一、研究背景
該系統(tǒng)是針對(duì)現(xiàn)代礦井生產(chǎn)企業(yè)迫切的車輛管理與效率提升訴求，從企業(yè)對(duì)井下工作對(duì)象的準(zhǔn)確位置監(jiān)測(cè)需求出發(fā)，應(yīng)用先進(jìn)的無線射頻識(shí)別、無線通信、互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等一系列技術(shù)，研制出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、國際領(lǐng)先的井下輔助運(yùn)輸管控系統(tǒng)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)井下各種環(huán)境條件下的車輛定位、物流管控、信號(hào)燈/信集閉控制、預(yù)警管理、語音通訊等功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下車輛、物流、運(yùn)輸人員等目標(biāo)全流程、全生命周期的跟蹤管理。系統(tǒng)的應(yīng)用，可極大提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，為企業(yè)及各部門日常生產(chǎn)調(diào)度、安全監(jiān)管及應(yīng)急救援提供重要的有效手段，為礦井減人增效提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、成熟的精確定位功能
系統(tǒng)采用UWB定位技術(shù)定位精度可高達(dá)厘米級(jí)，同時(shí)還具備高安全性、多徑分辨能力、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)的UWB+ZigBee定位方式，上位機(jī)下發(fā)撤離信號(hào)等數(shù)據(jù)時(shí)采用zigbee通道通信，不占用uwb定位通道，可有效保證uwb的實(shí)時(shí)定位精度。
2、完善的礦井物流管理功能
平臺(tái)提供了一個(gè)智慧物流管理系統(tǒng)，不僅建立科學(xué)合理的煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)管理指標(biāo)體系，自動(dòng)計(jì)算關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI，而且建立有效的業(yè)務(wù)流程、完整的控制體系，持續(xù)挖掘影響運(yùn)輸效率的關(guān)鍵少數(shù)因素，消減影響運(yùn)輸效率和能力各種障礙（停機(jī)、浪費(fèi)、低效、高耗）。同時(shí)系統(tǒng)也是煤礦MES的重要部分之一，各業(yè)務(wù)模塊能夠獨(dú)立運(yùn)行，又能通過統(tǒng)一的平臺(tái)軟件整合信息、串聯(lián)業(yè)務(wù)。
3、可靠的人車交互功能
智能車載終端為駕駛員提供語音通話、調(diào)度指令、地圖導(dǎo)航、安全預(yù)警等信息，避免了司機(jī)“開盲車”的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)駕駛員與車輛的實(shí)時(shí)信息交互。
三、系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)以車輛精確定位信息為基礎(chǔ)，以車載終端為核心，輔助井下紅綠燈控制系統(tǒng)、語音通訊系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輔助系統(tǒng)運(yùn)輸車輛、作業(yè)人員和運(yùn)輸任務(wù)的全流程管控，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行科學(xué)化、管理高效化、使用低成本化，從而達(dá)到礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)減人增效的目的。
四、系統(tǒng)功能
1、綜合交通運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控
包括車輛運(yùn)行信息、各列車位置、區(qū)段占用及解鎖情況、信號(hào)燈狀態(tài)、運(yùn)行方向、車類車速、車輛數(shù)等信息。
2、語音通訊
車輛配有車載智能終端或者手機(jī)等移動(dòng)終端，司機(jī)通過移動(dòng)終端接收調(diào)度中心語音調(diào)度信息，也可實(shí)現(xiàn)車輛之間、車輛與無線通訊手機(jī)、車輛與生產(chǎn)電話之間的語音通訊。
3、信號(hào)燈/信集閉控制功能
主要實(shí)現(xiàn)井下巷道閉鎖功能：包括區(qū)間聯(lián)鎖、敵對(duì)進(jìn)路閉鎖等，以及信號(hào)燈遠(yuǎn)程控制等功能。同時(shí)根據(jù)車輛的位置信息、運(yùn)行路徑跟蹤，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的運(yùn)行過程進(jìn)行指揮調(diào)度。
4、智能人車交互
車輛配備智能車載終端，車載終端是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛精確定位、通訊調(diào)度、信號(hào)燈控制和物流過程業(yè)務(wù)辦理功能的配套設(shè)備，終端實(shí)時(shí)顯示車輛定位信息、車輛狀態(tài)信息、系統(tǒng)報(bào)警信息、車輛調(diào)度指令，還具備物流管理、井下信號(hào)燈狀態(tài)行駛路徑提示等功能，完成車輛與人員的實(shí)時(shí)交互，避免司機(jī)“開盲車”現(xiàn)象。
5、預(yù)警功能
系統(tǒng)具有預(yù)警功能，包含通訊故障報(bào)警、車輛闖紅燈報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警、分站報(bào)警顯示等。
6、查詢統(tǒng)計(jì)
包括車輛運(yùn)行統(tǒng)計(jì)及區(qū)域運(yùn)行統(tǒng)計(jì)。可以統(tǒng)計(jì)車輛及區(qū)域在時(shí)間段內(nèi)的車輛運(yùn)行信息，包括運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)及運(yùn)行里程數(shù)等。
7、物流管理
運(yùn)輸任務(wù)通過系統(tǒng)進(jìn)行物資配送申請(qǐng)、審批、裝車、運(yùn)輸、交接等工作。物流任務(wù)的申請(qǐng)、審批、交接、查詢業(yè)務(wù)辦理避免紙質(zhì)單據(jù)傳遞，均可通過系統(tǒng)軟件的 PC 端、手機(jī)、車載終端的軟件辦理。
8、人員管理
人員基本信息主要指司機(jī)、裝卸載人員、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)人員管理，包括姓名、年齡、駕齡、作業(yè)資質(zhì)、所在車隊(duì)、電話、健康狀況、排班情況。系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)隊(duì)的運(yùn)量核算、司機(jī)績(jī)效核算、運(yùn)輸成本核算，進(jìn)行生產(chǎn)隊(duì)組占用運(yùn)力的核算、占用運(yùn)輸成本的核算。
9、車輛管理
車輛管理模塊是車輛全壽命周期所有資料的匯總，將車輛臺(tái)帳的靜態(tài)信息和設(shè)備使用及周轉(zhuǎn)過程中的動(dòng)態(tài)信息有機(jī)集成，各級(jí)管理者通過車輛綜合信息查詢，可以方便、準(zhǔn)確、直觀的了解到每一類車輛的分布情況和使用狀態(tài)、技術(shù)參數(shù)、購置情況、維修情況、價(jià)值變化等信息。系統(tǒng)可根據(jù)對(duì)車輛管理要求，形成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，以便管理人員能夠從車輛的使用狀態(tài)、經(jīng)濟(jì)狀況等方面掌握車輛資產(chǎn)情況。
五、主要設(shè)備
1、車輛終端
顯示：6.1寸1080（RGB)X1920分辨率；
通信：WIFI通訊 802.11 b/g/n/a/ac；
電源：9-36VDC供電,配備隔爆兼本安電源；
防護(hù)等級(jí)：屏幕及面板整體防護(hù)等級(jí)IP54；
2、礦用本安型基站
額定電壓（電流）：DC 12V（500mA）；
千兆以太網(wǎng)光信號(hào)接口數(shù)量：2個(gè)；
千兆以太網(wǎng)電信號(hào)接口數(shù)量：2路；
接口類型：RJ45；
無線信號(hào)接口數(shù)量：2路（本安）
UWB接口主要技術(shù)參數(shù)；
允許被測(cè)目標(biāo)最大移動(dòng)速度：80Km/h；
精確定位精度：±1米。
3、車輛定位標(biāo)識(shí)卡
尺寸：150×150×158mm；
防護(hù)等級(jí)：IP64；
充/供電電壓：12V；
定位方法：TOF/TDOA；
六、應(yīng)用案例
某煤礦建設(shè)礦井級(jí)輔助運(yùn)輸綜合管理平臺(tái)，平臺(tái)包括輔助運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)和輔助運(yùn)輸管理系統(tǒng)。通過建設(shè)輔助運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛精確定位、紅綠燈控制、車載語音通訊、人員定位信息、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、綜合顯示等統(tǒng)一集成，建立輔助運(yùn)輸?shù)闹悄芑?、科學(xué)化調(diào)度體系；通過建設(shè)輔助運(yùn)輸管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物資、人員等運(yùn)輸全流程的信息化管理和車輛、作業(yè)人員、績(jī)效考核等方面一體化管控，建立起高效、安全的輔助運(yùn)輸管理體系。
項(xiàng)目主要進(jìn)行車輛精確定位、車輛車載通訊、井下信號(hào)燈系統(tǒng)、井口管理系統(tǒng)等內(nèi)容建設(shè)，為某煤礦提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)輸安全，減少管理漏洞，實(shí)現(xiàn)信息共享，加強(qiáng)物流管控等方面帶來有效改變，實(shí)現(xiàn)了煤礦輔助運(yùn)輸減人增效。
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