井工矿井斜井智能交通安全管控系统及方法与流程

本发明涉及煤矿领域领域，具体涉及一种井工矿井斜井智能交通安全管控系统及方法。

背景技术：

井下运输是煤矿生产的一个关键环节，随着国家对煤矿生产的日益重视和监管力度的不断加强，及煤矿生产企业、管理部门自身现代化管理的需求。从技术和管理的角度出发，煤矿企业通过网络对井下交通实时监测已是必然趋势。煤矿辅助运输的主要方式为无轨胶轮车、无极绳绞车、提升机等，其中无轨胶轮车运输已得到了广泛的应用。

近年来，随着无轨胶轮车运输方式的普遍应用，胶轮车在井下的运行安全也日趋突出。井下交通事故的频繁发生不仅严重制约了我国煤矿的高效安全开采，而且造成了重大的人员伤亡和财产损失。

因此，提供一种结构简单，操作方便，安全系数高，智能化程度高，极大的提高了井下车辆的运行效率和安全性，方法简单易操作的井工矿井斜井智能交通安全管控系统及方法，具有广泛的市场前景。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，操作方便，安全系数高，智能化程度高，极大的提高了井下车辆的运行效率和安全性，方法简单易操作的井工矿井斜井智能交通安全管控系统及方法，用于克服现有技术中的缺陷。

本发明的技术方案是这样实现的：一种井工矿井斜井智能交通安全管控系统，包括智能调度中心，所述的智能调度中心与声光显示控制模块、人车定位模块、声光报警控制模块、跑车智能控制模块、数据处理模块以及门禁道闸控制模块相连接，声光显示控制模块包括显示控制器，显示控制器与红绿灯、摄像头以及井下应急指示终端相连接，人车定位模块是由人车定位器组成的，声光报警控制模块包括报警控制器，报警控制器与矿用声光报警器相连接，跑车智能控制模块包括跑车控制器，跑车控制器与雷达测速报警器和阻车装置相连接，数据处理模块是由单机数据库和联网数据库组成的，门禁道闸控制模块包括门禁控制器，门禁控制器与道闸装置相连接。

所述的智能调度中心通过工业网与声光显示控制模块相连接，声光显示控制模块与显示控制器相连接，显示控制器通过工业网与红绿灯、摄像头以及井下应急指示终端相连接，井下应急指示终端为LED电子显示屏。

所述的智能调度中心通过工业网与人车定位模块相连接，人车定位模块通过无线连接的方式与车人车位器相连接，人车定位器是采用基于UWB室内定位技术的电子定位标签卡。

所述的智能调度中心通过工业网与声光报警控制模块相连接，声光报警控制模块与报警控制器相连接，报警控制器通过工业网与矿用声光报警器相连接。

所述的智能调度中心通过工业网与跑车智能控制模块相连接，跑车智能控制模块与跑车控制器相连接，跑车控制器通过工业网与雷达测速报警器和阻车装置相连接，阻车装置为设置在倒车硐室阻车器。

所述的智能调度中心通过工业网与数据处理模块相连接，数据处理模块通过线路与单机数据库和联网数据库相连接。

所述的智能调度中心通过工业网与门禁道闸控制模块相连接，门禁道闸控制模与门禁控制器相连接，门禁控制通过线路道闸装置的控制电机相连接。

一种如上所述的井工矿井斜井智能交通安全管控系统的管理方法，其管理方法如下：井工矿井斜井智能交通安全管控方法是由下列模块共同作用完成的：

声光显示模块：在井下安装红绿灯，人车定位器将车辆的具体位置发送给声光显示控制模块，声光显示控制模块收到车辆位置信息后，计算出与路口的距离，并与其它车辆进行比对，对车辆到达路口顺序进行预测，根据预测结果，提前向显示控制器发送控制指令，根据车辆的速度、定位误差及反应时间，在车辆距离路口100米时发出红绿灯控制指令，并将指令传输给红绿灯和摄像头，实现先到先行，提高路口车辆通行效率，同时通过声光显示控制模块实现井上和井下的数据传输互联，并将互联信息通过井下应急指示终端进行发布；

声光报警模块：在井下安装矿用声光报警器，人车定位器将人员以及车辆的具体位置发送给声光报警控制模块，声光报警控制模块接收到位置信息后，分析出当前巷道人员及车辆的分布情况，当巷道内有人时，向矿用声光报警器发出声光报警提示；

跑车智能控制模块：在井下安装雷达测速报警器和阻车装置，人车定位器将车辆的具体位置发送给跑车智能控制模块，跑车智能控制模块根据人车定位器实时定位车辆位置，并通过雷达测速报警器将车辆速度发送给跑车控制器，跑车控制器收到速度数据进行分析，当车速未超过设定值时，车辆正常行驶，当车速超过设置的值时，跑车控制器向阻车装置发送动作指令，阻车装置启动，超速车辆停止运行；

人车定位模块：进入井下的作业人员和作业车辆配备人车定位器，人车定位器将车辆和人员的位置信息实时传输给人车定位模块，人车定位模块将位置信息传输给智能调度中心，对人员和车辆的实时位置信息进行监控，智能调度中心在各模块对位置信息需求时，将位置信息发送给对应的模块；

数据处理模块：数据处理模块在系统运行时，根据单机数据库和联网数据库的数据信息对各个模块进行实时分析，并保证单机数据库和联网数据库的数据信息与各个模块之间的互通互联，同时对各个模块的动作信息进行存贮；

门禁道闸控制模块：门禁道闸控制模块实现车辆出入井的控制，井口考勤基站对人车定位器进行识别，并实现向门禁控制器发送指令给道闸装置的控制电机实现自动开闸，同时根据人车定位器判断井下巷道是否有人员，当有人员时，道闸装置不开闸，当井下巷道安全无障碍时，道闸装置开闸。

本发明具有如下的积极效果：本发明根据煤矿企业的要求，实现井工矿井斜井智能交通安全管控，使得车辆可以有序，高效的在井下行驶，实现井下车辆定位监测，解决了矿井下汽车相互堵塞的问题，有效提高煤矿生产的安全性，能够及时、准确的将井下各个区域的车辆及设备的动态分布情况反映到地面只能调度中心，使管理员能够随时掌握井下车辆的行驶轨迹和信号灯状态信息，以便于进行更加合理的调度管理；当车辆故障或事故发生时，救援人员也可以根据迅速了解有关车辆的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高救援工作的效率。系统实现了智能交通安全管控，提高我国煤炭生产设备的研究设计与生产制造能力安全生产水平。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明声光显示控制模块运行结构示意图。

图3为本发明声光报警控制模块运行结构示意图。

图4为本发明跑车智能控制模块运行结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，一种井工矿井斜井智能交通安全管控系统，包括智能调度中心，所述的智能调度中心与声光显示控制模块、人车定位模块、声光报警控制模块、跑车智能控制模块、数据处理模块以及门禁道闸控制模块相连接，声光显示控制模块包括显示控制器，显示控制器与红绿灯、摄像头以及井下应急指示终端相连接，人车定位模块是由人车定位器组成的，声光报警控制模块包括报警控制器，报警控制器与矿用声光报警器相连接，跑车智能控制模块包括跑车控制器，跑车控制器与雷达测速报警器和阻车装置相连接，数据处理模块是由单机数据库和联网数据库组成的，门禁道闸控制模块包括门禁控制器，门禁控制器与道闸装置相连接。

所述的智能调度中心通过工业网与声光显示控制模块相连接，声光显示控制模块与显示控制器相连接，显示控制器通过工业网与红绿灯、摄像头以及井下应急指示终端相连接，井下应急指示终端为LED电子显示屏。所述的智能调度中心通过工业网与人车定位模块相连接，人车定位模块通过无线连接的方式与车人车位器相连接，人车定位器是采用基于UWB室内定位技术的电子定位标签卡。所述的智能调度中心通过工业网与声光报警控制模块相连接，声光报警控制模块与报警控制器相连接，报警控制器通过工业网与矿用声光报警器相连接。所述的智能调度中心通过工业网与跑车智能控制模块相连接，跑车智能控制模块与跑车控制器相连接，跑车控制器通过工业网与雷达测速报警器和阻车装置相连接，阻车装置为设置在倒车硐室阻车器。所述的智能调度中心通过工业网与数据处理模块相连接，数据处理模块通过线路与单机数据库和联网数据库相连接。所述的智能调度中心通过工业网与门禁道闸控制模块相连接，门禁道闸控制模与门禁控制器相连接，门禁控制通过线路道闸装置的控制电机相连接。

一种如上所述的井工矿井斜井智能交通安全管控系统的管理方法，其管理方法如下：井工矿井斜井智能交通安全管控方法是由下列模块共同作用完成的：

声光显示模块：在井下安装红绿灯，人车定位器将车辆的具体位置发送给声光显示控制模块，声光显示控制模块收到车辆位置信息后，计算出与路口的距离，并与其它车辆进行比对，对车辆到达路口顺序进行预测，根据预测结果，提前向显示控制器发送控制指令，根据车辆的速度、定位误差及反应时间，在车辆距离路口100米时发出红绿灯控制指令，并将指令传输给红绿灯和摄像头，实现先到先行，提高路口车辆通行效率，同时通过声光显示控制模块实现井上和井下的数据传输互联，并将互联信息通过井下应急指示终端进行发布；声光报警模块：在井下安装矿用声光报警器，人车定位器将人员以及车辆的具体位置发送给声光报警控制模块，声光报警控制模块接收到位置信息后，分析出当前巷道人员及车辆的分布情况，当巷道内有人时，向矿用声光报警器发出声光报警提示；跑车智能控制模块：在井下安装雷达测速报警器和阻车装置，人车定位器将车辆的具体位置发送给跑车智能控制模块，跑车智能控制模块根据人车定位器实时定位车辆位置，并通过雷达测速报警器将车辆速度发送给跑车控制器，跑车控制器收到速度数据进行分析，当车速未超过设定值时，车辆正常行驶，当车速超过设置的值时，跑车控制器向阻车装置发送动作指令，阻车装置启动，超速车辆停止运行；人车定位模块：进入井下的作业人员和作业车辆配备人车定位器，人车定位器将车辆和人员的位置信息实时传输给人车定位模块，人车定位模块将位置信息传输给智能调度中心，对人员和车辆的实时位置信息进行监控，智能调度中心在各模块对位置信息需求时，将位置信息发送给对应的模块；数据处理模块：数据处理模块在系统运行时，根据单机数据库和联网数据库的数据信息对各个模块进行实时分析，并保证单机数据库和联网数据库的数据信息与各个模块之间的互通互联，同时对各个模块的动作信息进行存贮；门禁道闸控制模块：门禁道闸控制模块实现车辆出入井的控制，井口考勤基站对人车定位器进行识别，并实现向门禁控制器发送指令给道闸装置的控制电机实现自动开闸，同时根据人车定位器判断井下巷道是否有人员，当有人员时，道闸装置不开闸，当井下巷道安全无障碍时，道闸装置开闸。

在各矿井下部分重要路口，都安装有红绿灯，实现车辆的有序控制，以此为基础，通过增摄像头，结合电子定位标签卡，实现闯红灯抓拍、闯红灯统计等功能，并把这些数据传到智能调度中心，自动生成违章车辆、司机等统计信息，并提供告警、统计等功能。

矿用声光报警器用于井下声光及语音播报，报警器不仅可以实现固定语音播报，如井下“行人不行车、行车不行人”。矿用声光报警器工作电压：DC18V ，工作电流：≤200mA ，供电电压范围：9V～24V，光信号可见距离：黑暗中不小于20m，声信号音响响度：不小于85dB ，外形尺寸：150mm×166mm×248.5mm ，重量：0.5kg 。

煤矿斜井运输巷道具有一定的坡度，无轨胶轮车下行如出现车辆失控、超速、刹车失灵等突发情况，极容易造成重大安全事故，跑车智能控制模块具有控制、实时显示、测速、阻挡失控车辆等功能，保证运输安全。如超过规定时速，自动启动倒车硐室内阻车装置，实现被动阻车，车辆失控时，驾驶人员可通过按动车载急停按钮实现主动阻挡超速失控车辆，有效的防止发生安全事故。

雷达测速报警器，给出超速信号，实现阻车器动作阻车。

当车速超过设置的值时，跑车控制器向阻车装置发送动作指令，阻车装置启动，阻车装置移动移动至挡车位实现阻挡车辆行进，超速车辆停止运行；也可通过胶轮车司机按下车上发射器控制按钮，连续发射无线“阻车信号”，跑车智能控制模块收到信号发送给跑车控制器，阻车装置启动，阻车装置移动移动至挡车位实现阻挡车辆行进，超速车辆停止运行。

门禁控制器采用高速32位400MHZ高速CPU，配合32MBits RAM，256MBits Flash。嵌入式linux操作系统。控制四门单向或双门双向进出。支持最多30，000个持卡人及100，000条脱机事件记录。可灵活设置多个时间组、门状态、节假日和不同用户的各种开门权限。支持多种Weigand卡格式，支持密码键盘，兼容各种卡片。支持手动制动起落杆；电机风扇冷却装置；机械防砸功能，当闸杆受阻，自动起杆；兼容其他设备RS485通信模块，可接收来自不同终端的开关信号。

本系统根据各个巷道的实际情况，以及车辆的运行状况、位置等信息，并将采集到的数据进行分析汇总，为管理人员提供依据，满足井下车辆的有序通行，资源的合理调配，赏罚有据可依，极大的提高了井下车辆的运行效率和安全性。