CN111791901A - 一种井下输送车及智能运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采矿设备技术领域，具体公开了一种井下输送车及智能运输系统，包括可在轨道上行驶的车体，车体上设有输送车PLC控制系统，以及与输送车PLC控制系统电连接的直流斩波器、人机交互系统、语音播报系统、位置矫正反射板、无线通讯设备、测距系统、掉轨检测器、速度及位置检测器和自动刹车系统。具有无线收发信号功能，无线传输输送车的电流、电压、速度等参数并接受遥控信号、道岔动作信号、路选线择信号、刹车、加减速信号等；刹车系统为自动气动式，实现良好的刹车性能；架线升降弓为自动形式，实现根据不同运行状态，实现自动升降；具有遇前方障碍物检测装置，实现遇行人、障碍物鸣笛报警或停车的功能；具有输送车掉道检测功能。

Description

一种井下输送车及智能运输系统

技术领域

本发明涉及矿井下采矿技术领域，尤其是涉及一种井下输送车及智能运输系统。

背景技术

智能化矿山是现代矿山企业的发展方向，井下运输自动化系统在国外很早已经开始设计使用。我国的矿山在井下智能运输方面还处于初级阶段。

目前，我国有色金属矿山地下采矿技术、自动化和信息水平与当今矿业的发展总体水平不相适应，具体问题如下：

（1）目前矿井下的有轨运输采用的生产调度系统还是比较原始的指挥，不能实现自动联锁，不能直接控制输送车的运行，对输送车的控制能力低，造成调度效率低。

（2）运输系统不能获得输送车的精确位置。

（3）人工操作输送车运行，使得矿石运输受到人为因素的影响很大，人员疲惫、超速脱轨、闯红灯现象时有发生，甚至出现追尾等严重事故。

（4）由于输送车司机考虑到安全运行的要求，同时受到人工反应速度等因素的共同影响，不能充分发挥输送车最大的运输能力，也会使得运输效率低。

（5）由于电气设备、控制设备装备水平低，需要维护的工作量大；由于控制水平低，造成相关一些机械设备维护工作量大，导致需要的维护人员数量增多。

（6）矿车装载和卸载不能自动完成，无法与溜井和给矿机实现联锁运行。

因此，有必要提出一种井下输送车及智能运输系统，以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种井下输送车，具有无线收发信号功能，无线传输输送车的电流、电压、速度等参数并接受遥控信号、道岔动作信号、路选线择信号、刹车、加减速信号等；刹车系统为自动气动式，实现良好的刹车性能；架线升降弓为自动形式，实现根据不同运行状态，实现自动升降；具有遇前方障碍物检测装置，实现遇行人、障碍物鸣笛报警或停车的功能；具有输送车掉道检测功能。

本发明的第二个目的是提供一种井下输送车及智能运输系统，可自动调度井下各个巷道内的输送车、实现自动运行、自动装载和卸载。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种井下输送车，包括可在轨道上行驶的车体，所述车体上设有输送车PLC控制系统，以及与输送车PLC控制系统电连接的直流斩波器、人机交互系统、语音播报系统、位置矫正反射板、无线通讯设备、测距系统、掉轨检测器、速度及位置检测器和自动刹车系统；

所述车体上还设有自动升降电弓系统，所述自动升降弓系统电连接电源变换器和UPS电源，所述电源变换器和UPS电源电连接直流斩波器；

所述直流斩波器电连接输送车PLC控制系统、直流驱动电机和制动电阻箱；

所述车体顶部还设有视频监控器，所述视频监控器与输送车PLC控制系统电连接。

通过采用上述技术方案：采用直流控制方式作为控制和驱动电源，在技术难度和成本方面将大大降低。通过对输送车斩波调速装置的设置，实现输送车的有牵引、制动等功能。

为了输送车的速度控制实现闭环控制，在直流斩波器的给定侧加入速度闭环控制模块，通过编码器采集输送车电机的实际速度，实现速度反馈，与给定速度进行比较，完成负反馈的PID调节，最终实现给直流斩波器的速度调节值输出。

输送车的速度给定、正反转控制、复位、风机控制、使能控制等控制信号都有PLC系统给出，同时PLC系统采集实际电机速度、输入电压等。

输送车传动增加制动电阻斩波器SQ，在制动时控制制动电阻能量回馈消耗的开通。本方案采用的电机控制器具有完善的保护功能：

（1）过热保护：过热保护功能避免调速器内部元件工作在过热环境中，能显著延长元件工作寿命。（2）限流保护：限流保护功能除了能在电机堵转时保护调速器内部元件，还能防止电机过热。（3）异常保护：异常保护能在调速器或电机出现异常时迅速关断，避免故障进一步扩大。（4）所有电机控制器均经过严格的密封性测试，保证了其优良的防水防潮性能。

电机控制器中，IGBT串联在“串激式”牵引电机电路内，当IGBT VT1(VT2)导通时，电机电流线性上升；IGBT关断时，电机电流通过续流二极管D1(D2)形成回路，电流线性下降。由于开关频率高，实际电机的电流等效为直流电流，通过改就IGBT的导通与关断的比例，即可改变电机两端的电压平均值，从而改变电机的转速，实现输送车高速的目的。由于IGBT工作在开关状态，导通关断时损耗很小，所以高速状态下节能效果显著。斩波器的各种保护功能（软起压、欠压、过压、过流）亦通过IGBT导通与关断的比例来实现。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的输送车PLC控制系统配置接口和模块如下包括以太网模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块和位置功能模块。

通过采用上述技术方案：为了实现输送车的智能控制，需要在输送车上增加一套PLC控制系统，作为整个运输系统的一个从站。实现对输送车斩波器控制给定、刹车控制、语音控制、位置控制、红外距离检测控制、雷达测距控制、升降弓控制、与主站的通讯连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述人机交互系统为昆仑通泰人机交互系统，所述的直流驱动电机的控制器型号为HC2-300K型。

通过采用上述技术方案：该调速器具备IGBT大功率模块作为主功率开关。驱动控制电路的各种保护功能完善。控制方式采用瞬时值控制模式，使得被控制的输送车具有牵引起车平稳、加速快、可靠性高、安全性能好。尤其是电制动减速效果明显、响应速度快、制动力强、刹车距离短还有正反转和制动能量回收功能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述掉轨检测器包括接近开关和倾角开关，所述接近开关固定在对应轨道侧正上方，所述倾角开关安装在车体上，且水平安装。

通过采用上述技术方案：输送车底部安装接近开关和倾角开关，共同实现对讲机的掉道检测。接近开关位置固定在对应轨道侧正上方位置。当输送车在轨道上时，接近开关可以探测到轨道（8mm范围），当输送车掉轨后，接近开关随输送车偏离轨道位置，接近开关超出检测距离，无法检测到轨道，输出给PLC系统相应信号。

倾角开关安装在输送车车体平横位置，当输送车倾斜角度超过设定的角度时，开关输出信号，与安装的接近开关信号共同实现输送车脱轨故障报警。然后PLC系统快速做出相应输送车控制处理。倾角开关选用ZCT220J-SQT，其测角范围双轴±20度，报警角度可按客户要求在测量范围内任意设置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自动升降电弓系统装备有第一气缸，所述第一气缸内设有降弓弹簧，降弓弹簧设置在缸体内壁与活塞之间，自动升降电弓系统包括下臂杆、与下臂杆上端连接的上框架，所述上框架的顶部设有集电头，第一气缸的活塞杆铰接下臂杆的下端。

通过采用上述技术方案：自动升降电弓系统为从接触网取得电能的电气设备，安装在输送车车顶上。本技术方案的自动升降电弓装备有气动装置，升弓：压缩空气经受电弓阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，下臂杆转动，抬起上框架和集电头，受电弓均匀上升，并同接触网接触。降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，使受电弓迅速下降，脱离接触网。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自动刹车系统为气动刹车系统。

通过采用上述技术方案：系统储气罐由空压机组提供 0.5～ 0.7MPa 的压缩空气,储气罐分送到气缸,气缸分送到各个操作控制阀,再由各个操作控制阀进入各个管路,执行各自功能。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案得以案实现的：

一种矿井下智能运输系统，包括集中监控调度系统、PLC控制中心、无线通讯系统、输送车控制系统、巷道检测及信号系统和装卸载系统；

集中监控调度系统与PLC控制中心通信连接，PLC控制中心通信连接无线通讯系统、输送车控制系统、巷道检测及信号系统和装卸载系统。

通过采用上述技术方案：PLC控制中心，完成整个井下运输系统的工艺控制，实现现场的数据检测和状态指示；无线通讯系统完成PLC控制系统与输送车运行系统的数据通信；集中监控调度系统完成人员对输送车、巷道设备的远程操作、监控和调度；输送车控制系统实现输送车本身的控制运行和安全保护；装卸载站系统完成输送车的自动装卸载矿石。整个系统具有配置合理、控制优化、系统稳定的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述PLC控制中心设置在调度室内，所述调度室建设在主副井进行线交叉入口处，PLC控制中心以PLC为控制核心，在各个位置分设主站和从站，组成一套完整的运输控制线。

通过采用上述技术方案：在主副井进行线交叉入口设有井下调度室，实现整个运输系统的联动联控。输送车供电室（中央变电室）将作为井下输送车运输的PLC控制中心。

实现了输送车与控制中心的无线通讯；巷道PLC子站与控制中心主站的通讯和信集闭的联锁；完成集控及调度中心与控制中心的联网；实现集控对巷道、输送车的远程操作；实现控制中心与装载站、卸载站系统的联锁控制，并达到集控室的对装卸载现场操作。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、具有无线收发信号功能，无线传输输送车的电流、电压、速度等参数并接受遥控信号、道岔动作信号、路选线择信号、刹车、加减速信号等；刹车系统为自动气动式，实现良好的刹车性能；架线升降弓为自动形式，实现根据不同运行状态，实现自动升降；具有遇前方障碍物检测装置，实现遇行人、障碍物鸣笛报警或停车的功能；具有输送车掉道检测功能。

2、该智能运输系统，可自动调度井下各个巷道内的输送车、实现自动运行、自动装载和卸载。

附图说明

图1是本发明输送车的整体结构示意图。

图2是本发明的输送车的驱动系统示意图。

图3是本发明的输送车的PLC控制系统结构示意图。

图4是本发明的掉轨检测结构示意图。

图5是本发明的自动升降电弓的结构示意图。

图6是本发明的智能运输系统的框架结构示意图。

图中标记：

100、车体；101、输送车PLC控制系统；102、直流斩波器；103、人机交互系统；104、语音播报系统；105、位置矫正反射板；106、无线通讯设备；107、测距系统；108、掉轨检测器；1081、接近开关；1082、倾角开关；109、速度及位置检测器；110、自动刹车系统；111、自动升降电弓系统；1111、第一气缸；1112、降弓弹簧；1113、活塞；1114、下臂杆；1115、上框架；1116、集电头；112、电源变换器和UPS电源；113、直流驱动电机；114、制动电阻箱；115、视频监控器；200、集中监控调度系统；201、PLC控制中心；202、无线通讯系统；203、巷道检测及信号系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，本实施例的第一个目的是通过以下实施方式得以实现的：

一种井下输送车，包括可在轨道上行驶的车体100，车体100上设有输送车PLC控制系统101，以及与输送车PLC控制系统101电连接的直流斩波器102、人机交互系统103、语音播报系统104、位置矫正反射板105、无线通讯设备106、测距系统107、掉轨检测器108、速度及位置检测器109和自动刹车系统110；

车体100上还设有自动升降电弓系统111，自动升降弓系统电连接电源变换器和UPS电源112，电源变换器和UPS电源112电连接直流斩波器102；

直流斩波器102电连接输送车PLC控制系统101、直流驱动电机113和制动电阻箱114；

车体100顶部还设有视频监控器115，视频监控器115与输送车PLC控制系统101电连接。

测距系统107包括输送车前端安装的红外人体探测，实现输送车在运行过程中对巷道前方的人员检测，减少安全事故，红外人体探测距离要求在10米范围，当有人进入本输送车感应范围时，自动接通开关，人不离开感应范围活动，开关将持续接通。(默认为连续触发模式,可选)；通过将信号接入输送车PLC系统，实现输送车的系统语音提示，结合输送车系统的其它检测必要时，减速停车。

为了使移动输送车遇到障碍物能减速和停止前行，减少事故发生，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息。同时，作为输送车防撞系统的有力补充，实现输送车的安全可靠运行。

语音播报系统104是基于LMD107语音模块构建的语音播放系统，喇叭功率5W。语音播报系统104安装在车体100的前方，达到的播放声音在巷道内清楚宏亮。系统通过输送车PLC控制，实现在特定位置、情况播放对应的语音。在转弯和交叉口处，播音提示有车辆通过，请行人注意！在输送车检测到前方有人员通过时，播音提示有输送车行驶进入，请避让！在输送车启动时，播音提示输送车即将启动，请注意！其它的语音部分可根据实际需要增添。

在每台输送车上安装IP语音视频对讲终端，在集控室安装语音对讲主机。实现语音控制室与输送车单体的音视频对讲等。

IP音视频对讲系统采用领先的IP技术, 将音视频信号以数据包形式在局域网上进行传送，是一套纯数字传输的免提对讲系统。解决了传统对讲系统存在的传输距离有限、易受干扰等问题。

IP音视频对讲系统分为主控、分控、管理主机三级管理。管理主机是整体对讲系统组网中的一级管理机型，处于对讲终端的第一级权限管理；它主要负责处理对讲终端的呼叫和报警信息。网络对讲主机向对讲终端与对其它管理机型的呼叫均采用“一键式”呼叫。

集控中心IP音视频对讲系统集双向呼叫、可视对讲、紧急求助、报警、监听监视、广播、录音录像等功能为一体，基于局域网LAN技术，实现集控室对输送车终端之间的对讲、报警、监听、监视、广播及录音录像。

采用直流控制方式作为控制和驱动电源，在技术难度和成本方面将大大降低。通过对输送车斩波调速装置的设置，实现输送车的有牵引、制动等功能。

参照图2，为了输送车的速度控制实现闭环控制，在直流斩波器102的给定侧加入速度闭环控制模块，通过编码器采集输送车电机的实际速度，实现速度反馈，与给定速度进行比较，完成负反馈的PID调节，最终实现给直流斩波器102的速度调节值输出。

输送车的速度给定、正反转控制、复位、风机控制、使能控制等控制信号都有PLC系统给出，同时PLC系统采集实际电机速度、输入电压等。

输送车传动增加制动电阻斩波器SQ，在制动时控制制动电阻能量回馈消耗的开通。本方案采用的电机控制器具有完善的保护功能：

（1）过热保护：过热保护功能避免调速器内部元件工作在过热环境中，能显著延长元件工作寿命。

（2）限流保护：限流保护功能除了能在电机堵转时保护调速器内部元件，还能防止电机过热。

（3）异常保护：异常保护能在调速器或电机出现异常时迅速关断，避免故障进一步扩大。

（4）所有电机控制器均经过严格的密封性测试，保证了其优良的防水防潮性能。

电机控制器中，IGBT串联在“串激式”牵引电机电路内，当IGBT VT1(VT2)导通时，电机电流线性上升；IGBT关断时，电机电流通过续流二极管D1(D2)形成回路，电流线性下降。由于开关频率高，实际电机的电流等效为直流电流，通过改就IGBT的导通与关断的比例，即可改变电机两端的电压平均值，从而改变电机的转速，实现输送车高速的目的。由于IGBT工作在开关状态，导通关断时损耗很小，所以高速状态下节能效果显著。斩波器的各种保护功能（软起压、欠压、过压、过流）亦通过IGBT导通与关断的比例来实现。

输送车PLC控制系统101配置接口和模块如下包括以太网模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块和位置功能模块。

参照图,3，为了实现输送车的智能控制，需要在输送车上增加一套PLC控制系统，作为整个运输系统的一个从站。实现对输送车斩波器控制给定、刹车控制、语音控制、位置控制、红外距离检测控制、雷达测距控制、升降弓控制、与主站的通讯连接。

人机交互系统103为昆仑通泰人机交互系统103，直流驱动电机113的控制器型号为HC2-300K型。该调速器具备IGBT大功率模块作为主功率开关。驱动控制电路的各种保护功能完善。控制方式采用瞬时值控制模式，使得被控制的输送车具有牵引起车平稳、加速快、可靠性高、安全性能好。尤其是电制动减速效果明显、响应速度快、制动力强、刹车距离短还有正反转和制动能量回收功能。

为了实现集控室人员手动远程操作输送车运行，需要在输送车上安装监控视频，视频监控距离0-20米范围，摄像头采用网络连接，经无线网络与地面实现通信，实现远程路况视频监视。

参照图4，掉轨检测器108包括接近开关1081和倾角开关1082，接近开关1081固定在对应轨道侧正上方，倾角开关1082安装在车体100上，且水平安装。输送车底部安装接近开关1081和倾角开关1082，共同实现对讲机的掉道检测。接近开关1081位置固定在对应轨道侧正上方位置。当输送车在轨道上时，接近开关1081可以探测到轨道（8mm范围），当输送车掉轨后，接近开关1081随输送车偏离轨道位置，接近开关1081超出检测距离，无法检测到轨道，输出给PLC系统相应信号。

倾角开关1082安装在输送车车体100平横位置，当输送车倾斜角度超过设定的角度时，开关输出信号，与安装的接近开关1081信号共同实现输送车脱轨故障报警。然后PLC系统快速做出相应输送车控制处理。倾角开关1082选用ZCT220J-SQT，其测角范围双轴±20度，报警角度可按客户要求在测量范围内任意设置。

参照图5，自动升降电弓系统111装备有第一气缸1111，第一气缸1111内设有降弓弹簧1112，降弓弹簧1112设置在缸体内壁与活塞1113之间，自动升降电弓系统111包括下臂杆1114、与下臂杆1114上端连接的上框架1115，上框架1115的顶部设有集电头1116，第一气缸1111的活塞1113杆铰接下臂杆1114的下端。自动升降电弓系统111为从接触网取得电能的电气设备，安装在输送车车顶上。本技术方案的自动升降电弓装备有气动装置，升弓：压缩空气经受电弓阀均匀进入传动气缸，气缸活塞1113压缩气缸内的降弓弹簧1112，下臂杆1114转动，抬起上框架1115和集电头1116，受电弓均匀上升，并同接触网接触。降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧1112作用下，使受电弓迅速下降，脱离接触网。

自动刹车系统110为气动刹车系统。系统储气罐由空压机组提供 0.5～ 0.7MPa的压缩空气，储气罐分送到气缸,气缸分送到各个操作控制阀,再由各个操作控制阀进入各个管路,执行各自功能。

本实施例的第二个目的是通过以实施方式得以案实现的：

参照图6，一种矿井下智能运输系统，包括集中监控调度系统200、PLC控制中心201、无线通讯系统202、输送车控制系统、巷道检测及信号系统203和装卸载系统；

集中监控调度系统200与PLC控制中心201通信连接，PLC控制中心201通信连接无线通讯系统202、输送车控制系统、巷道检测及信号系统203和装卸载系统。PLC控制中心201，完成整个井下运输系统的工艺控制，实现现场的数据检测和状态指示；无线通讯系统202完成PLC控制中心201与输送车运行系统（输送车PLC控制系统101）的数据通信；集中监控调度系统200完成人员对输送车、巷道设备的远程操作、监控和调度；输送车PLC控制系统101实现输送车本身的控制运行和安全保护；装卸载系统完成输送车的自动装卸载矿石。整个系统具有配置合理、控制优化、系统稳定的效果。 PLC控制中心201设置在调度室内，调度室建设在主副井进行线交叉入口处（可建设多个），PLC控制中心201以PLC为控制核心，可在各个位置分设主站和从站，组成一套完整的运输控制线。在主副井进行线交叉入口设有井下调度室，实现整个运输系统的联动联控。

无线通讯系统202实现了输送车与PLC控制中心201的无线通讯；巷道PLC子站与PLC控制中心201主站的通讯和信集闭的联锁；完成集中监控调度系统200与PLC控制中心201的联网；实现集控对巷道、输送车的远程操作；实现PLC控制中心201与装载站、卸载站系统的联锁控制，并达到集控室的对装卸载现场操作。

集中控制室人员根据各个溜井的料位情况，下达输送车运行线路，输送车按照运行线路自动运行。在运行途中，需要系统控制轨道自动扳道；信号指示灯根据输送车运行状态显示相应的指示信号；巷道中的语音系统在转角、交叉路口或者进出车处提示输送车进入；输送车进入位置的矫正和确认信号，及其输送车停车点的确认开关设置。

以下对各个功能进行简要阐述：

自动扳道岔：

根据主控指令，当输送车运行轨道需要进行变轨道时，主控系统对应的道岔处从站将道岔位置的状态发送给主控器，主控器根据实际情况控制电动道岔分道岔。

电动道岔变道采用转辙机机构，转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于转换锁闭道岔尖轨或心轨，表示监督联锁区内道岔尖轨或心轨的位置和状态。

（1）转辙机操作方式

转辙机有电动转换和人工转换两种方式。

设备正常时，控制系统自动进行变轨操作 或者 操作人员在半自动情况下通过集控操作员站进行集中操纵。当系统应急、转辙机故障或者手动情况下，只能使用手摇方式转换道岔。

（2）转辙机锁闭方式

对道岔实施锁闭指的是通过机械及电气方式将列车正在经过，或已发出指令允许列车经过的道岔进行固定，防止道岔错误转换。

锁闭道岔的方式有机械锁闭和电气锁闭两种形式。机械锁闭是当道岔转换到位后，利用转辙机的内锁闭或外锁闭装置自动实现的，用于确保列车运行时尖轨与基本轨保持密贴。当设备故障时，需要人工利用钩锁器等设备对道岔尖轨实施锁闭，以保证行车安全。

电气锁闭是利用继电器触点等断开转辙机电路，确保列车占用或已发出指令允许列车经过时，不会由于误操作导致道岔转换。

（3）转辙机布置

在-320运输水平，由于道岔较多，要实现智能运输，需要在关键位置布置相应的转辙机，并且转辙机将由它附近的ET200系统从站进行控制和监测。

所有的转辙机的扳道位置信号、闭锁信号均采集到主控制系统，并由主控制系统控制转辙机扳道和在相应的进车位置显示扳道位置。

信号灯显示：

信号系统包括通过主控系统采集各个输送车的运行位置和状态，在交岔口和输送车之间实现控制联锁、先进先控、后进停车慢行，避免碰撞事故发生。

在进入交岔口前位置，安装红绿灯来提示通讯状态。红绿灯通过附近的ET200连接，由主控制器控制红绿指示灯的显示状态，同时实现与输送车的运行位置联锁控制。

在每个穿脉与主巷道交岔出口前和出口外安装红绿灯，在输送车应急运行情况下，以供主巷道出车和穿脉出车的运行提示和人员通行提示。

语音系统：

巷道中的语音系统作为输送车运行和巷道的辅助设施，为巷道中的通行人员和操作人员提供直观的系统运行提示。在输送车通过岔口和弯道处时，在弯道前安装的语音设备提示人员注意安全通行。或者人员通过关键的弯道岔口前，当接触到安装于此处的红外探头时自动实现语音安全提示。

所有的语音设备和检测红外探头都连接到就地的ET200从站，实现整个系统联锁控制。上图为语音设备与探头在某个弯道的安装位置示意图。根据现场情况，-320水平可先设3套语音终端，后期可根据实际情况进行扩展。

输送车定位开关：

巷道中分别安装有两种功能的光电开关，用来实现输送车的停车和输送车的位置矫正。

区段定位开关：

本输送车运行系统的位置主要采用的是输送车自带编码器计算输送车运行距离，由于编码器实现车运行距离的计算，当在输送车进入岔路口后，系统无法通过编码器的数据判断输送车的运行区段，这时就必须在岔口处安装输送车检测开关，在输送车进入岔道后，确认输送车的运行区段，从而实现输送车在巷道中对运行路线的精确定位。

停车校正开关：

在-320水平，输送车主要停车位置为1-12穿脉的溜井口和主机大溜井卸矿口固定停车位置，以及输送车检修处安装红外反射检测开关，实现输送车停车和位置校正。

装载站自动装车：装载方案：

1）溜井料位：在每一个溜井上方安装雷达料位计（根据实际情况选择型号和频率），要求确保准确，作为输送车对其溜井卸矿和整体运行方案确定的依据。

2）输送车料位：在矿车装矿位置巷道两侧安装红外对射开关（高频），安装位置高于车厢面，低于预装矿尖峰位置。卸矿给矿机和检测传感器都连接到本地PLC系统，作为整套系统的一个子站，统一控制管理。

3）装矿停车点：在每个溜井卸矿口停车位置安装红外反射检测开关，实现输送车第一节车厢（前半段）装矿对准停车。以此为基准，通输送车的位置编码器实现第一节车厢（后半段）、一直到第八节（后半段）的装矿对准停车。

4）输送车的控制速度和精度：误差控制在10cm，并且刹车极时有效，这样才可以将输送车的装矿车厢控制在该装矿的位置范围内。通前面介绍，输送车的位置通过编码器控制和速度闭环控制，完全满足输送车的此项要求。

5）溜井视频：在每一个溜井卸矿口安装视频监控。视频系统作为装矿站的辅助设备，在手动操作或者在自动操作时，人员在控制中心实现远程监测监控的依据。

装矿站最终达到：小溜井的料位测量准确、可靠，输送车根据各小溜井料位情况自动选择最优路径，实现自动定点装矿、自动进车等。

装矿站实现就地/远程，自动/半自动输送车运行功能。在自动情况下，不用人为参与，完全实现自动运行；在手动情况下，装车放矿通过人为远程集控操作或者就地操作实现，装完矿后，发信号开车，输送车进入自动运行状况。

卸载站自动卸载

1）大溜井料位：溜井上方安装雷达料位计（根据实际情况选择型号和频率），作为电输送车对其溜井放矿和整体运行方案确定的依据。

2）防撞及位置：输送车的系统位置管理中包含了输送车的位置和防撞保护，同时，在大溜井口的进车侧安装有声光报警器，当输送车在大溜井口卸矿时，声光报警器发出提示音响，防止有人为开车等情况进行卸矿，避免碰撞。

3）视频：在溜井装矿口安装视频监控。视频系统作为卸矿站的辅助设备，在手动操作或者在自动操作时，人员在控制中心实现远程监测监控的依据。同时可以远程监测料位情况。

井下视频监控系统方案

⑴ 实现重点部位（装矿点、卸矿点、岔道等）的视频监控，保障输送车安全运行；

⑵ 实现巷道运输系统图像可以在井下调度室、地表集控室实时显示；（具体视频安装及方案根据需求配置，此处按照关键点配置数量）。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种井下输送车，包括可在轨道上行驶的车体（100），其特征在于，所述车体（100）上设有输送车PLC控制系统（101），以及与输送车PLC控制系统（101）电连接的直流斩波器（102）、人机交互系统（103）、语音播报系统（104）、位置矫正反射板（105）、无线通讯设备（106）、测距系统（107）、掉轨检测器（108）、速度及位置检测器（109）和自动刹车系统（110）；

所述车体（100）上还设有自动升降电弓系统（111），所述自动升降弓系统（111）电连接电源变换器和UPS电源（112），所述电源变换器和UPS电源（112）电连接直流斩波器（102）；

所述直流斩波器（102）电连接输送车PLC控制系统（101）、直流驱动电机（113）和制动电阻箱（114）；

所述车体（100）顶部还设有视频监控器（115），所述视频监控器（115）与输送车PLC控制系统（101）电连接。

2.根据权利要求1所述的井下输送车，其特征在于，所述的输送车PLC控制系统（101）配置接口和模块如下包括以太网模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、开关量输出模块和位置功能模块。

3.根据权利要求1所述的井下输送车，其特征在于，所述人机交互系统（103）为昆仑通泰人机交互系统（103），所述的直流驱动电机（113）的控制器型号为HC2-300K型。

4.根据权利要求1所述的井下输送车，其特征在于，所述掉轨检测器（108）包括接近开关（1081）和倾角开关（1082），所述接近开关（1081）固定在对应轨道侧正上方，所述倾角开关（1082）安装在车体（100）上，且水平安装。

5.根据权利要求2所述的井下输送车，其特征在于，所述自动升降电弓系统（111）装备有第一气缸（1111），所述第一气缸（1111）内设有降弓弹簧（1112），降弓弹簧（1112）设置在缸体内壁与活塞（1113）之间，自动升降电弓系统（111）包括下臂杆（1114）、与下臂杆（1114）上端连接的上框架（1115），所述上框架（1115）的顶部设有集电头（1116），第一气缸（1111）的活塞（1113）杆铰接下臂杆（1114）的下端。

6.根据权利要求1所述的井下输送车，其特征在于，所述自动刹车系统（110）为气动刹车系统。

7.一种矿井下智能运输系统，其特征在于，包括集中监控调度系统（200）、PLC控制中心（201）、无线通讯系统（202）、输送车控制系统、巷道检测及信号系统（203）和装卸载系统；

集中监控调度系统（200）与PLC控制中心（201）通信连接，PLC控制中心（201）通信连接无线通讯系统（202）、输送车控制系统、巷道检测及信号系统（203）和装卸载系统。

8.根据权利要求7所述的矿井下智能运输系统，其特征在于，所述PLC控制中心（201）设置在调度室内，所述调度室建设在主副井进行线交叉入口处，PLC控制中心（201）以PLC为控制核心，并分设多个主站和从站，组成一套完整的运输控制线。

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