[发明专利]一种井下电机车用云-车-轨协同的智能管控系统

说明书

本发明涉及煤矿电机车领域，具体的说是一种井下电机车用云‑车‑轨协同的智能管控系统，所述系统由地面的调度控制中心和井下车‑轨协同系统组成的。调度控制中心主要负责运输调度和行车监测。井下车‑轨协系统包括无线通信系统、电机车车载系统和轨旁设备。在云‑车‑轨智能协同管控系统中，采用无线加有线异构融合一体化的通信系统完成车轨间的协同信息交互共享，调度控制中心根据已有的调度任务在云端自动发送指令完成对信号灯和道岔信号的改变，使电机车快速、安全通过道岔口。通过云‑车‑轨协同的智能管控系统，保障了矿井运输安全、提高了指挥效率、降低了运输成本，从而达到安全、高效、有效运输的目的。

技术领域

本发明涉及煤矿电机车领域，具体的说是一种井下电机车用云-车-轨协同的智能管控系统。

背景技术

矿井电机车是井下运输人员、矿石、物料的重要运输工具，在井下运输中承担着重要的任务。我国煤炭开采规模和产量在逐年增大，采矿作业井巷不断加深和拓展，电机车和道岔口的数量越来越多。因此，需要一种系统来让电机车快速、安全的通过道岔口，从而达到安全、高效、有效运输的目的。

目前，电机车开至道岔口附近时往往采用人工扳道或者由人工采取遥控器控制道岔的改变，加大了井下人员的配置，降低了电机车运输的效率。因此，建立一套安全可靠、完备的井下电机车智能管控系统，保障矿井运输安全、提高指挥效率、降低运输成本，具有重要的研究意义。

为此，本发明提出了一种井下电机车用云-车-轨协同的智能管控系统，通过有线无线异构融合一体化的通信系统，完成车轨间的协同信息交互共享，根据调度任务自动发送信号机及道岔信号指令以达到电机车快速、安全通过道岔口的目的。转辙机是指用以可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反映道岔位置的重要的信号基础设备，它可以很好地保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度。在煤矿巷道轨道中，转辙机固定于转辙机坑内，转辙机拉杠需下穿钢轨并用联结件与钢轨相连，转辙机机箱固定在基础角钢上，基础角钢固定在基本轨上。当信号输入扳动指令时，拉杠拉动尖轨并锁闭，从而实现道岔转辙。由此可知，基坑底部必须低于道床面，因而容易产生积水现象。积水来源主要有道床冲洗水、隧道结构渗漏水及消防废水等。转辙机基坑内的积水如不能及时排出，积水会进入转辙机内部，影响转辙机正常工作。目前转辙机基坑内的排水主要通过于道床两侧设置排水沟进行排水，但由于基坑下沉以及水流阻塞等原因，排水效果不尽理想。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种井下电机车用云-车-轨协同的智能管控系统，该系统利用先进的无线有线异构融合一体化的通信系统完成车轨间的协同信息交互共享，根据已有的调度任务完成对信号机和道岔信号的自适应改变，通过道岔和信号体系实施调整，不仅可以使电机车快速、安全通过道岔口，而且还可以减少工作人员的配置并弱化工人的操作强度，大大提高煤矿的生产效率和经济效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井下电机车用云-车-轨协同的智能管控系统，包括由地面的调度控制中心和井下车-轨协同系统组成，井下车-轨协系统包括ZigBee参考节点、增强型ZigBee节点、车载ZigBee节点、车载控制器、信号机和转撤机；当网络信号正常时，通过云-车-轨智能协同管控使电机车快速、安全通过道岔口，当网络信号不佳时，电机车可以通过车-轨协同的方法通过道岔口；通信系统采用有线加无线异构融合一体化的通信系统，其中有线通信采用以太网通信，无线采用ZigBee通信技术；

通过通信系统自动识别读取信号机和转撤机的状态，根据调度任务自适应改变信号机和道岔状态；所述车载ZigBee节点与轨道旁ZigBee参考节点通信，通过节点的ID号确定电机车的方位和行驶方向；所述部分电机车ID号采用数字0-10编码，使该编码ID号的电机车具有高优先级，作为紧急车辆在井下快速通行以便处理紧急事件。