基于煤礦軌道運(yùn)輸?shù)闹悄芫C合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張曉龍

【摘 要】論文針對(duì)煤礦軌道運(yùn)輸智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了分析，結(jié)合冀中能源股份有限公司東龐礦對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐工作開展進(jìn)行了歸納，希望能夠?yàn)槊旱V軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

【Abstract】The paper analyzes the design and application of the intelligent integrated monitoring system for coal mine rail transportation， and according to the Dongpang Mine of Jizhong Energy Resources Company Limited， the paper summarizes the practical work in the system design. Hoping to provide reference for the design of coal mine rail transit monitoring system.

【關(guān)鍵詞】煤礦；軌道運(yùn)輸；智能；綜合監(jiān)控；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；應(yīng)用實(shí)踐

【Keywords】coal mine； rail transportation； intelligence； comprehensive monitoring； system design； application practice

【中圖分類號(hào)】TD524 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）07-0181-021 引言

在我國當(dāng)前的煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中，為了將整體的煤礦工程建設(shè)生產(chǎn)能力提升上來，在進(jìn)行煤礦工程的建設(shè)中都已經(jīng)將軌道運(yùn)輸建設(shè)到了煤礦礦井內(nèi)部，借助煤礦軌道運(yùn)輸體系的運(yùn)行，全面提升了煤礦生產(chǎn)運(yùn)行效率。但是由于在軌道運(yùn)輸中需要對(duì)軌道運(yùn)輸狀況進(jìn)行監(jiān)督，以此提升軌道監(jiān)督控制效果。實(shí)踐證明通過智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控，對(duì)于提升煤礦生產(chǎn)運(yùn)行效率具有重要性保障。本文以煤礦軌道運(yùn)輸智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用為研究對(duì)象，結(jié)合冀中能源股份有限公司東龐礦系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用概況進(jìn)行了分析，對(duì)于提升該煤礦軌道運(yùn)輸能力具有重要性研究意義。

2 煤礦軌道運(yùn)輸智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析

在我國當(dāng)前的煤礦工程建設(shè)中，由于對(duì)應(yīng)的煤礦開采技術(shù)限制，使得整體的煤礦開采技術(shù)應(yīng)用中存在著很多的差異性，而運(yùn)輸原煤就是較為重要的一項(xiàng)問題，借助軌道運(yùn)輸能夠提升原煤運(yùn)輸質(zhì)量，但是由于在煤礦礦井內(nèi)部運(yùn)輸軌道的運(yùn)行存在著一定的難度，需要將其運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控，確保在運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)控中，能夠按照煤礦工程原煤軌道運(yùn)輸建設(shè)需求，去控制對(duì)應(yīng)的軌道運(yùn)輸作業(yè)。轉(zhuǎn)變煤礦軌道運(yùn)輸能力欠缺現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體的煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控能力提升[1]。通過對(duì)煤礦軌道運(yùn)輸環(huán)境及場(chǎng)地運(yùn)輸調(diào)查，對(duì)應(yīng)的人員發(fā)現(xiàn)需要借助一種智能監(jiān)控裝備，將整個(gè)軌道運(yùn)輸狀況監(jiān)控起來，通過監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠清晰地了解每一刻的軌道運(yùn)輸狀況。因此，提出智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，將煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控成為了煤礦工程建設(shè)和發(fā)展中急需要解決的一項(xiàng)問題。按照這種煤礦建設(shè)生產(chǎn)需求，在本文的研究中設(shè)計(jì)了智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將其應(yīng)用到煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控體系建設(shè)中，以此提升煤礦工程建設(shè)運(yùn)輸能力，促進(jìn)煤礦工程的產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力提升[2]。

3 煤礦軌道運(yùn)輸智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

在充分了解了煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求之后，本文按照對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)建設(shè)需求，為煤礦軌道運(yùn)輸智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)部署，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中分為以下幾部分：一是總控系統(tǒng)，是負(fù)責(zé)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控的重要性系統(tǒng)設(shè)計(jì)；二是顯示系統(tǒng)，是負(fù)責(zé)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中的畫面呈像系統(tǒng)；三是定位系統(tǒng)，是負(fù)責(zé)煤礦礦井內(nèi)部運(yùn)輸絞車的實(shí)時(shí)位置上報(bào)系統(tǒng)；四是監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中的重要性保障系統(tǒng)，起著控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行作用；五是錄像系統(tǒng)，由于煤礦井下的軌道運(yùn)輸環(huán)境變化是隨時(shí)的，需要借助對(duì)應(yīng)的錄像系統(tǒng)，記錄井下的軌道運(yùn)輸狀況，以便于在后續(xù)的系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐中，分析對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)內(nèi)的系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)合理性；六是通信系統(tǒng)，是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中的重要性系統(tǒng)建設(shè)元素，負(fù)責(zé)著軌道監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的整體通訊傳輸功能。具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架如圖1所示：

3.2 功能設(shè)計(jì)

按照煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需求，將其建設(shè)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，整個(gè)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)監(jiān)視功能、屏幕顯示切換功能，對(duì)應(yīng)的功能設(shè)計(jì)分析如下：一是實(shí)時(shí)監(jiān)視功能，由于在煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控中，其對(duì)應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)控工作開展需要監(jiān)控的范圍和區(qū)域較大，需要按照具體的監(jiān)控，將軌道運(yùn)輸監(jiān)控的入口及對(duì)應(yīng)的軌道監(jiān)控車輛行駛信息監(jiān)控好，這樣才能保障整體的監(jiān)控功能設(shè)計(jì)應(yīng)用效果得到保障[3]。二是屏幕顯示切換功能設(shè)計(jì)，整個(gè)功能設(shè)計(jì)中，按照監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中的不同線路傳輸端口設(shè)計(jì)，進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的功能切換，具有九屏幕能夠滿足井下軌道運(yùn)輸?shù)膶?shí)時(shí)性監(jiān)控狀況反饋切換需求。并且能夠按照系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中的要求，將對(duì)應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的控制功能優(yōu)化，保障在其控制功能的優(yōu)化中，能夠處理好對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的科學(xué)化發(fā)展。

3.3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)主要針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的定位系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)反饋記錄元件而言，按照系統(tǒng)應(yīng)用的需求，在整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控運(yùn)行中，其對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)中，借助PCL智能記錄芯片，將整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中的監(jiān)控信息進(jìn)行監(jiān)督反饋，通過PCL芯片的記錄，能夠?qū)⒈O(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中的記錄信息及時(shí)的反饋給地面監(jiān)控中心，并且能夠?qū)?duì)應(yīng)的監(jiān)控信息以數(shù)字化信號(hào)傳輸形式轉(zhuǎn)換，借助信號(hào)轉(zhuǎn)換中的芯片記錄功能記錄下對(duì)應(yīng)的監(jiān)控信息，保障在監(jiān)控信息的監(jiān)督管理中，能夠?yàn)檎w的系統(tǒng)監(jiān)控功能優(yōu)化提供保障，并且能夠發(fā)揮出系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的記錄單元控制[4]。

3.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中較為重要的一項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)監(jiān)控成像系統(tǒng)的處理，通過軟件設(shè)計(jì)，將對(duì)應(yīng)的控制程序輸入到監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)部控制系統(tǒng)中，通過這種系統(tǒng)監(jiān)督控制處理，能夠發(fā)揮出整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控工作開展的保障性工作。比如對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用界面的設(shè)計(jì)，以及對(duì)應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)程序設(shè)計(jì)等都屬于軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的構(gòu)成因素，整個(gè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)編寫中，以國際編程計(jì)算機(jī)軟件信息處理標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。

4 煤礦軌道運(yùn)輸智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

按照本文研究中設(shè)計(jì)的智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將其在冀中能源股份有限公司東龐礦中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，通過實(shí)踐應(yīng)用得出在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，為了將系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)踐性監(jiān)督控制工作處理好，需要對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的監(jiān)督控制工作處理進(jìn)行專門的分析，這樣才能保障在系統(tǒng)的監(jiān)控中，能夠結(jié)合其具體的系統(tǒng)應(yīng)用反饋效果去部署和處理對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)監(jiān)控功能設(shè)計(jì)，這樣才能保障系統(tǒng)的監(jiān)控功能設(shè)計(jì)滿足整個(gè)煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控體系的監(jiān)控設(shè)計(jì)需求。通過冀中能源股份有限公司東龐礦智能綜合系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)施效果來看，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控過程中，能夠明確的控制軌道運(yùn)輸體系的正常性運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于軌道運(yùn)輸能力提升具有一定的保障性，并且在很大程度上提升了煤礦運(yùn)輸生產(chǎn)效率，為煤礦生產(chǎn)能力提升奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了煤礦工程經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益提升。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國當(dāng)前的煤礦工程建設(shè)和發(fā)展中，為了將整體的煤礦生產(chǎn)能力提升上來，需要按照對(duì)應(yīng)的煤礦生產(chǎn)，將軌道運(yùn)輸建設(shè)落實(shí)好，并且嚴(yán)格地按照煤礦軌道運(yùn)輸建設(shè)需求，將對(duì)應(yīng)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)好，保障在系統(tǒng)的應(yīng)用中，能夠?yàn)槊旱V生產(chǎn)能力提升奠定基礎(chǔ)。通過本文的研究和分析，將煤礦軌道運(yùn)輸智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，按照其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求，規(guī)劃了系統(tǒng)應(yīng)用中的對(duì)應(yīng)性功能設(shè)計(jì)，比如實(shí)時(shí)定位功能、行人檢測(cè)功能以及對(duì)應(yīng)的通訊功能等。并且結(jié)合具體的煤礦工程建設(shè)系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)踐，實(shí)踐結(jié)果顯示，借助智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用提升了煤礦軌道運(yùn)輸管理能力，保障了煤礦運(yùn)輸生產(chǎn)能力提升。

【參考文獻(xiàn)】

【1】連楠楠.煤礦斜巷軌道運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)問題研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017，52（9）：91-92.

【2】張平安.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新型智能煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科研，2016，22（10）：00026-00026.

【3】何玲玲，王勇.基于現(xiàn)代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的高清智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用研究[J].深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，15（3）：35-39.

【4】高丹.基于新型物聯(lián)網(wǎng)的煤礦智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].工業(yè)技術(shù)與職業(yè)教育，2016，14（1）：16-18.