井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個(gè)地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)、一個(gè)井下調(diào)度站和多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端，所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)有線電纜與所述井下調(diào)度站連接，所述井下調(diào)度站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端分別連接，每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端設(shè)置在一個(gè)井下機(jī)車上，用于實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，所述井下調(diào)度站基于接收到的多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，控制所述多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車調(diào)度。通過(guò)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下機(jī)車的全方位狀態(tài)監(jiān)控和即時(shí)報(bào)警，并通過(guò)無(wú)線通信方式減少井下布線，維護(hù)了井下作業(yè)的安全，減輕了礦井管理部門(mén)的維護(hù)壓力。
【專利說(shuō)明】井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]礦井，指的是在地底下開(kāi)采的礦山，有時(shí)把礦山地下開(kāi)拓中的斜井、豎井、平硐等也稱為礦井。礦井開(kāi)拓對(duì)金屬礦山或采煤礦井的生產(chǎn)建設(shè)的全局有重大而深遠(yuǎn)的影響，他不僅關(guān)系礦井的基建工程量，初期投資和建井速度，更重要的是將長(zhǎng)期決定礦井的生產(chǎn)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。礦井開(kāi)拓即從地面向地下開(kāi)掘一系列井巷，通至采區(qū)。
[0003]礦井開(kāi)拓需要解決的主要問(wèn)題是:正確劃分井田，選擇合理的開(kāi)拓方式，確定礦井的生產(chǎn)能力，按標(biāo)高劃分開(kāi)采水平，選擇適當(dāng)?shù)耐L(fēng)方式，進(jìn)行采區(qū)部署以及決定采區(qū)開(kāi)采的順序等。
[0004]在礦井的井巷中，負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)V產(chǎn)的交通工具是機(jī)車。20世紀(jì)初礦井機(jī)車運(yùn)輸逐步代替有極繩、無(wú)極繩運(yùn)輸。因設(shè)備簡(jiǎn)單，能運(yùn)送各種貨載，機(jī)動(dòng)靈活，而得到廣泛應(yīng)用。機(jī)車運(yùn)輸適用于平均坡度3?5%。的水平巷道；局部最大坡度不超過(guò)30%。。礦井機(jī)車運(yùn)輸設(shè)備包括機(jī)車、礦車和軌道。
[0005]由于生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的特殊性，礦井一直是安全管理部門(mén)重點(diǎn)監(jiān)控的場(chǎng)所，但監(jiān)控點(diǎn)主要集中在開(kāi)采面位置，缺少針對(duì)井下機(jī)車的監(jiān)控系統(tǒng)，而井下機(jī)車由于數(shù)量多、負(fù)荷重、井下環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)控困難等多個(gè)客觀原因，急需建立一套針對(duì)井下多個(gè)機(jī)車的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)合理規(guī)范多個(gè)機(jī)車的相對(duì)位置，快速了解機(jī)車附近情況，方便安全管理部門(mén)及時(shí)采取措施，避免危機(jī)擴(kuò)大化。
[0006]因此，需要一種井下機(jī)車狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，將井下多個(gè)機(jī)車的多個(gè)狀態(tài)包括機(jī)車運(yùn)動(dòng)方向、行進(jìn)速度、前向圖像和后向圖像，以及與機(jī)車間距相關(guān)的報(bào)警信息，快速準(zhǔn)確地上傳到礦井監(jiān)控平臺(tái)，為礦井的安全管理部門(mén)的決策提供重要參考數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)引入無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將井下調(diào)度站和多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端無(wú)障礙連接，為每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端增加多個(gè)狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)全方位的狀態(tài)監(jiān)控，并根據(jù)機(jī)車間距的具體情況，發(fā)出不同的報(bào)警提示信息，幫助井下調(diào)度站了解每一個(gè)機(jī)車的環(huán)境信息，以采取有效措施擺脫危機(jī)，保障礦井的正常運(yùn)營(yíng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)、一個(gè)井下調(diào)度站和多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端，所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)有線電纜與所述井下調(diào)度站連接，所述井下調(diào)度站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端分別連接，每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端設(shè)置在一個(gè)井下機(jī)車上，用于實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，所述井下調(diào)度站基于接收到的多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，控制所述多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車調(diào)度。
[0009]更具體地，所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述機(jī)車監(jiān)控終端還包括加速度傳感器，包括質(zhì)量塊和壓電元件，基于質(zhì)量塊對(duì)壓電元件施加力的變化，確定井下機(jī)車的運(yùn)動(dòng)方向；速度檢測(cè)儀，通過(guò)檢測(cè)井下機(jī)車的車輪的旋轉(zhuǎn)速度，確定井下機(jī)車的行進(jìn)速度；前向攝像機(jī)，用于拍攝井下機(jī)車的前方景象以輸出前向圖像；后向攝像機(jī)，用于拍攝井下機(jī)車的后方景象以輸出后向圖像；無(wú)線通信接口，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與所述井下調(diào)度站無(wú)線連接，以將接收到的機(jī)車狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給所述井下調(diào)度站，所述機(jī)車狀態(tài)包括機(jī)車間距正常信號(hào)、機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)、機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)、運(yùn)動(dòng)方向、行進(jìn)速度、前向圖像和后向圖像；機(jī)車驅(qū)動(dòng)器，用于控制井下機(jī)車的行進(jìn)速度和運(yùn)動(dòng)方向；前向紅外線測(cè)距儀，包括前向紅外線發(fā)射單元、前向紅外線接收單元和前向運(yùn)算單元，所述前向運(yùn)算單元與所述前向紅外線發(fā)射單元和所述前向紅外線接收單元分別連接，所述前向紅外線發(fā)射單元向井下機(jī)車的正前方發(fā)射紅外線，所述前向紅外線接收單元接收反射紅外線，所述前向運(yùn)算單元根據(jù)所述前向紅外線發(fā)射單元的發(fā)射時(shí)間、所述前向紅外線接收單元的接收時(shí)間和紅外線傳播速度計(jì)算井下機(jī)車距離前方機(jī)車的前向距離；后向紅外線測(cè)距儀，包括后向紅外線發(fā)射單元、后向紅外線接收單元和后向運(yùn)算單元，所述后向運(yùn)算單元與所述后向紅外線發(fā)射單元和所述后向紅外線接收單元分別連接，所述后向紅外線發(fā)射單元向井下機(jī)車的正后方發(fā)射紅外線，所述后向紅外線接收單元接收反射紅外線，所述后向運(yùn)算單元根據(jù)所述后向紅外線發(fā)射單元的發(fā)射時(shí)間、所述后向紅外線接收單元的接收時(shí)間和紅外線傳播速度計(jì)算井下機(jī)車距離后方機(jī)車的后向距離；微控制器，與所述加速度傳感器、所述速度檢測(cè)儀、所述前向攝像機(jī)、所述后向攝像機(jī)、所述無(wú)線通信接口、所述機(jī)車驅(qū)動(dòng)器、所述前向紅外線測(cè)距儀和所述后向紅外線測(cè)距儀分別連接，當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榍跋驎r(shí)，啟動(dòng)前向工作模式，當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹笙驎r(shí)，啟動(dòng)后向工作模式；所述井下調(diào)度站還包括無(wú)線通信接口，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的無(wú)線通信接口連接，以接收所述機(jī)車狀態(tài)，并發(fā)送調(diào)度命令；ARM10處理器，連接所述無(wú)線通信接口，基于多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的機(jī)車狀態(tài)確定每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的調(diào)度命令，所述調(diào)度命令用于控制機(jī)車監(jiān)控終端對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的行進(jìn)速度和運(yùn)動(dòng)方向；顯示器，連接所述ARMlO處理器，用于顯示每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的機(jī)車狀態(tài)；其中，在所述前向工作模式中，所述微控制器啟動(dòng)所述前向攝像機(jī)和所述前向紅外線測(cè)距儀，關(guān)閉所述后向攝像機(jī)和所述后向紅外線測(cè)距儀，在前向距離大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距正常信號(hào)，在前向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍且大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)，在前向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)，并將所述行進(jìn)速度、所述運(yùn)動(dòng)方向和所述前向圖像發(fā)送給所述無(wú)線通信接口 ；在所述后向工作模式中，所述微控制器啟動(dòng)所述后向攝像機(jī)和所述后向紅外線測(cè)距儀，關(guān)閉所述前向攝像機(jī)和所述前向紅外線測(cè)距儀，在后向距離大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距正常信號(hào)，在后向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍且大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)，在后向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)，并將所述行進(jìn)速度、所述運(yùn)動(dòng)方向和所述后向圖像發(fā)送給所述無(wú)線通信接口。
[0010]更具體地，所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)有線電纜接收所述井下調(diào)度站轉(zhuǎn)發(fā)的每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的機(jī)車狀態(tài)。
[0011]更具體地，所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述前向攝像機(jī)包括圖像編碼器和前向攝像頭，所述前向圖像為壓縮編碼后的前向攝像頭采集的圖像。
[0012]更具體地，所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述后向攝像機(jī)包括圖像編碼器和后向攝像頭，所述后向圖像為壓縮編碼后的后向攝像頭采集的圖像。
[0013]更具體地，所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述機(jī)車監(jiān)控終端還包括存儲(chǔ)器，用于預(yù)存井下機(jī)車身長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的井下調(diào)度站的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]礦井，是礦場(chǎng)常見(jiàn)的建筑，當(dāng)?shù)V藏不存在于地面的一層，礦工必須在地面鉆出沙井深入地心，利用各種開(kāi)礦科技把地底深處礦物帶上地面。礦井的開(kāi)拓可以分成立井開(kāi)拓，斜井開(kāi)拓，平硐開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓，主井和運(yùn)輸巷等都需要永久的支護(hù)，可以采用砌碹支護(hù)，架拱支護(hù)，架蓬支護(hù)，錨桿支護(hù)，錨噴支護(hù)，錨網(wǎng)噴支護(hù)，錨索支護(hù)，金屬拱形支架支護(hù)，料石支護(hù)，鋼筋混凝土支護(hù)，當(dāng)然還有各類支護(hù)之間的聯(lián)合支護(hù)。采掘工作面就需要臨時(shí)支護(hù)了，主要有打點(diǎn)柱，液壓支柱支護(hù)，木支柱支護(hù)等方式。采煤一般都采用后退式采煤，邊采邊加強(qiáng)支護(hù)。采空區(qū)一般使用填充或者等它自己垮。
[0019]當(dāng)前，對(duì)礦井的監(jiān)控主要集中在礦井的采礦面周圍，通過(guò)各種檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)開(kāi)礦位置的各種狀態(tài)參數(shù)，避免礦難發(fā)生。然而，作為礦井運(yùn)輸?shù)膭?dòng)脈，來(lái)回穿梭在地下礦井中的各個(gè)井下機(jī)車也會(huì)出現(xiàn)因?yàn)檎{(diào)度不力或各種復(fù)雜地下環(huán)境引起的機(jī)車相撞、機(jī)車超速、運(yùn)輸超載或礦產(chǎn)脫離等危機(jī)。這些危機(jī)的出現(xiàn)干擾了礦井的正常運(yùn)營(yíng)，降低了礦井的運(yùn)輸效率，給礦井經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)不菲的經(jīng)濟(jì)的損失。
[0020]本發(fā)明的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，采用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)作為井下調(diào)度站和多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的井下環(huán)境，在地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)和井下調(diào)度站之間相對(duì)簡(jiǎn)單的通信環(huán)境下，采用有線電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以保障機(jī)車監(jiān)控終端的多種狀態(tài)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息準(zhǔn)確暢途地發(fā)送到安全管理部門(mén)的操縱平臺(tái)。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，如圖1所示，所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)包括地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)1、井下調(diào)度站2和η個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4，η為大于I的自然數(shù)，每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4上設(shè)置了多種檢測(cè)設(shè)備，用于對(duì)機(jī)車監(jiān)控終端4周圍環(huán)境進(jìn)行即時(shí)檢測(cè)，所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)I通過(guò)有線電纜與所述井下調(diào)度站2連接，所述井下調(diào)度站2通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)3與所述η個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端分別連接，每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4設(shè)置在一個(gè)井下機(jī)車上，用于實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，所述井下調(diào)度站2基于接收到的多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，控制所述多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車調(diào)度。
[0022]接著，對(duì)本發(fā)明的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更具體的說(shuō)明。
[0023]在所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4還包括加速度傳感器，包括質(zhì)量塊和壓電元件，基于質(zhì)量塊對(duì)壓電元件施加力的變化，確定井下機(jī)車的運(yùn)動(dòng)方向；速度檢測(cè)儀，通過(guò)檢測(cè)井下機(jī)車的車輪的旋轉(zhuǎn)速度，確定井下機(jī)車的行進(jìn)速度；前向攝像機(jī)，用于拍攝井下機(jī)車的前方景象以輸出前向圖像；后向攝像機(jī)，用于拍攝井下機(jī)車的后方景象以輸出后向圖像。
[0024]每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4還包括無(wú)線通信接口，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)3與所述井下調(diào)度站2無(wú)線連接，以將接收到的機(jī)車狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給所述井下調(diào)度站2，所述機(jī)車狀態(tài)包括機(jī)車間距正常信號(hào)、機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)、機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)、運(yùn)動(dòng)方向、行進(jìn)速度、前向圖像和后向圖像；機(jī)車驅(qū)動(dòng)器，用于控制井下機(jī)車的行進(jìn)速度和運(yùn)動(dòng)方向。
[0025]每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4還包括前向紅外線測(cè)距儀，包括前向紅外線發(fā)射單元、前向紅外線接收單元和前向運(yùn)算單元，所述前向運(yùn)算單元與所述前向紅外線發(fā)射單元和所述前向紅外線接收單元分別連接，所述前向紅外線發(fā)射單元向井下機(jī)車的正前方發(fā)射紅外線，所述前向紅外線接收單元接收反射紅外線，所述前向運(yùn)算單元根據(jù)所述前向紅外線發(fā)射單元的發(fā)射時(shí)間、所述前向紅外線接收單元的接收時(shí)間和紅外線傳播速度計(jì)算井下機(jī)車距離前方機(jī)車的前向距離。
[0026]每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4還包括后向紅外線測(cè)距儀，包括后向紅外線發(fā)射單元、后向紅外線接收單元和后向運(yùn)算單元，所述后向運(yùn)算單元與所述后向紅外線發(fā)射單元和所述后向紅外線接收單元分別連接，所述后向紅外線發(fā)射單元向井下機(jī)車的正后方發(fā)射紅外線，所述后向紅外線接收單元接收反射紅外線，所述后向運(yùn)算單元根據(jù)所述后向紅外線發(fā)射單元的發(fā)射時(shí)間、所述后向紅外線接收單元的接收時(shí)間和紅外線傳播速度計(jì)算井下機(jī)車距離后方機(jī)車的后向距離。
[0027]每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4還包括微控制器，與所述加速度傳感器、所述速度檢測(cè)儀、所述前向攝像機(jī)、所述后向攝像機(jī)、所述無(wú)線通信接口、所述機(jī)車驅(qū)動(dòng)器、所述前向紅外線測(cè)距儀和所述后向紅外線測(cè)距儀分別連接，當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榍跋驎r(shí)，啟動(dòng)前向工作模式，當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹笙驎r(shí)，啟動(dòng)后向工作模式。
[0028]參照?qǐng)D2，所述井下調(diào)度站2還包括無(wú)線通信接口 22，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4的無(wú)線通信接口連接，以接收所述機(jī)車狀態(tài)，并發(fā)送調(diào)度命令;ARM10處理器21，連接所述無(wú)線通信接口 22，基于η個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4的機(jī)車狀態(tài)確定每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的調(diào)度命令，所述調(diào)度命令用于控制機(jī)車監(jiān)控終端4對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的行進(jìn)速度和運(yùn)動(dòng)方向。
[0029]所述井下調(diào)度站2還包括顯示器23，連接所述ARMlO處理器21，用于顯示每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4的機(jī)車狀態(tài)。
[0030]其中，在所述前向工作模式中，所述微控制器啟動(dòng)所述前向攝像機(jī)和所述前向紅外線測(cè)距儀，關(guān)閉所述后向攝像機(jī)和所述后向紅外線測(cè)距儀，在前向距離大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距正常信號(hào)，在前向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍且大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)，在前向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)，并將所述行進(jìn)速度、所述運(yùn)動(dòng)方向和所述前向圖像發(fā)送給所述無(wú)線通信接口。
[0031]其中，在所述后向工作模式中，所述微控制器啟動(dòng)所述后向攝像機(jī)和所述后向紅外線測(cè)距儀，關(guān)閉所述前向攝像機(jī)和所述前向紅外線測(cè)距儀，在后向距離大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距正常信號(hào)，在后向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍且大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)，在后向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)，并將所述行進(jìn)速度、所述運(yùn)動(dòng)方向和所述后向圖像發(fā)送給所述無(wú)線通信接口。
[0032]其中，在所述井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)I通過(guò)有線電纜接收所述井下調(diào)度站2轉(zhuǎn)發(fā)的每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端4的機(jī)車狀態(tài)，所述前向攝像機(jī)可包括圖像編碼器和前向攝像頭，所述前向圖像為壓縮編碼后的前向攝像頭采集的圖像，所述后向攝像機(jī)可包括圖像編碼器和后向攝像頭，所述后向圖像為壓縮編碼后的后向攝像頭采集的圖像，所述機(jī)車監(jiān)控終端4還可以包括存儲(chǔ)器，用于預(yù)存井下機(jī)車身長(zhǎng)。
[0033]另外，由于礦井的復(fù)雜危險(xiǎn)的工作環(huán)境，對(duì)圖像采集設(shè)備具有較高的防爆要求，在煤礦井下存在的易燃易爆物主要有以下幾種:汽油、柴油、液態(tài)烴、清潔汽油、甲烷以及現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)一些硫化氫、CO等有害氣體。為了滿足礦井的防爆要求，機(jī)車監(jiān)控終端4的前向攝像機(jī)和后向攝像機(jī)都可選擇防爆攝像機(jī)。
[0034]防爆攝像機(jī)，顧名思義就是起到防止爆炸的攝像機(jī)，其主要作用就是氣體隔爆或者粉塵防爆，可以用于化工廠，加油站，油田油庫(kù)，軍工航天，礦山礦井等有危險(xiǎn)可燃性氣體或者粉塵的地方。因?yàn)橐蟹辣墓δ?，所以外殼也要有很?qiáng)的隔爆功能。防爆攝像機(jī)產(chǎn)品的氣密性很高，與外界空氣要做到完全隔絕。目前國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)C級(jí)為最高等級(jí)，B級(jí)的氣密性沒(méi)有那么好，在一些危險(xiǎn)場(chǎng)所還是選隔爆性能好的產(chǎn)品。
[0035]采用本發(fā)明的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，針對(duì)井下監(jiān)控系統(tǒng)很少對(duì)機(jī)車進(jìn)行監(jiān)控、容易導(dǎo)致機(jī)車運(yùn)營(yíng)混亂的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)為每一個(gè)機(jī)車設(shè)置多個(gè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)車間隔的有差別的報(bào)警策略，同時(shí)引入無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)保障機(jī)車數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩?，為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端合理調(diào)度、消除各種危機(jī)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是保證機(jī)車行車安全、提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本和減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度的重要設(shè)施，從而實(shí)現(xiàn)礦井機(jī)車運(yùn)輸監(jiān)控，加快車輛的周轉(zhuǎn)，減少運(yùn)輸崗位人員，提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本，有效防止機(jī)車碰頭及追尾事故的發(fā)生，可為礦井帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0036]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)、一個(gè)井下調(diào)度站和多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端，所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)有線電纜與所述井下調(diào)度站連接，所述井下調(diào)度站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與所述多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端分別連接，每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端設(shè)置在一個(gè)井下機(jī)車上，用于實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，所述井下調(diào)度站基于接收到的多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車狀態(tài)，控制所述多個(gè)井下機(jī)車的機(jī)車調(diào)度。
2.如權(quán)利要求1所述的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述機(jī)車監(jiān)控終端還包括: 加速度傳感器，包括質(zhì)量塊和壓電元件，基于質(zhì)量塊對(duì)壓電元件施加力的變化，確定井下機(jī)車的運(yùn)動(dòng)方向； 速度檢測(cè)儀，通過(guò)檢測(cè)井下機(jī)車的車輪的旋轉(zhuǎn)速度，確定井下機(jī)車的行進(jìn)速度； 前向攝像機(jī)，用于拍攝井下機(jī)車的前方景象以輸出前向圖像； 后向攝像機(jī)，用于拍攝井下機(jī)車的后方景象以輸出后向圖像； 無(wú)線通信接口，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與所述井下調(diào)度站無(wú)線連接，以將接收到的機(jī)車狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給所述井下調(diào)度站，所述機(jī)車狀態(tài)包括機(jī)車間距正常信號(hào)、機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)、機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)、運(yùn)動(dòng)方向、行進(jìn)速度、前向圖像和后向圖像； 機(jī)車驅(qū)動(dòng)器，用于控制井下機(jī)車的行進(jìn)速度和運(yùn)動(dòng)方向； 前向紅外線測(cè)距儀，包括前向紅外線發(fā)射單元、前向紅外線接收單元和前向運(yùn)算單元，所述前向運(yùn)算單元與所述前向紅外線發(fā)射單元和所述前向紅外線接收單元分別連接，所述前向紅外線發(fā)射單元向井下機(jī)車的正前方發(fā)射紅外線，所述前向紅外線接收單元接收反射紅外線，所述前向運(yùn)算單元根據(jù)所述前向紅外線發(fā)射單元的發(fā)射時(shí)間、所述前向紅外線接收單元的接收時(shí)間和紅外線傳播速度計(jì)算井下機(jī)車距離前方機(jī)車的前向距離； 后向紅外線測(cè)距儀，包括后向紅外線發(fā)射單元、后向紅外線接收單元和后向運(yùn)算單元，所述后向運(yùn)算單元與所述后向紅外線發(fā)射單元和所述后向紅外線接收單元分別連接，所述后向紅外線發(fā)射單元向井下機(jī)車的正后方發(fā)射紅外線，所述后向紅外線接收單元接收反射紅外線，所述后向運(yùn)算單元根據(jù)所述后向紅外線發(fā)射單元的發(fā)射時(shí)間、所述后向紅外線接收單元的接收時(shí)間和紅外線傳播速度計(jì)算井下機(jī)車距離后方機(jī)車的后向距離； 微控制器，與所述加速度傳感器、所述速度檢測(cè)儀、所述前向攝像機(jī)、所述后向攝像機(jī)、所述無(wú)線通信接口、所述機(jī)車驅(qū)動(dòng)器、所述前向紅外線測(cè)距儀和所述后向紅外線測(cè)距儀分別連接，當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榍跋驎r(shí)，啟動(dòng)前向工作模式，當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹笙驎r(shí)，啟動(dòng)后向工作1吳式； 所述井下調(diào)度站還包括: 無(wú)線通信接口，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的無(wú)線通信接口連接，以接收所述機(jī)車狀態(tài)，并發(fā)送調(diào)度命令； ARMlO處理器，連接所述無(wú)線通信接口，基于多個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的機(jī)車狀態(tài)確定每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的調(diào)度命令，所述調(diào)度命令用于控制機(jī)車監(jiān)控終端對(duì)應(yīng)的井下機(jī)車的行進(jìn)速度和運(yùn)動(dòng)方向； 顯示器，連接所述ARMlO處理器，用于顯示每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的機(jī)車狀態(tài)； 其中，在所述前向工作模式中，所述微控制器啟動(dòng)所述前向攝像機(jī)和所述前向紅外線測(cè)距儀，關(guān)閉所述后向攝像機(jī)和所述后向紅外線測(cè)距儀，在前向距離大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距正常信號(hào)，在前向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍且大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)，在前向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)，并將所述行進(jìn)速度、所述運(yùn)動(dòng)方向和所述前向圖像發(fā)送給所述無(wú)線通信接口 ； 其中，在所述后向工作模式中，所述微控制器啟動(dòng)所述后向攝像機(jī)和所述后向紅外線測(cè)距儀，關(guān)閉所述前向攝像機(jī)和所述前向紅外線測(cè)距儀，在后向距離大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距正常信號(hào)，在后向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的10倍且大于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距預(yù)警信號(hào)，在后向距離小于等于井下機(jī)車身長(zhǎng)的2倍時(shí)，向所述無(wú)線通信接口發(fā)出機(jī)車間距報(bào)警信號(hào)，并將所述行進(jìn)速度、所述運(yùn)動(dòng)方向和所述后向圖像發(fā)送給所述無(wú)線通信接口。
3.如權(quán)利要求2所述的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)有線電纜接收所述井下調(diào)度站轉(zhuǎn)發(fā)的每一個(gè)機(jī)車監(jiān)控終端的機(jī)車狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求2所述的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述前向攝像機(jī)包括圖像編碼器和前向攝像頭，所述前向圖像為壓縮編碼后的前向攝像頭采集的圖像。
5.如權(quán)利要求2所述的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述后向攝像機(jī)包括圖像編碼器和后向攝像頭，所述后向圖像為壓縮編碼后的后向攝像頭采集的圖像。
6.如權(quán)利要求2所述的井下機(jī)車狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述機(jī)車監(jiān)控終端還包括存儲(chǔ)器，用于預(yù)存井下機(jī)車身長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK104199430SQ201410484847
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
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