[發(fā)明專利]一種礦井機車精確定位及防撞系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103029726A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 邵震宇;魯雅斌
• 申請（專利權）人: 南京弘毅電氣自動化有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發(fā)明涉及礦井機車安全技術領域，具體涉及一種礦井機車精確定位及防撞系統(tǒng)。

背景技術

井下運輸監(jiān)控系統(tǒng)在智能安全與管理中起著重要作用，其主要功能是輔助運輸管理部門對各平巷、斜巷中的電瓶車、牽引車、人員進行監(jiān)控，實現(xiàn)運行管理自動化。采取有針對性的監(jiān)控措施，能有效的防止礦井下軌道運輸事故，從而促進煤礦安全生產(chǎn)。

傳統(tǒng)的煤礦井下機車定位所用技術，有以下幾種：

1、可移動視頻方法

原理：采用車載無線圖像傳送監(jiān)視裝置發(fā)射器，將機車運行位置捕捉巷道場景以圖片的形式發(fā)射出去，這些圖片采用對比識別技術進行比較，通過分站接收器接收發(fā)出的信息，識別后在調度站通過視頻確定機車位置及方向；

缺點：以圖片的形式捕捉機車運行位置，無法實現(xiàn)實時定位的功能；通過視頻確定機車位置和方向，必須有值班人員用肉眼實時監(jiān)測和調度，實際應用缺乏可操作性。

2、載波通信方法

原理：電機車上采用上行、下行2種不同的編碼，調制載波發(fā)生器的載波信號，由信號回路耦合到架空線上去。當同方向的兩車距離低于設定的安全距離時，觸發(fā)報警回路；

缺點：兩車之間的定位不準確；電力載波受線路的干擾嚴重；載波通信的通信距離近，需要大量的中繼設備。

3、進入式定位方法

原理：在井下各個巷道進入口或關鍵處安裝傳感器，當機車經(jīng)過該傳感器時，記錄該機車的信息，并將該機車信息及位置上傳給調度站；

缺點：該方法無法實現(xiàn)精確定位，只能知道該機車進入了井下某一區(qū)域，無法實現(xiàn)機車防撞告警功能。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種礦井機車精確定位及防撞系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)井下機車的精確定位，且能在機車距離過近時發(fā)出告警，實現(xiàn)機車防撞功能。

為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明采取的技術方案是：一種礦井機車精確定位及防撞系統(tǒng)，包括：識別卡、位置標簽、無線中繼器、控制分站和控制中心，所述位置標簽和無線中繼器鋪設在礦井下的巷道里，所述識別卡安裝在機車上，所述控制分站與控制中心通過光纖相連。

所述識別卡，具備RFID讀取功能和ZigBee無線通信功能，用于讀取位置標簽的RFID位置信息，并通過ZigBee發(fā)送位置信息至無線中繼器，以及接收來自無線中繼器的信息。

所述位置標簽為無源RFID電子標簽卡，用于存儲該標簽所在地理位置的位置信息。

所述無線中繼器，具備ZigBee無線通信功能，通過ZigBee接收來自識別卡的位置信息，并將該信息發(fā)送給控制分站；將來自控制分站的信息發(fā)送給識別卡。

所述控制分站，具備ZigBee無線通信功能和光纖通信功能，通過ZigBee接收來自無線中繼器的位置信息，發(fā)送給控制中心；將來自控制中心的信息發(fā)送給中繼器。

所述控制中心，包括顯示器和報警裝置，具備光纖通信功能，用于接收從控制分站發(fā)送來的位置信息，所述位置信息體現(xiàn)的井下機車的精確位置通過顯示器顯示；所述報警裝置用于當井下相鄰兩機車位置過近時下發(fā)告警信號并將報警信號發(fā)送給控制分站。

本發(fā)明所述精確定位及防撞系統(tǒng)的工作流程為：

(1)?井下巷道每隔N米在電纜上掛一個位置標簽，位置標簽之間的距離N即是定位精度；位置標簽里存有該位置標簽所處物理位置的位置信息；

(2)?機車上安裝識別卡，當機車從巷道通過時，通過識別卡讀取所經(jīng)過位置標簽的位置信息，將該位置信息通過ZigBee就近發(fā)給附近的中繼器；

(3)?中繼器通過ZigBee將機車位置信息發(fā)送給控制分站；控制分站通過光纖將機車位置信息發(fā)送給井上定位控制中心；

(4)?井上定位控制中心得到機車的精確位置信息并顯示；判斷如果相鄰兩機車的距離小于所設定的最小告警距離，則發(fā)出告警信號；該告警信號通過光纖傳送給控制分站，控制分站通過ZigBee傳送給中繼器，中繼器通過ZigBee傳送給識別卡，機車讀到識別卡內的告警信息，發(fā)出告警信號并作相應響應。

本發(fā)明所述精確定位及防撞系統(tǒng)的原理是：