CN112817247A - 一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属矿山井下斜坡道运输智能化管控系统，属于矿山井下信息自动化技术领域。本发明技术方案：所述监控分站收发RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯和电子声光报警器的数据，通过CAN转ETH双向透传模块将数据传送至调度指挥中心的斜坡道信号管理主机，解析数据并与上位机画面连锁显示，通过数据处理、逻辑判断，自动控制斜坡道交叉口三色交通信号灯和电子声光报警器状态，指挥井下斜坡道运输车辆正常高效运行本发明。实现对井下斜坡道车辆的监控与调度，提高斜坡道运输效率，保证井下运输作业的安全性；实现进出井下斜坡道运输车辆运行实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示，具备手/自动切换功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，适用于金属矿山井下斜坡道运输车辆的实时监控及远程调度，属于矿山井下信息自动化技术领域。
背景技术
矿山井下斜坡道是物料运输的主干道，是矿山井下事故快速应急出口，随着露天转地下开采矿山增多，井下斜坡道运输日渐繁忙，井下斜坡道的安全逐渐受到重视。例如：某铁矿井下斜坡道共连接-170m、-185m、-200m、-215m、-230m以及-245m水平，主要用矿用运输车输送物资，由于车辆之间没有即时的通讯联系，经常发生车辆在两个错车道之间会车以及上下坡倒车情况，极易造成车辆相互梗塞，甚至造成撞车、追尾等事故的发生，严重影响工作效率，并带来极大的安全隐患。矿山的地面也没有远程监控系统，调度人员无法实时掌控井下车辆运行状态并实现调配。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，实现对井下斜坡道车辆的监控与调度，提高斜坡道运输效率，保证井下运输作业的安全性；实现进出井下斜坡道运输车辆运行实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示，具备手/自动切换功能，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，包括斜坡道信号管理主机、监控分站、RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯、电子声光报警器和CAN转ETH双向透传模块，斜坡道交叉口设置三色交通信号灯和电子声光报警器，所述监控分站收发RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯和电子声光报警器的数据，通过CAN转ETH双向透传模块将数据传送至调度指挥中心的斜坡道信号管理主机，解析数据并与上位机画面连锁显示，通过数据处理、逻辑判断，自动控制斜坡道交叉口三色交通信号灯和电子声光报警器状态，指挥井下斜坡道运输车辆正常高效运行；工作人员在调度指挥中心斜坡道信号管理主机远程掌握段斜坡道的物资运输车辆运行状态，实现斜坡道进出车辆运行状态的实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示。
本发明实现实时监控斜坡道运输车辆的运行状态，具备手/自动一键切换功能。
所述监控分站，还包括分别与CPU模块连接的看门狗模块、电源模块、通讯模块、4路PNP转NPN光耦隔离固态晶体管输出模块，形成以CPU模块为核心的信号采集与处理单元；看门狗模块用于程序死机状况下及时进行程序复位；电源模块在为CPU模块DC24V供电的同时提供2路电气隔离电源给通讯模块；通讯模块包括CAN和RS485两种通讯方式；4路PNP转NPN光耦隔离固态晶体管输出模块作为输出驱动与CPU模块的数据输出端口相连，兼容正控和负控两种输入模式。
所述RFID无线射频读卡分站，支持RS485通讯协议，在装备了识别卡的运输车辆通过RFID无线射频读卡分站时，通过无线射频技术，扫描并采集运输车辆上识别卡数据信息并传送至监控分站，从而为实现车辆的智能化调度提供数据支撑。
所述CAN转ETH双向透传模块，用于CAN-BUS与以太网之间的双向转换；该模块支持4种Socket工作方式，支持10/100M自适应，支持心跳包、注册包、短连接、KeepAlive、清楚缓存和超时重启功能。防护等级为IP65。
本发明的有益效果：基于信号连锁闭环设计理念的井下斜坡道运输智能化管控系统，通过数据处理、逻辑判断，自动控制斜坡道交叉口三色交通信号灯和电子声光报警器状态，指挥井下斜坡道运输车辆正常、高效运行；工作人员可在调度指挥中心斜坡道信号管理主机远程掌握段斜坡道的物资运输车辆运行状态，实现斜坡道进出车辆运行状态的实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示，具备手/自动切换功能，切实提高了井下运输效率与人员作业安全性、可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的系统原理框图；
图2为本发明实施例监控分站结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，包括斜坡道信号管理主机、监控分站、RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯、电子声光报警器和CAN转ETH双向透传模块，斜坡道交叉口设置三色交通信号灯和电子声光报警器，所述监控分站收发RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯和电子声光报警器的数据，通过CAN转ETH双向透传模块将数据传送至调度指挥中心的斜坡道信号管理主机，解析数据并与上位机画面连锁显示，通过数据处理、逻辑判断，自动控制斜坡道交叉口三色交通信号灯和电子声光报警器状态，指挥井下斜坡道运输车辆正常高效运行；工作人员在调度指挥中心斜坡道信号管理主机远程掌握段斜坡道的物资运输车辆运行状态，实现斜坡道进出车辆运行状态的实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示。
本发明实现实时监控斜坡道运输车辆的运行状态，具备手/自动一键切换功能。
所述监控分站，还包括分别与CPU模块连接的看门狗模块、电源模块、通讯模块、4路PNP转NPN光耦隔离固态晶体管输出模块，形成以CPU模块为核心的信号采集与处理单元；看门狗模块用于程序死机状况下及时进行程序复位；电源模块在为CPU模块DC24V供电的同时提供2路电气隔离电源给通讯模块；通讯模块包括CAN和RS485两种通讯方式；4路PNP转NPN光耦隔离固态晶体管输出模块作为输出驱动与CPU模块的数据输出端口相连，兼容正控和负控两种输入模式。
所述RFID无线射频读卡分站，支持RS485通讯协议，在装备了识别卡的运输车辆通过RFID无线射频读卡分站时，通过无线射频技术，扫描并采集运输车辆上识别卡数据信息并传送至监控分站，从而为实现车辆的智能化调度提供数据支撑。具有较强的抗干扰能力，能够适用金属矿山井下复杂、恶劣的作业环境。
所述识别卡为定制识别卡，定制识别卡主材为ABS，安装在金属表面和非金属表面均可取得良好的射频性能，工作频率902-928MHz，芯片类型为NXP Ucode 7M或Ucode 8芯片，芯片存储EPC 96bits，用户区间32bits。防护等级为IP68。该定制识别卡具有智能读写及加密通信等功能，安装于运输车辆上，遵循“一车一卡”原则。
CAN转ETH双向透传模块，用于CAN-BUS与以太网之间的双向转换。该模块支持4种Socket工作方式，支持10/100M自适应，支持心跳包、注册包、短连接、KeepAlive、清楚缓存和超时重启功能。防护等级为IP65。
三色交通信号灯、声光报警器作为终端设备通过信号线与监控分站相连，根据监控分站下达的命令作出相关响应，指挥井下斜坡道运输车辆正常、高效运行，为错车、会车提供声光报警提示。
在实施例中，参照附图1，某铁矿井下斜坡道共连接-170m、-185m、-200m、-215m、-230m以及-245m水平，主要用矿用运输车输送物资。在-170m、-185m、-200m、-215m、-230m和-245m分别设置监控分站，斜坡道交叉口分别设置三色交通信号灯和电子声光报警器（蜂鸣器），地面的调度指挥中心设置斜坡道信号管理主机；通过网线与核心交换机分别连接-170m、-185m、-200m、-215m、-230m和-245m设置的监控分站；各个监控分站分别连接各自的RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯和电子声光报警器。通过数据处理、逻辑判断，自动控制斜坡道交叉口三色交通信号灯和电子声光报警器状态，指挥井下斜坡道运输车辆正常、高效运行；工作人员可在调度指挥中心斜坡道信号管理主机远程掌握段斜坡道的物资运输车辆运行状态，实现斜坡道进出车辆运行状态的实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示。
Claims (5)
1.一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，其特征在于：包括斜坡道信号管理主机、监控分站、RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯、电子声光报警器和CAN转ETH双向透传模块，斜坡道交叉口设置三色交通信号灯和电子声光报警器，所述监控分站收发RFID无线射频读卡分站、三色交通信号灯和电子声光报警器的数据，通过CAN转ETH双向透传模块将数据传送至调度指挥中心的斜坡道信号管理主机，解析数据并与上位机画面连锁显示，通过数据处理、逻辑判断，自动控制斜坡道交叉口三色交通信号灯和电子声光报警器状态，指挥井下斜坡道运输车辆正常高效运行；工作人员在调度指挥中心斜坡道信号管理主机远程掌握段斜坡道的物资运输车辆运行状态，实现斜坡道进出车辆运行状态的实时监控、车辆自动调度、异常情况自动报警、上位机监控画面实时显示。
2.根据权利要求1所述的一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，其特征在于：实时监控斜坡道运输车辆的运行状态，具备手/自动一键切换功能。
3.根据权利要求1或2所述的一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，其特征在于：述监控分站，还包括分别与CPU模块连接的看门狗模块、电源模块、通讯模块、4路PNP转NPN光耦隔离固态晶体管输出模块，形成以CPU模块为核心的信号采集与处理单元；看门狗模块用于程序死机状况下及时进行程序复位；电源模块在为CPU模块DC24V供电的同时提供2路电气隔离电源给通讯模块；通讯模块包括CAN和RS485两种通讯方式；4路PNP转NPN光耦隔离固态晶体管输出模块作为输出驱动与CPU模块的数据输出端口相连，兼容正控和负控两种输入模式。
4.根据权利要求1或2所述的一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，其特征在于：所述RFID无线射频读卡分站，支持RS485通讯协议，在装备了识别卡的运输车辆通过RFID无线射频读卡分站时，通过无线射频技术，扫描并采集运输车辆上识别卡数据信息并传送至监控分站。
5.根据权利要求1或2所述的一种金属矿山井下斜坡道智能化运输管控系统，其特征在于：所述CAN转ETH双向透传模块，用于CAN-BUS与以太网之间的双向转换；该模块支持4种Socket工作方式，支持10/100M自适应，支持心跳包、注册包、短连接、KeepAlive、清楚缓存和超时重启功能。
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