一种矿山机车运输监控系统全列车管理装置及方法

1.一种矿山机车运输监控系统全列车管理装置，其特征是：列车管理装置包括：车载机、车尾报警装置和通讯模块；在车载机和车尾报警装置上连接有通讯模块，车载机和车尾报警装置通过通讯模块通讯连接；
所述的通讯模块包括有线通讯模块和无线通讯模块；
所述的有线通讯模块的芯片为CAN模块；双轨识别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；将控制信号传送到电气闭锁装置，电气闭锁装置实施控制；
所述的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；车载机和车尾报警装置通过无线通讯模块与基站之间相互通讯，车载机和车尾报警装置通过基站与地面控制计算机通讯连接。
2.基于权利要求l的所述的一种矿山机车运输监控系统全列车管理装置的管理方法，其特征是：列车管理方法：在监控网络内，地面控制计算机对监控网络内的通信模块进行编码，通信模块在监控网络内通讯，在矿山机车的车头安装车载机，在车尾安装车尾信号装置；车载机实时发出位置信息和速度信息；
具体步骤如下：
(1)车载机与车尾信号装置实时通信，实时整车管理；
(2)由车载机将矿山机车的车皮信息、物料信息和运输量信息上传到地面控制计算机完成统计；
(3)车载机及车尾信号装置同时或单独通过监控网络将矿山机车信息传送至地面控制计算，地面控制计算机通过监控网络向车载机发送控制信息，实施对矿山机车的整车管理和监控；
(4)不同列的车载机之间通过无线通讯模块相互通讯，不同列的矿山机车之间分别传送各自的位置信息、速度信息，实施不同列矿山机车的管理，防止相撞事故；
(5)不同列的车载机与车尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止矿山机车之间的相撞事故；
(6)不同列的车尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止相撞或倒车事故；
(7)双轨识别传感器在矿山机车行驶在双轨道时对矿山机车的行驶轨道识别；
所述的监控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。

一种矿山机车运输监控系统全列车管理装置及方法\n技术领域\n[0001] 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全列车管理装置及方法。\n背景技术\n[0002] 目前，调度室在对矿山机车运输的工作状态中，存在一个很大的问题，就是对机车的车头及车皮的数量以及全列车的管理。机车运输监控系统一般是采用在轨道附近安装轨道传感器，用轨道传感器来实现对机车的全列车进行监控管理。\n[0003] 现有的对矿山机车的列车管理存在下述缺点：在轨道附近安装轨道传感器，现场环境对轨道传感器正常工作造成的影响非常大，机车掉道、地压影响、积水淹没和淤泥覆盖等情况都会导致轨道传感器无法正常工作；区段之内不能确定机车是否进入双轨区段；形成了识别不准确或失去位置定位。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是要提供一种矿山机车运输监控系统全列车管理装置及方法，解决现有列车管理不能对全列车进行准确的管理的问题。\n[0005] 本发明的目的是这样实现的：本发明包括列车管理装置和列车管理方法；\n[0006] 所述的列车管理装置包括：车载机、车尾报警装置和通讯模块；在车载机和车尾报警装置上连接有通讯模块，车载机和车尾报警装置通过通讯模块通讯连接。\n[0007] 所述的通讯模块包括有线通讯模块和无线通讯模块；\n[0008] 所述的有线通讯模块的芯片为CAN模块；双轨识别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；将控制信号传送到电气闭锁装置，电气闭锁装置实施控制；\n[0009] 所述的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；车载机和车尾报警装置通过无线通讯模块与基站之间相互通讯，车载机和车尾报警装置通过基站与地面控制计算机通讯连接；无线通讯模块的芯片为ZIGBEE传输模块。\n[0010] 所述的列车管理方法：在监控网络内，地面控制计算机对监控网络内的通信模块进行编码，通信模块在监控网络内通讯，在矿山机车的车头安装车载机，在车尾安装车尾信号装置；车载机实时发出位置信息和速度信息。\n[0011] （1）车载机与车尾信号装置实时通信，实时整车管理；\n[0012] （2）由车载机将矿山机车的车皮信息、物料信息和运输量信息上传到地面控制计算机完成统计。\n[0013] （3）车载机及车尾信号装置同时或单独通过监控网络将矿山机车信息传送至地面控制计算，地面控制计算机通过监控网络向车载机发送控制信息，实施对矿山机车的整车管理、监控；\n[0014] （4）不同列的车载机之间通过无线通讯模块相互通讯，车载机之间分别传送各自的位置信息、速度信息，实施不同列矿山机车的管理，防止相撞或追尾事故；\n[0015] （5）不同列的车载机与尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止矿山机车之间的相撞或追尾事故；\n[0016] （6）不同列的车尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止相撞、追尾或倒车事故；\n[0017] （7）双轨识别传感器在矿山机车行驶在双轨道时对矿山机车的行驶轨道识别。\n[0018] 所述的监控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；\n[0019] 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。\n[0020] 有益效果，由于采用了上述方案，该矿山机车的全列车管理通过车头车载机和车尾信号装置进行车皮数量的管理，能及时发现整列车中是否有车皮丢失；车尾信号装置将车尾的信息传至车载机，车载机综合车尾的信号和车头的信号，传至地面控制计算机，计算机将全列车的信息实时显示在机车运输监控系统的画面中，实现追尾报警、车皮管理等功能。\n[0021] 对矿山机车行车过程中出现的追尾信号：1、通过矿山机车车载机与无线基站进行信息处理，地面控制计算机显示红灯追尾报警信号，并且生成追尾的地点、车号、追尾的距离等井下现场数据显示，调度员根据井下现场数据及时调度现场电机车，避免追尾或撞车事故的发生，2、追尾信号可通过车载机和车尾传感器的距离设定，在井下现场实现追尾报警信号，提示司机注意安全；防止矿山机车行车追尾。\n[0022] 车载机能实时对机车定位、运算准确、现场通过报警、生产管理、控制管理、机车的速度、信号控制，提高生产效率和安全效率，帮助电机车司机解决现场的安全问题，有效的抑制安全隐患防止安全事故的发生。通过车尾信号报警功能进行倒车、丢车、清点车皮，追尾信号的提示，有效的防止追尾和撞车事故的发生。\n[0023] 解决了现有自动监控系统控制不准确、不可控，甚至瘫痪的问题，达到了本发明的目的。\n[0024] 优点：实现对机车所拉车皮的管理，精确计算每班、每位司机的工作量，为运输管理提供精确依据；实现机车的追尾报警功能，能够根据预设的追尾报警距离，当机车距离过近时，车载机会发出报警信号，提示司机，而且在机车运输监控系统上位机画面上提示并记录。\n附图说明\n[0025] 图1为本发明的结构图。\n[0026] 图2为本发明的监控系统全列车有线管理结构图。\n[0027] 图中，1、车载机；2、矿山机车；3、基站；4、车尾报警装置；5、有线网关。\n具体实施方式\n[0028] 实施例1：本发明包括列车管理装置和列车管理方法；\n[0029] 所述的列车管理装置包括：车载机1、车尾报警装置4和通讯模块；在车载机和车尾报警装置上连接有通讯模块，车载机和车尾报警装置通过通讯模块通讯连接。\n[0030] 所述的通讯模块为无线通讯模块；\n[0031] 所述的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3、网关和地面控制计算机通讯连接；车载机和车尾报警装置通过无线通讯模块与基站之间相互通讯，车载机1和车尾报警装置4通过基站3与地面控制计算机通讯连接；无线通讯模块的芯片为ZIGBEE传输模块。\n[0032] 所述的列车管理方法：在监控网络内，地面控制计算机对监控网络内的通信模块进行编码，通信模块在监控网络内通讯，在矿山机车2的车头安装车载机，在车尾安装车尾信号装置；车载机实时发出位置信息和速度信息。\n[0033] 具体管理方法：\n[0034] （1）车载机与车尾信号装置实时通信，实时整列车管理；\n[0035] （2）由车载机将整列车的车皮信息、物料信息、运输量信息上传地面计算机。\n[0036] （3）车载机及车尾信号装置同时或单独通过监控网络将矿山机车信息传送至地面控制计算，地面控制计算机通过监控网络向车载机发送控制指令，实施对矿山机车的整车管理、监控；\n[0037] （4）不同列的车载机之间通过无线通讯模块相互通讯，不同列的矿山机车之间分别传送各自的位置信息、速度信息，实施不同列矿山机车的管理，防止相撞或追尾事故；\n[0038] （5）不同列的车载机与车尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止矿山机车之间的相撞或追尾事故；\n[0039] （6）不同列的车尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止相撞、追尾或倒车事故；\n[0040] （7）双轨识别传感器在矿山机车行驶在双轨道时对矿山机车的行驶轨道识别。\n[0041] 车载机通过基站与地面控制计算机进行通讯，实时将矿山机车的位置信息、速度信息上传至地面控制计算机；地面控制计算机根据车载机通讯模块的通讯信息进行计算，将计算结果通过地面控制计算机上显示出矿山机车在井下具体位置的画面，实现矿山机车的实时定位；地面控制计算机依据矿山机车的实时定位信息和速度信息；再通过基站将控制信息反送到通讯模块，实现对矿山机车的定位、调度与监控；在车载机上安装速度模块、控制模块、语音模块；车载机依据通讯模块接收到的控制信息，实现各类报警、道岔遥控、机车追尾控制、语音传输、车皮数量信息的上传、管理；自动实施对矿山机车的整车管理。\n[0042] 所述的速度模块：矿山机车安装的车载机通过监控网络的每一个基站时，车载机的速度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，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。\n[0043] 在矿山机车车尾安装车尾信号装置，在车尾信号装置内置有通讯模块、追尾报警设定模块、倒车报警模块和红灯信号模块。\n[0044] 车头的车载机实时与车尾的车尾信号装置进行通讯，当车载机接收到车尾信号装置的回馈信息，车载机和车尾信号装置通过无线通讯将车尾和车头连接到一起，车载机将与车尾信号装置的通讯信息上传至地面控制计算机；当车载机没有收到车尾信号装置的反馈信息，车载机向地面控制计算机发送丢车信息，同时发出丢车报警，实现矿山机车实时机车的整列管理。\n[0045] 所述的追尾报警模块：矿山机车在监控网络内通过地面控制计算机，在车载机上设定机车追尾报警范围或行驶占用范围报警，两个车载机之间达到机车追尾报警范围或行驶区域被占用范围报警时，车载机向地面控制计算机发送报警信息，地面控制计算机的显示器上显示红色报警灯闪烁画面，并且显示车载机发送来的追尾报警数据；同时车载机通过报警的方式提示司机停车等待或注意行驶安全；追尾报警的实现方法：矿山机车与监控网络的基站之间，每个矿山机车之间均进行位置信息通讯，对每个矿山机车的位置信息进行处理，进入追尾设定范围内时，实现追尾报警。\n[0046] 追尾报警的实现方法：每个矿山机车之间均进行位置信息通讯，对每个矿山机车的位置信息进行处理，进入追尾设定范围内时（比如系统设定追尾或者区域占用范围是100米），实现追尾报警。\n[0047] 倒车报警的实现方法，当矿山机车倒车时，车头的车载机向车尾的车尾信号装置通信，车尾信号装置接收到车载机的倒车信号后，启动倒车报警模块工作，倒车报警。\n[0048] 所述的网络为无线网络，所述的无线网络包括无线网关和无线基站；所述的通讯模块为无线通讯模块。\n[0049] 所述的矿山机车为架线电机车。\n[0050] 实施例2：网络为有线网络，所述的有线网络包括有线网关5和有线基站；\n[0051] 所述的通讯模块为有线通讯模块；所述的有线通讯模块的芯片为CAN模块；双轨识别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；将控制信号传送到电气闭锁装置，电气闭锁装置实施控制。\n[0052] 所述的列车管理方法为：（1）车载机与车尾信号装置实时通信；矿山机车司机通过车载机键盘将整列车的车皮数量上传至地面控制计算机，矿山机车实现车皮数量和运输产量的整列管理。\n[0053] 所述的矿山机车为架线电机车。\n[0054] 其它与实施例1同。\n[0055] 实施例3：列车管理方法为：由车载机将车载机和车尾信号装置的信息通过监控网络上传至地面控制计算机，实时整车管理。\n[0056] 车载机通过基站与地面控制计算机进行通讯，实时将矿山机车的位置信息、速度信息上传至地面控制计算机；地面控制计算机根据车载机通讯模块的信息进行计算，将计算结果通过地面控制计算机上显示出矿山机车在井下具体位置的画面，实现矿山机车的实时定位；地面控制计算机依据矿山机车的实时定位信息和速度信息；再通过基站将控制信息反送到通讯模块，实现对矿山机车的定位、调度与监控；在车载机上安装速度模块、控制模块、语音模块；车载机依据通讯模块接收到的控制信息，实现各类报警、道岔遥控、机车追尾控制、语音传输、车皮数量信息的上传、管理；自动实施对矿山机车的整车管理。\n[0057] 所述的矿山机车为电瓶车。\n[0058] 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，无线发射器的天线和无线接收器的天线均与单片机连接，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；车载机和车尾报警装置通过无线通讯模块与基站之间相互通讯，车载机和车尾报警装置通过基站与地面控制计算机通讯连接。\n[0059] 其它与实施1同。\n[0060] 实施例4：列车管理方法为：车载机及车尾信号装置同时或单独通过监控网络将矿山机车信息传送至地面控制计算，地面控制计算机通过监控网络向车载机发送控制指令，实施对矿山机车的整车管理、监控。\n[0061] 所述的矿山机车为无轨胶轮车。\n[0062] 其它与实施1同。\n[0063] 实施例5：列车管理方法为：不同列的车载机之间通过无线通讯模块相互通讯，不同列的矿山机车之间分别传送各自的位置信息、速度信息，实施不同列矿山机车的管理，防止相撞或追尾事故。\n[0064] 所述的矿山机车矿用式汽车。\n[0065] 其它与实施1同。\n[0066] 实施例6：列车管理方法为：不同列的车载机与尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止矿山机车之间的相撞或追尾事故。\n[0067] 其它与实施1同。\n[0068] 实施例7：列车管理方法为：不同列的车尾信号装置之间通过无线通讯模块相互通讯，防止相撞、追尾或倒车事故。\n[0069] 其它与实施1同。\n[0070] 实施例8：由车载机将整列车的车皮信息、物料信息、运输量信息上传地面计算机完成统计。\n[0071] 其它与实施1同。