吴建增
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司生产安装分公司 宁夏 银川市 751400
摘要：本文主要是对煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理探索的技术功能、构成等进行探究，并就其具备的应用意义作出简要介绍。这个系统使用的全都是高科技技术，里面包括光、电、机和计算机技术等，使原本复杂且杂乱无章的井下交通秩序得到了改变，进而真正实现“智能矿山、数字化矿山”新型企业理念的井下胶轮车运输智能控制与管理，为煤矿井下无轨胶轮车的高效、安全和稳定运行提供了充分保障。
关键词：煤矿井下；胶轮车；运输；智能控制；管理；探究与论述
前言：
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤炭生产矿井14对，其中胶轮车运输矿井10对，煤炭生产能力6500万吨/年，属于我国的特大型煤矿企业。井下胶轮车辅助运输已逐步取代传统轨道运输方式，将作业人员、材料及设备等通过缓坡副斜井及各运输巷道送往各个采区或工作面。
然而，由于井下巷道窄、视线不佳，行车状况复杂，加之地域宽广等因素的存在，为了在确保车辆安全运行的同时，进一步提升工作效率，就得实时监测、调度并控制井下的辅助运输车辆，才能够达到交通管制畅通无阻的理想化效果。这便有了本文所提及的煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理系统，其具备车辆监测和交通调度管制等先进功能，可自动化进行运输调度。
1.主要技术和功能
1.1主要技术
煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理系统主机使用的是工业监控计算机，即便周围环境比较差，也具备长期连续工作的能力，另外还有适度的冗余设计，在各级计算机中编有纠错、抗干扰等程序，大大提高了系统的容错工作能力，并且各设备都配有工业级芯片，隔离了各级电气接口，使系统在井下恶劣环境中也有出色的表现。
技术特点：
（1）先进性：引入智能控制，行车路径的动态链接问题不复存在，还能自动判定信号连锁关系。
（2）适应性：井下设备使用的是“积木式”结构，可以适应矿井延伸，应使程序具有通用性，用户可以按照实际需要进行改造或扩充，能随着运输路线的改变而发生相应变化。
1.2主要功能
（1）车辆位置识别
煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理系统引入了现代化RFID技术，可以对井下车辆的运行方向和实时位置等相关参数进行检测，从而支持井下交通控制的顺利开展。
（2）交通智能控制
该系统使用的是分布式管理，由监控主机对车辆的运行信息进行统一收集，后经分析处理、控制信号灯输出有效指示信号等流程，其自动控制功能便得以发挥。除此之外，即便与地面主机分离开来，系统的调度控制功能也可正常使用，在保证系统足够可靠的同时，使运输效率显著提升。而且，其与全矿井综合自动化系统之间的相互连接也十分便捷，彼此的信息交换特别流畅。
（3）人工控制优先
通过主机的系统软件将调度和控制命令发出，对车辆信号灯控制器的开出口状态和信号灯的指示状态进行控制，这一步达到了人工控制车辆运行的目的，随后是区间车辆的上下行优先指定环节，地面控制接着达成。
（4）断线分段控制
当井下现场总线因故断开系统，不超出一分钟时，未接到监控主机发出的指令，井下现场总线中的设备需将本总线接管下来，对断线后的本段内设备正常运行进行控制。也就是说，即便是出现断线的情况，该系统的正常运行也不会受到任何影响。
（5）系统显示
系统拥有两个主机同时工作，当一个主机出现故障停止工作时，另一个主机能在第一时间进入工作状态。这个时候系统软件就能显示井下车辆的位置信息、前进方向和运行的状态，显示信号指示灯和位置读卡器等设备的相关信息。另外，系统软件还有追踪的功能，追踪车辆运行情况，及时查询车辆的违规情况，监控驾驶员的状态等，出现异常及时显示警告。
（6）调度管理
主要是系统的派车功能，通过任务进行交车登记和已下井车辆和维修车辆的管理，从而让调度员掌握车库的车辆情况。并且对不同组的车辆进行分别管理，特殊的车辆进行高级功能的设置，给予更高的权限，做好维修加油记录。
（7）自动提示
一方面，提前设定定时保养时间，通过提醒定期对车辆进行维修保养，检测车辆使用和相关安全保障信息；另一方面，设置车辆违规警报提醒，包括井下超速、闯红灯、违规停车和长时间滞留等。
（8）存储管理和查询
系统设置数据存储和查询功能，运用相关权限可以查询历史数据和访问相关的操作记录地址等，最终实现对车辆运行的监控等，并重演指定车辆的运行情况。
2.组成与设计
2.1系统的组成
煤矿井下胶轮车运输智能控制与管理系统是一个体系结构，其中包含两大部分，即井下设备与地面设备。
地面硬件设备主要有USP电源、工控机、接口转换装置、打印机、车队客户端、标准机柜和音箱等等；软件部分是否操作系统软件、系统监控软件、环网介入软件以及信息交互链接软件组成；井下设备就比较多了，比如接线盒、防爆电源、车辆识别卡、本安车辆读卡器、矿用电源电缆、光线传书接口和信号灯等。
2.2系统设计
（1）行车区间的闭锁设计
煤矿胶轮车运输监控系统是通过信号灯来调度、控制和指挥车辆运行的，所以，为了避免车辆在运行过程中发生堵塞的情况，就需要将信号灯安装在井下的避让硐室、丁字路口含义及弯道等事故多发地段。以下是在是针对各种巷道情况，所指出的设置、布控原则。
信号灯通过显示不同的颜色，对车辆运行进行指挥调度。当红灯（黑色点）亮起时，车辆禁止通行；绿灯（灰色点）亮，可正常行驶；再就是车辆的行驶方向，必须与箭头（矩形）指示保持一致。具体可参照图1。
（2）直行巷道避让硐室信号灯的设计
由于巷道的两侧较窄，车辆行驶时应该依靠避让硐室进行错车，才不会发生拥挤堵车的情况。在图2中，巷道较窄车辆必须依靠让硐室，系统就得把所有的避让硐设成双向区间，其余只能通过一辆车的就设成单向区间，信号灯安装在单向区间的入口位置，避免单向区间里出现双向行车的危险，同时要将读卡器装在信号灯的前后两个方向，实现不中断监测的目的。
（3）弯道信号灯的设计
行车巷道中的弯道会导致车辆驾驶员的视线受到阻碍，所以要将信号灯装在弯道区域的前方，保证对向车辆无法进入。同样的，车辆读卡器要装在信号灯的前后方向。
（4）交叉路口信号灯的设计
在图4中，交叉路口本身是一个双向区间，岔路口到避让硐室之间的区域是要进行控制的单项区间，信号灯安装在岔路口通向个终点的巷道口，而对向信号灯则应在单向区间的出口处进行布设。这里，识别读卡器要放到岔路口的中间区域，充当多台信号灯共用的接近信号；最后是车辆读卡器的位置，应设计在信号灯的后方。
3.结语
煤矿井下将轮车运输智能管理控制系统使原本复杂且杂乱无章的井下交通秩序得到了改变。一方面，降低了劳动力的投入，减轻了人工成本，从很大层面上减轻的事故发生的可能性；另一方面，大大提高了生产的效率，减少了不必要的运输环节。总的来说，煤矿井下将轮车运输智能管理控制系统提高了工效、降低了成本，还增加了安全性，是十分有价值的技术。
参考文献：
[1]煤矿井下胶轮车运输监控系统应用的利弊分析[J]. 宋晓强.??科技风.?2013(20)
[2]国内首台煤矿井下运矸胶轮车[J]. 李剑峰.??煤矿机械.?2008(06)
[3]煤矿井下防爆胶轮车制动系统技术标准分析及探讨[J]. 郭文娟.??煤矿机械.?2014(09)
[4]胶轮车在煤矿井下的使用状况及存在问题分析[J]. 张永.??科技信息.?2011(22)
[5]]防爆胶轮车挡风玻璃气动刮雨器的研制[J]. 李智伟.??煤矿机电.?2020(06)
[6]矿用胶轮车在井下辅助运输中的应用分析及使用要求[J]. 顼熙亮.??科技信息.?2012(14)
[7]适用于立井煤矿铰接式罐笼车的研制[J]. 谢龙.??煤矿机械.?2020(07)
[8]矿用防爆胶轮车安全监测系统的设计[J]. 尹文强.??机械管理开发.?2020(01)