拦网机构4包含激光雷达41、数据处理器42和多对阻拦网支架43；激光雷达41固定安装在阻拦网支架43前方的斜井巷道的正上方，用于采集车辆的实时速度；每对阻拦网支架43分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对阻拦网支架43包含一个阻拦网439，且阻拦网439倾斜设置于斜井巷道的上方，即与坡面成一定角度斜拉于斜井巷道的上方空间。

图2为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦网系统的连接示意图；参考图2，本发明实施例所提供的井下胶轮车速度失控阻拦网系统中，动态称重传感器1、三维激光扫描仪2的输出端分别电连接每组阻拦网机构4中的数据处理器42的输入端；同组阻拦网机构4中，激光雷达41的输出端电连接数据处理器42的输入端；所述阻拦网机构4中的数据处理器42的输出端分别电连接电控模块3的输入端，电控模块3的输出端分别电连接每对阻拦网支架43的控制端；数据处理器42用于根据动态称重传感器1所采集的车辆的整车重量信息、三维激光扫描仪2所采集的车辆的轮廓尺寸信息和激光雷达41所采集的车辆的实时速度向所述电控模块3发送指令；电控模块3用于控制每对阻拦网支架43中阻拦网439的降落，以达到阻拦井下速度失控的胶轮车、防止碰撞事故的目的。

本发明实施例中，数据处理器42通过I/O接口电连接电控模块3，本发明实施例的数据处理器42采用ARM9处理器，激光雷达41为IBEO ALASCA XT激光扫描仪，扫描频率为25Hz，测量区域范围为200m。

本发明实施例中，具体的，图3为井下胶轮车速度失控阻拦网系统中阻拦网支架的一种实施例的结构示意图，参考图3，本发明实施例提供的井下胶轮车速度失控阻拦网系统中的阻拦网支架43包含支撑柱431、滑杆432、套筒436、电磁铁433、挡块434、电机435和阻拦网439。

其中，支撑柱431为空腔，滑杆432设置于支撑柱431的内部；支撑柱431与滑杆432垂直固定于斜井巷道的坡面上，其底部固定在由混凝浇筑的基底中；进一步的，由于坡面为斜面，为了保证支撑柱431与滑杆432的稳定性，可在支撑柱431和滑杆432靠近坡度较低的一侧设置三角撑杆，以保证支撑柱431与滑杆432在受力作用下的强度。

支撑柱431包括上部壳体4311和下部壳体4312，上部壳体4311嵌套于下部壳体4312内部，电磁铁433设置于下部壳体4312的上端的外壁上，挡块434通过所述电磁铁433吸附于下部壳体4312的内壁上，并用于固定上部壳体4311；即挡块434将上部壳体4311固定在下部壳体4312内部的某一位置，使上部壳体4311能稳定固定在支撑柱431的下部壳体4312上。

电机435固定于支撑柱431的上部壳体4311的内壁上，套筒436具有一定的壁厚并开设有键槽，电机435的输出轴与套筒436键连接，套筒436设置于滑杆432的正上方；套筒436通过拉杆437与阻拦网439两侧的连接杆438连接；由此可以使阻拦网439被斜拉于斜井巷道的上方。

电控模块3的输出端分别电连接电磁铁433的控制端和电机435的控制端。当需要将阻拦网439设置为与斜井巷道的坡面垂直的方向，可通过电控模块3控制电机435的输出轴旋转带动套筒436旋转，再通过套筒436旋转改变阻拦网439的空间位置，使套筒436的开口正对滑竿的上端，为下一步套筒436沿着滑竿下落从而使阻拦网439的降落做准备。

当需要将阻拦网439沿与斜井巷道的坡面垂直的方向向下降落时，电控模块3控制电磁铁433的控制端，使电磁铁433断电，此时，挡块434失去吸力，其会依靠自重沿着下部壳体4312的内壁下滑，从而使得支撑柱431的上部壳体4311失去支撑，支撑柱431的上部壳体4311便也会依靠自重沿着滑杆432下滑至滑杆432的最底段，从而实现阻拦网439的降落。

其中需要说明的是，由于套筒436通过拉杆437与阻拦网439两侧的连接杆438连接，因此在滑杆432的一侧设置有开口槽，方便拉杆437的上下运动，从而带动阻拦网439的上下运动。套筒436的开口内壁光滑，其内径大于滑杆432的直径；滑杆432的上端为锥形，方便套筒436套入滑杆432。

进一步的，参考图4，阻拦网439是为了阻拦速度失控的车辆，因此为了保证车辆的安全，本实施例在套筒436的内部盘设有钢带弹簧4361，套筒436的侧壁上开设有开口，钢带弹簧4361通过该开口伸出套筒436，并与拉杆437连接。其中，钢带弹簧4361靠近套筒436内壁最内侧的末端与套筒436的内壁固定连接，另一端与拉杆437连接；当阻拦网439未降落时，阻拦网439的自重不足以拉动钢带弹簧4361伸出套筒436；而当阻拦网439降落后，速度失控的胶轮车撞上阻拦网439时，由于撞击的冲击力，钢带弹簧4361沿着套筒436的开口被拉出，进行碰撞能量的吸收，而剩余的能量将由滑杆432承受，直至胶轮车减速停止。

本发明实施例的阻拦网439的横向连接为尼龙，竖向采用钢条固定，两侧通过连接杆438连接，并与拉杆437固定连接。进一步的，为了使阻拦网439自身吸能，可在阻拦网439的横向连接和竖向连接的外围与连接杆438之间设置弹簧，从而使速度失控的胶轮车撞上阻拦网439之后，阻拦网439能够进行能量吸收，从而使胶轮车减速停止。

当阻拦网439进行拦截之后，可以手动将支撑柱431的上部壳体4311和挡块434升上去，重新利用电磁铁433的吸力将支撑柱431的上部壳体4311固定在下部壳体4312上。在拦截过程中，支撑柱431的上部壳体4311和下部壳体4312以及滑杆432均不会受损，假如套筒436受损，可以更换新的套筒436重新与电机435配合使用。

本发明实施例中，多组阻拦网机构4结合坡度值的变化，前后每隔一公里设置于斜井巷道的两侧，对胶轮车在整个斜井巷道内进行有效的阻拦，防止碰撞事故的发生。

本发明实施例中，每组阻拦网机构包含3对阻拦网支架，且3对阻拦网支架分别前后设置于斜井巷道的坡面上；并且，3对阻拦网支架上的阻拦网的高度不同，其高度的设置可以根据胶轮车的车型设置，从而有针对性的对胶轮车进行有效阻拦，保证阻拦效果以及安全性。并且，当阻拦网斜拉于斜井巷道的上方时，每个阻拦网的最小离地高度均为h_max+0.3，其中，h_max为所有类型胶轮车外形高度的最大值，考虑到运输中超高物料的影响，因此将每个阻拦网的最小离地高度均为h_max+0.3，保证其不降落时，胶轮车辆能够正常通过。

本发明实施例中，每组阻拦网机构4中包含2个激光雷达，可以将一个设置于阻拦网支架43前方300米处，另一个设置于阻拦网支架43前方100米处，从而分别对车速进行实时采集，对阻拦网支架43中阻拦网439的降落进行分级降落，更加准确快速的对超速失控车辆进行有效阻拦。

本发明实施例还提供了一种井下胶轮车速度失控阻拦方法，基于上述井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括以下步骤：

步骤1，当胶轮车驶入斜井巷道时，动态称重传感器和三维激光扫描仪分别采集车辆的整车重量信息和轮廓尺寸信息，并将所述整车重量信息和轮廓尺寸信息发送至数据处理器，数据处理器判定车辆属于小型胶轮车、中型胶轮车或大型胶轮车；并根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网；

步骤2，设定每组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值；

步骤3，每组阻拦网机构中激光雷达采集车辆的实时速度，当车辆的实时速度大于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值时，本组阻拦网机构中的数据处理器向电控模块发送指令，电控模块控制本组阻拦网机构中的阻拦网降落；若车辆的实时速度不大于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值，电控模块控制本组阻拦网机构中的阻拦网不降落；车辆继续行驶，直至接近下一组阻拦网机构时再次被检测到车速。

示例性的，

按照以下步骤进行井下胶轮车速度失控阻拦：

步骤1，当胶轮车驶入斜井巷道时，动态称重传感器和三维激光扫描仪分别采集车辆的整车重量信息和轮廓尺寸信息，并将采集到的整车重量信息和轮廓尺寸信息发送至数据处理器，数据处理器判定车辆属于小型胶轮车、中型胶轮车或大型胶轮车；并根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网；

此步骤中，首先对所在煤矿进行调研，了解该煤矿各类运输车辆尺寸(长、宽、高)，依照车辆尺寸的分布范围将全部车辆划分为三类车型：小型胶轮车、中型胶轮车及大型胶轮车，并统计得出各类车型车头高度平均值针对各类型车辆的外形高度，考虑运输超高物料，以h_max+0.3作为每个阻拦网不下落时的最小离地高度，其中，h_max为所有类型胶轮车外形高度的最大值。

具体的，图5为本发明实施例的井下胶轮车速度失控阻拦方法中根据车型确定需要降落的阻拦网的工作流程示意图；

每组阻拦网机构包含3对阻拦网支架；根据车型设置每对阻拦网支架43中阻拦网的高度，具体为：第一对阻拦网支架中阻拦网的高度为第二对阻拦网支架中阻拦网的高度为第三对阻拦网支架中阻拦网的高度为其中，为小型胶轮车的车头平均高度，为中型胶轮车的车头平均高度，为大型胶轮车的车头平均高度。

参考图5，当数据处理器识别为小型胶轮车时，则电控模块控制第一对阻拦网支架中的阻拦网降落；

当数据处理器识别为中型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第一对阻拦网支架和第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；

当数据处理器识别为大型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第二对阻拦网支架和第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M＞25t时，则电控模块控制3对阻拦网支架中的阻拦网全部降落。

步骤2，设定每组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值；

激光雷达的失控速度阈值v'的计算公式为v'＝v·α；其中，v表示斜井巷道运输的限定速度，α表示估算因子。

在倾斜井巷运输，依据《煤矿安全规程(2016)》第三百九十二条规定：采用无轨胶轮车运输时，运行速度，运人时不超过25km/h，运送物料时不超过40km/h。结合所在煤矿运输调度，在某一或多时间段认为是人员输送阶段，设定该时间段的来车车速高于限定速度的15％即处于失速状态。其余时间段内的失控速度设为限定速度的130％作为雷达监测并判断是否处于失速状态的另一临界值。获取煤矿失控车辆信息数据集可进一步修正。

步骤3，每组阻拦网机构中激光雷达采集车辆的实时速度，当车辆的实时速度大于等于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值时，本组阻拦网机构中的数据处理器向电控模块发送指令，电控模块控制本组阻拦网机构中步骤1已经确定的需要降落的阻拦网进行降落；若车辆的实时速度小于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值，电控模块控制阻拦网不降落；车辆继续行驶，直至接近下一组阻拦网机构时再次被检测到车速。

其中，图6为本发明的井下胶轮车速度失控阻拦方法的根据车速确定阻拦网是否降落的工作流程示意图。参考图6，当本组阻拦网机构中的第一激光雷达检测到车辆的实时速度v₁大于等于其所预设的失控速度阈值v'时，电控模块控制步骤1已经确定的阻拦网进行一级预备降落，即将阻拦网调整至与斜井巷道的坡面垂直；当第二激光雷达检测到车辆的实时速度v₂大于等于其所预设的失控速度阈值v'时，电控模块控制步骤1已经确定的阻拦网进行二级完全降落，即将阻拦网完全降落至斜井巷道的坡面上；若车速有所减小或仍未超过失控速度阈值v'时，则电控模块控制电机自动升起阻拦网，脱离一级预备降落模式。

在步骤3中，考虑到煤矿运输机制，运输车辆陆续进入斜井巷道，第一辆车经过动态称重传感器与三维激光扫描仪，该辆车的信息输送至各组阻拦网机构的数据处理器中，此时数据处理器内的单片机I/O口置1，当数据处理器接收到本组激光雷达检测的车辆速度数据后置0，每经过一组阻拦网机构并安全通行，本组数据处理器内单片机均重新置0；第二辆车经过时，新的车辆信息传递到数据处理器，已置0的数据处理器恢复置1，而在未接收车辆速度信息的处理单元数据暂时存储，当接收到车辆速度信息并置0后，开始读取新车辆信息作为判断失速的依据。

综上所述，本发明的基本原理是通过动态称重传感器与三维激光扫描仪采集驶入斜井巷道胶轮车的质量和轮廓尺寸信息。通过预先判断若发生失速行为则降落对应高度的阻拦网，且对质量过大的失控胶轮车选择组合不同道数的阻拦网。同时激光雷达检测胶轮车通过阻拦网机构的行驶速度，将自车实时速度与失控速度临界值进行比较，判别出胶轮车速度是否处于失控状态，进行所选阻拦网的第一级预降落和第二级完全降落，并对连续驶入巷道的胶轮车进行对应车辆信息与所处位置的区分阻拦。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；

每组所述阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对所述阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对所述阻拦网支架包含一个阻拦网，且所述阻拦网设置于斜井巷道的上方；

所述动态称重传感器和三维激光扫描仪分别设置在斜井巷道入口位置；

所述动态称重传感器、三维激光扫描仪的输出端分别电连接每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输入端；同组阻拦网机构中，所述激光雷达的输出端电连接所述数据处理器的输入端；每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输出端分别电连接所述电控模块的输入端，所述电控模块的输出端分别电连接每对所述阻拦网支架的控制端；

所述动态称重传感器用于采集车辆的整车重量信息；

所述三维激光扫描仪用于采集车辆的轮廓尺寸信息；

所述激光雷达用于采集车辆的实时速度；

所述数据处理器用于根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息、三维激光扫描仪所采集的车辆的轮廓尺寸信息和激光雷达所采集的车辆的实时速度向所述电控模块发送指令；

所述电控模块用于控制每对所述阻拦网支架中阻拦网的降落。

2.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，所述阻拦网支架包含支撑柱、滑杆、套筒、电磁铁、挡块、电机和阻拦网；

所述支撑柱为空腔，所述滑杆设置于所述支撑柱的内部；所述支撑柱与所述滑杆垂直固定于斜井巷道的坡面上；

所述支撑柱包括上部壳体和下部壳体，所述上部壳体嵌套于所述下部壳体内部，所述电磁铁设置于所述下部壳体的上端的外壁上，所述挡块通过所述电磁铁吸附于所述下部壳体的内壁上，并用于固定所述上部壳体；

所述电机固定于所述支撑柱的上部壳体的内壁上，且所述电机的输出轴与所述套筒键连接，所述套筒通过拉杆与所述阻拦网两侧的连接杆连接；所述套筒设置于所述滑杆的正上方；

所述电控模块的输出端分别电连接所述电磁铁的控制端和所述电机的控制端。

3.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，多组所述阻拦网机构前后每隔一公里设置于斜井巷道的两侧。

4.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，所述多对阻拦网支架为3对，且3对阻拦网支架分别前后设置于斜井巷道的坡面上。

5.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，每组所述阻拦网机构包含2个激光雷达，且分别前后设置于本组阻拦网机构中阻拦网支架的前方。

6.一种井下胶轮车速度失控阻拦方法，基于权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，当胶轮车驶入斜井巷道时，动态称重传感器和三维激光扫描仪分别采集车辆的整车重量信息和轮廓尺寸信息，并将所述整车重量信息和轮廓尺寸信息发送至数据处理器，数据处理器判定车辆属于小型胶轮车、中型胶轮车或大型胶轮车；并根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网；

步骤2，设定每组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值；

步骤3，每组阻拦网机构中激光雷达采集车辆的实时速度，当车辆的实时速度大于等于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值时，本组阻拦网机构中的数据处理器向电控模块发送指令，电控模块控制本组阻拦网机构中步骤1已经确定的需要降落的阻拦网进行降落；若车辆的实时速度小于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值，电控模块控制阻拦网不降落；车辆继续行驶，直至接近下一组阻拦网机构时再次被检测到车速。

7.根据权利要求6所述的井下胶轮车速度失控阻拦方法，其特征在于，步骤1中，所述根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网具体为：

每组阻拦网机构包含3对阻拦网支架；根据车型设置每对阻拦网支架中阻拦网的高度；

当数据处理器识别为小型胶轮车时，则电控模块控制第一对阻拦网支架中的阻拦网降落；

当数据处理器识别为中型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第一对阻拦网支架和第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；

当数据处理器识别为大型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第二对阻拦网支架和第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M＞25t时，则电控模块控制3对阻拦网支架中的阻拦网全部降落。

8.根据权利要求7所述的井下胶轮车速度失控阻拦方法，其特征在于，所述根据车型设置每对阻拦网支架中阻拦网的高度具体为：

第一对阻拦网支架中阻拦网的高度为第二对阻拦网支架中阻拦网的高度为第三对阻拦网支架中阻拦网的高度为其中，为小型胶轮车的车头平均高度，为中型胶轮车的车头平均高度，为大型胶轮车的车头平均高度。

9.根据权利要求6所述的井下胶轮车速度失控阻拦方法，其特征在于，步骤2中，每组阻拦网机构包含2个激光雷达，每个激光雷达预设与其对应的失控速度阈值。

10.根据权利要求9所述的井下胶轮车速度失控阻拦方法，其特征在于，步骤3中，当第一激光雷达检测到车辆的实时速度大于等于其所预设的失控速度阈值时，电控模块控制阻拦网的一级预备降落，将阻拦网调整至与斜井巷道的坡面垂直；当第二激光雷达检测到车辆的实时速度大于等于其所预设的失控速度阈值时，电控模块控制阻拦网的二级完全降落，将阻拦网完全降落至斜井巷道的坡面上。