一种矿山机车运输监控系统机车速度管理装置及方法与流程

本发明涉及一种机车运输监控系统及方法，特别是一种矿山机车运输监控系统机车速度管理装置及方法。

背景技术：

目前，国内机车运输监控系统中对速度的检测都是通过轨道传感器实现的，通过车轮通过传感器的时间计算机车的速度，这样的速度检测方式要求在轨道上安装大量的轨道传感器，到达缩短检测距离，提高速度检测精度的目的，这样会提高施工难度和加大维护工作量；如果减少轨道传感器的安装数量，又会导致速度检测的误差较大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种矿山机车运输监控系统机车速度管理装置及方法，解决现有对机车速度检测不精确和检测方式落后的问题，实现对机车速度的精确检测，为机车运输监控系统的超速报警功能提供依据。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括：速度管理装置和速度管理方法；

所述的速度管理装置包括：直流电源线、架线、车载机、基站、电气闭锁装置、绝缘器和信号灯；车载机、基站和电气闭锁装置上均连接有通讯模块，并能相互通讯；架线为分段设置，在两段架线之间均有绝缘器，并电气绝缘，在绝缘器的位置均设置有信号灯，在绝缘器的前、后区段设置有架线传感器，架线传感器与电气闭锁装置连接；在每一段架线与直流电源线之间连接有电气闭锁装置。

所述的电气闭锁装置包括：主机、转换开关和声光报警器；转换开关一端与直流电源线的接线端连接，另一端通过主机与架线连接，主机的输入端连接有声光报警器。

所述的架线传感器为触碰传感器、红外传感器、反射传感器。

所述的速度管理方法：在监控网络内，地面控制计算机对监控网络内的通信模块编码，监控网络内的通信模块在监控网络内通讯，车载机内置速度信息模块和通讯模块，速度信息模块将检测到的速度信号传送到通讯模块，通讯模块通过监控网络将矿山机车的行驶速度信号传至地面控制计算机，地面控制计算机对速度信号进行计算，对于超过设定的上限速度时，地面控制计算机通过网络下达控制指令，电气闭锁装置切断矿山机车的运行电源，实施强制限速；本安电源对监控区域内的硬件进行本质安全型供电。

具体的：

所述的车载机安装在矿山机车上，包括有通讯模块和速度信号模块，所述的通讯模块实时将速度信号模块获得的速度信息通过监控网络上传到地面控制计算机，地面控制计算机通过分析，计算出机车的速度，并在地面控制计算机的显示器上实时显示机车的速度；当机车超速时，地面控制计算机通过监控网络下达控制指令，车载机依据通讯模块接收到的信息，实施超速报警，同时通过电气闭锁装置切断矿山机车的运行电源；当矿山机车的行驶速度低于设定上限行驶速度后，地面控制计算机接到低于设定的上限行驶速度的信息，通过监控网络下达控制指令，电气闭锁装置接通矿山机车的运行电源，恢复矿山机车正常运行。

所述的速度信号模块：矿山机车搭载的车载机通过监控网络的每一个基站时，车载机的速度信号模块均与基站进行通讯，并将矿山机车的位置信息和通过时间信息传送至地面控制计算机，地面控制计算机根据相邻两个基站信号强度的衰弱和增强的速度，计算出机车的行驶速度，实现对矿山机车行驶速度的监控，矿山机车超速后车载机报警，并生成行驶不良记录，车载机通过网络将超速信息上传到地面控制计算机存储，供查询。

所述的电气闭锁装置安装在机车驾驶控制室内，包括有通讯模块和继电器执行器，通讯模块通过网络与地面控制计算机通讯，地面控制计算机通过网络向通讯模块下达控制指令后，通讯模块将控制指令输出至继电器执行器，继电器执行器实施接通或断开矿山机车电源，实现对机车电源的接通或断开控制。

所述的网络为有线网络或者为无线网络，所述的有线网络包括有线网关和有线基站；所述的无线网络包括无线网关和无线基站。

所述的通讯模块为有线通讯模块和无线通讯模块；所述的通讯模块为有线通讯模块，有线通讯模块的芯片为CAN模块；所述的通讯模块为无线通讯模块，无线通讯模块为基于单片机的无线发射器和无线接收器，基站、网关均内置有无线通讯模块，基站、网关和地面控制计算机通讯连接；无线通讯模块的输出端通过驱动器与电气闭锁装置连接；无线通讯模块的芯片为ZIGBEE传输模块。

所述的矿山机车为架线电机车、电瓶车、无轨胶轮车或矿用式汽车。

有益效果，由于采用了上述方案，机车内的速度信号模块将信号通过通讯模块传输至基站，并通过网络传输至地面控制计算机，计算机根据接收到的机车的信号，根据相邻两个基站信号的衰减和增强的幅度，依据内置算法，计算出机车运行的速度。司机必须按照预设定的机车速度行驶，如果矿山机车超速行驶，车载机将对司机进行超速报警，同时电气闭锁装置切断矿山机车的运行电源，地面控制计算机产生报表，对司机生成不良工作记录。解决了现有机车运输监控系统控制中对速度检测的不准确、不可控，甚至瘫痪的问题，达到了本发明的目的。

优点：实现机车运输监控系统中对机车的速度的检测和实时显示；实现机车的超度报警，并在机车运输监控系统中记录，产生报表；避免因超速而产生的安全事故。

附图说明

图1为本发明的速度检测控制结构图。

图2为发明的监控系统机车速度管理图。

图中，1、架线；2、信号灯；3、绝缘器；4、车载机；5、矿山机车；6、主机；7、声光报警器；8、转换开关；9、基站；10、有线网关。

具体实施方式

实施例1：本发明包括：速度管理装置和速度管理方法；

所述的速度管理装置包括：直流电源线、架线1、车载机4、基站9、电气闭锁装置、绝缘器3和信号灯2；车载机、基站9和电气闭锁装置上均连接有通讯模块，并能相互通讯；架线为分段设置，在两段架线1之间均有绝缘器3，并电气绝缘，在绝缘器的位置均设置有信号灯，在绝缘器的前、后区段设置有架线传感器，架线传感器与电气闭锁装置连接；在每一段架线与直流电源线之间连接有电气闭锁装置。

所述的电气闭锁装置包括：主机6、转换开关8和声光报警器7；转换开关8一端与直流电源线的接线端连接，另一端通过主机6与架线1连接，主机6的输入端连接有声光报警器7。

所述的架线传感器为触碰传感器、红外传感器、反射传感器。

所述的速度管理方法：在监控网络内，地面控制计算机对监控网络内的通信模块编码，监控网络内的通信模块在监控网络内通讯，车载机内置速度信息模块和通讯模块，速度信息模块将检测到的速度信号传送到通讯模块，通讯模块通过监控网络将矿山机车的行驶速度信号传至地面控制计算机，地面控制计算机对速度信号进行计算，对于超过设定的上限速度时，地面控制计算机通过网络下达控制指令，电气闭锁装置切断矿山机车的运行电源，实施强制限速；本安电源对监控区域内的硬件进行本质安全型供电。

具体的：

所述的车载机安装在矿山机车上，包括有通讯模块和速度信号模块，所述的通讯模块实时将速度信号模块获得的速度信息通过监控网络上传到地面控制计算机，地面控制计算机通过分析，计算出机车的速度，并在地面控制计算机的显示器上实时显示机车的速度；当机车超速时，地面控制计算机通过监控网络下达控制指令，车载机依据通讯模块接收到的信息，实施超速报警，同时通过电气闭锁装置切断矿山机车的运行电源；当矿山机车的行驶速度低于设定上限行驶速度后，地面控制计算机接到低于设定的上限行驶速度的信息，通过监控网络下达控制指令，电气闭锁装置接通矿山机车的运行电源，恢复矿山机车正常运行。

所述的速度信号模块：矿山机车搭载的车载机通过监控网络的每一个基站时，车载机的速度信号模块均与基站进行通讯，并将矿山机车的位置信息和通过时间信息传送至地面控制计算机，地面控制计算机根据相邻两个基站信号强度的衰弱和增强的速度，计算出机车的行驶速度，实现对矿山机车行驶速度的监控，矿山机车超速后车载机报警，并生成行驶不良记录，车载机通过网络将超速信息上传到地面控制计算机存储，供查询。

所述的电气闭锁装置安装在机车驾驶控制室内，包括有通讯模块和继电器执行器，通讯模块通过网络与地面控制计算机通讯，地面控制计算机通过网络向通讯模块下达控制指令后，通讯模块将控制指令输出至继电器执行器，继电器执行器实施接通或断开矿山机车电源，实现对机车电源的接通或断开控制。

所述的网络为有线网络或者为无线网络，所述的有线网络包括有线网关10和有线基站；所述的无线网络包括无线网关和无线基站。

所述的通讯模块为有线通讯模块和无线通讯模块；所述的通讯模块为有线通讯模块，有线通讯模块的芯片为CAN模块；架线传感器通过有线通讯模块的芯片CAN模块和导线与电气闭锁装置连接，架线传感器将信号传送到电气闭锁装置，直接实施控制；所述的通讯模块为无线通讯模块，无线通讯模块为基于单片机的无线发射器和无线接收器，基站、网关均内置有无线通讯模块，基站、网关和地面控制计算机通讯连接；无线通讯模块的输出端通过驱动器与电气闭锁装置连接；无线通讯模块的芯片为ZIGBEE传输模块。

所述的矿山机车为架线电机车、电瓶车、无轨胶轮车或矿用式汽车。