CN113269496A

CN113269496A - 一种提高矿井辅助运输管理的方法

Info

Publication number: CN113269496A
Application number: CN202110631159.3A
Authority: CN
Inventors: 赵任栋; 王波; 柴海涛; 袁浩; 李科汉; 烟方杰; 陈佐锐; 孙峰; 张步勤; 何顺席; 常海伟; 赵子亮; 杜乃杰; 王忠青; 靳永; 郭培新
Original assignee: Hebei Zhigu Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Hebei Zhigu Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2021-08-17

Abstract

本发明涉及一种应用于矿井辅助运输管理方法。主要以无源射频技术、视频识别技术，作为辅助运输管理的前端数据采集方法，无源射频技术，能够准确有效的提供运输精准的定位信息，实现运输精细化管理，为运输资源的合理调配提供数据支持，视频识别技术，针对辅助运输开发的识别方法，实现辅助运输系统的风险管控，保障辅助运输系统的安全运行。以物流运输的方法实现对运输环节的实时监测，配有沙盘式的平台管理监控方法，定制开发的管理功能，对辅助运输系统进行重点部署，统筹管理，实现运输资源最优化分配。

Description

一种提高矿井辅助运输管理的方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿辅助运输系统管理方法，特别涉及一种井下物料运输管理方法。

背景技术

煤矿井下生产需要大量的多种多样的设备、工具和物料，需要按需求量及时的从地面仓库运输到井下，在井下临时储存并分发到使用现场物联网技术、视频识别技术、计算机技术、数据库技术和网络通信技术已很成熟，将这些现代技术应用到煤矿井下运输管理，以便跟踪井下物料、设备和运输工具的状态，保证物资供应，实现煤矿井下设备、物料运输过程的精细化管理，提高辅助运输管理水平。

目前的煤矿辅助运输管理方法，主要有以下几种：

1、通过制定各项辅助运输管理制度，指定负责管理部门及负责人，以人为干预的方法，来平衡、协调、监督和检查，辅助运输的管理与相关的业务工作。

2、采用漏泄通讯系统、“信、集、闭”系统等技术方法，用于井下电机车的定位、手持机语音通讯、井下机车调度，入井物料运输跟踪管理。

3、建立矿车管理台账，通过台账记录，对使用矿车维损情况按时进行监督、检查、考核。

4、物料装载的规范化需要人工监督。

现有的煤矿辅助运输管理方法，以人工管理记录为主，运输记录会出现漏填、漏报、人工修改等现象，煤矿主要技术管理方法包括视频监控、机车定位、有线及无线通讯等，缺少数据汇总分析能力，运输资源无法达到合理化分配，因此提供一套完整的物资供应在线申报、用车分析、过程监控、事故记录的辅助运输管理方法，管理内容包含矿车类型、矿车数量、损坏及维修记录、用车单位记录、矿车使用记录、运送物资记录、签收记录、损坏率分析、用车频率分析等，实现运输管理的精细化管控。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种提高矿井辅助运输管理的方法，对井下矿车进行实时动态管理，满足井下矿车监控管理的应用需求，可以在很大程度上加快矿车周转速度，达到安全生产、减人提效的目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：以射频定位技术、视频识别技术为数据采集端，实现矿车的管理、物料的运输跟踪、运输环节的“三违”监控、各种运输数据报表的逻辑分析。

该方法从运输计划的申请、审核回复、运输资源的合理化分配、运输计划的实时监控、运输计划到达指定地点提示，到运输计划矿车的持续跟踪，运输环节的“三违”监控报警，各类运输计划数据的自动记录，实现矿井辅助运输的闭环管控，是一套完整的管理方法。

本发明具有下列优点：1)、辅助运输物流模式的管理，对井下运输环节有较强的控制能力，易于生产与运输的密切结合；2)、无缘射频技术、频识别技术的介入视，实时定位物料及矿车位置，监控运输工况，提高辅助运输精细化管理；3)、搭建辅助运输管理系统平台，通过各项定制功能，实现运输资源合理化分配、运输任务在线监控、报表实时分析、绩效考核等，强化管理措施。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明架构方块图；

图2为本发明监控、定位示意图；

图3为本发明视频检测方块图；

图4为本发明实施方法方块图；

图5为本发明运输管理方块图。

具体实施方式

一、概述

本发明主要采用视频识别技术、无源射频技术、数据库技术，通过这三种技术方法的数据支持，配备一种先进的煤矿辅助运输管理理念，可根据不同矿井辅助运输的差异，进行软硬件合理的设计搭配，及管理功能的个性化定制，来适应不同矿井对辅助运输管理的需求，符合煤矿信息化的发展趋势，使煤矿辅助运输管理更加规范化、科学化。

二、架构设计

本发明架构包含1台主控站，若干客户端，1台数据服务器、1台硬盘录像机(含GPU)、本安型摄像仪、声光报警器、无源射频读卡器、标识卡、软件管理平台，形成一套完整的集数据采集、数据上传、数据分析为一体的辅助运输管理方法。

设备架构如图1所示。

三、方案设计

1、矿车运输定位

工作原理：

本发明提供一种无源射频识别技术，通过这种技术方法来实现矿车运输物料的定位，通过安装在矿车上的标识卡(已预写入车、物信息)，实现物料和矿车的信息绑定，在井下各预设地点安装无源射频读卡器，来读取矿车运输信息，实现物料运输的实时在线监测。

无源射频读卡器频段902.00MHz-928.00MHz，支持ISO/IEC18000-6C/EPC G2C1国际接口标准，支持RS232和RS485接口通信。解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输难题，而且成本较以往大大降低，同时也解决了感应距离短、防冲突能力差的问题，信号经计算机内数据库处理后可直观显示在监控主机上。

技术方案如图2所示，基于无源射频识别技术的矿车定位包括井下定位装置及地面监控主机，监控主机与定位装置通过以太网连接，定位装置包括读卡分站、无源射频读卡器及标识卡，读卡分站、无源射频读卡器由电源供电，矿车上安装标识卡，无源射频读卡器设置于巷道墙壁上，无源射频读卡器通过传输接口传输至读卡分站，读卡分站通过以太网传输至地面监控主机,当矿车进入井下之后，只要通过或接近放置于巷道内的任何一个无源射频读卡器，无源射频读卡器就会马上感应到信号，将信号传输到监控主机，经过监控主机内的软件处理，得出各种具体信息，如车辆编号、所处位置、具体时间等。

图2中：1、监控主机，2、读卡分站，3、无源射频读卡器，4、标识卡，5、供电电源，6、矿车。

监控主机1为计算机，可实时显示矿车状态。

标识卡4，不含电池，由一个微小的标签芯片和天线组成，具有智能读写、加密通信的功能，通过无线电波与读写设备进行数据交换，工作能量由无源射频读卡器3发出的射频脉冲提供，成本低，并具有很长的使用寿命，能够做到免维护，体积更小更轻，安装方便。

2、运输工况及环境监测

工作原理：

本发明提供一种视频识别技术，通过这种技术方法来实现辅助运输工况及运输环境监测，对物料种类、物料数量、违规超限装载、运输线环境是否安全等情况，进行实时的视频数据采集，通过研发的特定视频识别算法，进行比较分析，异常情况发出报警，并发送数据到后台进行存储，从而实现运输工况及运输环境的智能化监控，以视频识别来代替人工去监控，更加安全稳定。

技术方案：

如图3所示，以太网交换机，用于硬盘录像机与辅助运输平台的连接。

硬盘录像机(含GPU单元及视频软件)通过网线与环网交换机相连，用于视频识别与报警信息上传。

隔爆显示器与硬盘录像机通过网线连接，用于就地监视。

声光报警器设置于司机车房，与硬盘录像机通过网线连接，用于声光报警。

本安型摄像仪通过光缆与硬盘录像机进连接，用于环境画面捕捉。

图3中：1、环网交换机，2、硬盘录像机，3、显示器，4、声光报警器，5、摄像仪

实施方法：如图4所示。

实现功能：

1)、采用视频识别与大数据应用，完成了物料运输当中不安全因素的识别与报警，如物料超高、超宽，开车行人，轨道变形等情况；完成了矿井人脸库的录入与设别，可对违章人员进行身份确认及记录，提高了矿井的整体安全管理水平。

2)、通过视频识别技术替代人工监查，完成物料种类、数量及空罐的识别，提高了对物料运输过程的监督管理能力。

3、运输管理设计

本发明在辅助运输管理上提出一种新的理念设计，通过物流运输的方法，在依据《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全监督条例》、《煤矿安全规程》的相关条文的前提下，结合矿方的需求，完成的一套煤矿辅助运输管理方法。

3.1、运输流程设计

矿车运输包括运输订单的申请和运输订单的跟踪等，是本发明技术设计的重点部分。设计包括：订单申请、待定、已审核、管理、跟踪、矿车分布、超时报警、矿车分布图等。物料运输流程从申请订单开始，有运输需求的单位按格式填写详细订单申请，包括申请运输单位、责任人、日期、班次、车型、物料信息、起始地、目的地、接收负责人等信息，订单提交后进入到待审订单队列，操作人员根据审核订单合理性，对于能够实现的运输任务予以审核通过，否则拒审返回由用户重新修改订单再次申请或注销订单；审核通过的订单安排矿车运输，若该订单与其他订单物料类型及起始地等信息类似可合并成一张订单一起运输；车辆安排完成后进入运输环节，可以跟踪该订单的流向如车辆途径位置、停留时间等，待检测到车辆已到达目的地后，在设定的时间内完成运输，可以确认订单完成，整个运输流程结束。

3.2、主要功能设计

这种管理方法采用数据库技术作为后台存储数据的基础。主要功能如图5，数据来源包含两部分，矿车及物料定位数据和视频识别数据。

这种方法主要分为六个部分进行设计：数据实时监控、矿车及物料管理、区队管理、车辆运输管理、报表管理、视频管理。

数据实时监控：无源射频、视频的数据采集，运输相关基础数据的实时调阅。

矿车及物料管理包括：物料类型、计量单位、物料管理、矿车类型、矿车维护类型、矿车管理等。

区队管理：工种、职务、区队、单位、职工信息等。

车辆运输管理：运输订单、待审订单、已审订单、订单管理、订单追踪、矿车分布、超时订单报警、矿车分布图等。

报表管理：运输相关的报表数据自动分析，支持查询、打印。

视频信息包括：视频实时画面、视频参数设置、视频调阅、报警画面记录、视频拷贝等。

关键点是：

1、本发明通过采用一种长距离无源射频识别技术，来实现矿车定位，是本发明数据采集的基础技术，也是专利功能实现的主要方法。

2、本发明通过采用视频识别技术，在运输线路重要区域安装人工智能摄像仪，对辅助运输环境进行实时监控、违规识别及报警，通过视频识别技术，实现运输过程中危险源的监控。

3、本发明采用订单方式的管理模式，将订单模式运用在煤矿井下辅助运输的管理当中，以订单为物料运输中心，从申请、审批、配送、流程监督、送达，每个运输订单都会有各自的运输数据记录，查阅订单号或其它相关信息，会详细的显示所有运输环节细节信息，查询方便快捷，实现了矿井辅助运输的闭环管理。

Claims

1.一种应用于矿井辅助运输管理方法，其特征是：包括一套长距无源射频装置、一套视频识别装置和一套定制开发矿井辅助运输平台系统；所述长距无源射频装置，用于矿车定位数据的采集；所述人工智能识别摄像仪，用于矿井辅助运输过程中的违章及工况监测；所述定制开发矿井辅助运输平台系统，用于矿井辅助运输的智能化管理。

2.根据权利要求1所述的应用于矿井辅助运输管理方法，其特征是：所述无源射频装置包括：井下定位装置及地面监控主机，监控主机与定位装置通过以太网连接，定位装置包括读卡分站、无源射频读卡器及标识卡，读卡分站、无源射频读卡器由电源供电，矿车上安装标识卡，无源射频读卡器设置于巷道墙壁上，无源射频读卡器通过传输接口传输至读卡分站，读卡分站通过以太网传输至地面监控主机,当矿车进入井下之后，只要通过或接近放置于巷道内的任何一个无源射频读卡器，无源射频读卡器就会马上感应到信号，将信号传输到监控主机，经过监控主机内的软件处理，得出各种具体信息，可以是车辆编号、所处位置或具体时间；所述无源射频读卡器的频段为902.00MHz-928.00MHz，支持ISO/IEC18000-6C/EPCG2C1国际接口标准，支持RS232和RS485接口通信。

3.根据根据权利要求1所述的应用于矿井辅助运输管理方法，其特征是：所述视频识别装置具体内容包括：视频识别装置及监控主机，监控主机与视频识别装置通过以太网连接，视频识别装置包括本安型摄像仪、电源、硬盘录像机、以太网，运输重点地区安装本安型摄像仪，摄像仪通过电源线连接本安型电源供电，摄像仪光纤连接环网通讯，通过环网传输至硬盘录像机进行数据分析，硬盘录像机上传系统平台进行报警并自动记录；所述的本安型摄像仪采用400万高清、黑光级低照度摄像头，前端数据采集；所述的硬盘录像机含GPU及视频分析识别软件。

4.根据权利要求1所述的应用于矿井辅助运输管理方法，其特征是：所述矿井辅助运输平台系统具体内容包括：物流运输管理，以物流运输管理的理念进行辅助运输管理，从发起、中转、结束，形成闭环管理；所述的GIS地理信息系统以矿井地理空间数据库为基础，在计算机软件、硬件支持下，对空间相关信息数据进行采集、输入、管理、编辑、查询、分析、模拟和显示，实现沙盘式的监控。