一種礦井井下智能交通管控系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通技術領域，具體涉及一種用于礦井井下的智能交通管控系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]目前，傳統(tǒng)的封閉巷道及礦井下交通管控系統(tǒng)，采用在移動終端移動線路上，沿線安裝如射頻讀卡器、壓力傳感器等點狀分布的位置傳感器和通訊基站，以實現(xiàn)檢測移動終端位置并與之通訊，其檢測和通訊為點狀非連續(xù)的；當檢測到移動終端信息后通過通訊鏈路發(fā)送到系統(tǒng)主機，由系統(tǒng)主機處理并發(fā)送指令控制道口信號器，其控制模式基本為單一的主控模式，不能以各段為單位自動分段控制。由于井下環(huán)境惡劣，主通訊纜經(jīng)常發(fā)生斷路故障，完全依賴系統(tǒng)主控方式管控交通，穩(wěn)定性極差，維護難度大，實用效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種礦井井下智能交通管控系統(tǒng)，其采用分段子系統(tǒng)自主控制和上層主系統(tǒng)調(diào)度控制相結合的智能交通管控方式。各子系統(tǒng)可單獨運行，既可發(fā)揮主系統(tǒng)的調(diào)度作用又可提高自動控制分段子系統(tǒng)的生存力、穩(wěn)定性;采用分段子系統(tǒng)，通過定位通訊分站和分段通訊纜，對車載移動終端進行沿線全線覆蓋無線定位通訊，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)技術，使系統(tǒng)更穩(wěn)定，控制更精確。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]—種礦井井下智能交通管控系統(tǒng)，包括上位機、與該上位機通過主通訊纜連接的若干分段子系統(tǒng)以及與該分段子系統(tǒng)進行沿線無線通訊連接的車載移動終端;所述分段子系統(tǒng)包括分段控制器、分段通訊纜以及設置在分段巷道兩端道口的定位通訊分站和交通信號信息顯示器，所述分段控制器通過所述主通訊纜與所述上位機連接，所述分段控制器通過所述分段通訊纜分別與所述定位通訊分站、交通信號信息顯示器連接，兩個定位通訊分站之間通過所述分段通訊纜連接。
[0006]進一步地，所述分段控制器包括信息處理模塊一、通訊模塊和信號控制模塊，所述通訊模塊與上層主通訊纜及上位機相連通訊，并與下層分段通訊纜相連通訊，所述信息處理模塊一根據(jù)所接收的信息，通過內(nèi)嵌的井下交通運行規(guī)則程序，處理相關信息，并向信號控制模塊發(fā)送控制指令，所述信號控制模塊與交通信號信息顯示器通訊連接，并控制其信號信息顯示。
[0007]進一步地，所述定位通訊分站包括信息處理模塊二、無線通訊模塊一和微波測距定位模塊，該定位通訊分站通過分段通訊纜與車載移動終端進行沿途全程無線通訊，并對其進行全程微波測距定位。
[0008]進一步地，所述定位通訊分站還包括雷達測速模塊，用于對車載移動終端進行測速。
[0009]進一步地，所述車載移動終端包括信息處理模塊三、無線通訊模塊二和定位模塊，所述無線通訊模塊二與分段通訊纜全程無線通訊，并與系統(tǒng)進行實時交互通訊，所述定位模塊與所述定位通訊分站進行定位通訊，完成點對點微波測距傳感定位及通訊。
[0010]進一步地，所述分段子系統(tǒng)還包括電源，該電源分別對分段控制器、定位通訊分站、交通信號信息顯示器進行工作供電。
[0011]優(yōu)選地，所述分段通訊纜采用漏泄通訊同軸纜，能與沿線移動的車載移動終端進行全程無線射頻通訊。
[0012]本發(fā)明還提供一種采用權利要求1所述系統(tǒng)的礦井井下智能交通管控方法，包括如下步驟:
[0013]當車輛駛入分段巷道，車載移動終端被駛入端道口的定位通訊分站檢測到位置和身份信息，分段控制器對駛出端道口的交通信號信息顯示器發(fā)送控制指令，控制該交通信號信息顯示器顯示為禁止駛入信號，并顯示相對方向車輛數(shù)為n，分段控制器向車輛駛入端的交通信號信息顯示器發(fā)送控制指令，控制該交通信號信息顯示器顯示為跟進信號，并顯示同向駛入車輛數(shù)為η;當η 2 X時，分段控制器控制駛入端道口的交通信號信息顯示器顯示為禁止駛入信號，其中X為單個分段巷道設置的最大同向跟進車輛數(shù)；
[0014]當車輛駛出分段巷道，車載移動終端脫離分段子系統(tǒng)的無線通訊覆蓋范圍或被其他段外定位通訊分站檢測到，該分段子系統(tǒng)檢測不到車載移動終端的在線信息，分段巷道內(nèi)無車輛，分段控制器控制兩端道口的交通信號信息顯示器顯示為通行信號。
[0015]進一步地，當車輛駛入分段巷道，車載移動終端與分段通訊纜全程無線通訊，車載移動終端與定位通訊分站及系統(tǒng)全程信息交互并被全程定位，車載移動終端實時顯示所在分段及前后各分段的交通運行信息。
[0016]進一步地，當系統(tǒng)需要調(diào)度控制至少一個分段子系統(tǒng)的交通信號信息顯示器時，通過上位機下發(fā)優(yōu)先級高的調(diào)度指令，分段控制器接收到指令，按照系統(tǒng)的優(yōu)先指令依次控制交通信號信息顯示器顯示。
[0017]進一步地，車載移動終端進入一個分段巷道，系統(tǒng)能根據(jù)需要對本段巷道及鄰近的若干個分段巷道進行邏輯編組控制，編組期間，同一組若干個分段巷道被系統(tǒng)視為同一個分段進行交通信號信息控制。
[0018]進一步地，車載移動終端進入分段巷道，道口的定位通訊分站檢測到車輛及移動終端身份信息，所述雷達測速模塊對區(qū)域內(nèi)車輛進行測速，并將身份信息和速度信息發(fā)送至系統(tǒng)，當速度值大于限速值，系統(tǒng)發(fā)送超速警報信息并記錄，系統(tǒng)及車載移動終端觸發(fā)報塾目ο
[0019]由以上技術方案可知，本發(fā)明實現(xiàn)智能化自動管控礦井井下封閉狹窄巷道的交通運行，其可分段獨立管理控制各分段的交通運行，并可通過主系統(tǒng)上位機調(diào)度管控交通運行，系統(tǒng)穩(wěn)定性更高、實用性更好;車載移動終端在各分段內(nèi)移動，沿線與分段通訊纜進行全程無線通訊，并被系統(tǒng)全程跟蹤定位，系統(tǒng)的交通運行信息實時性更強、精確度更高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明礦井井下智能交通管控系統(tǒng)的結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明中分段子系統(tǒng)的結構示意圖，并示出了車載移動終端。
[0022]圖中:1、上位機，2、主通訊纜，3、分段子系統(tǒng)，31、分段控制器，32、分段通訊纜，33、定位通訊分站，34、交通信號信息顯示器，35、電源，4、車載移動終端。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作詳細的說明。
[0024]如圖1所示，礦井井下智能交通管控系統(tǒng)包括上位機1，與上位機相連通訊的主通訊纜2，通過主通訊纜與上位機相連通訊的若干分段子系統(tǒng)3，以及與分段子系統(tǒng)進行沿線無線通訊的車載移動終端4。
[0025]如圖2所示，所述分段子系統(tǒng)3包括分段控制器31、分段通訊纜32以及設置在分段巷道兩端道口的定位通訊分站33和交通信號信息顯示器34，所述分段控制器通過所述主通訊纜與所述上位機連接，所述分段控制器通過所述分段通訊纜分別與所述定位通訊分站、交通信號信息顯示器連接。
[0026]所述分段控制器31包括信息處理模塊一、通訊模塊和信號控制模塊，所述通訊模塊與上層主通訊纜及上位機相連通訊，并與下層分段通訊纜相連通訊，所述信息處理模塊一根據(jù)所接收的信息，通過內(nèi)嵌的井下交通運行規(guī)則程序，處理相關信息，并向信號控制模塊發(fā)送控制指令，所述信號控制模塊與交通信號信息顯示器通訊連接，并控制其信號信息顯示。所述分段控制器可外置，也可內(nèi)置于定位通訊分站或交通信號信息顯示器中。
[0027]所述定位通訊分站33設置于每個分段巷道的兩端，中間以分段通訊纜32相連，分段通訊纜為漏泄通訊同軸纜，其可與沿線移動的車載移動終端進行全程無線射頻通訊。定位通訊分站33由信息處理模塊二、無線通訊模塊一、微波測距定位模塊組成，同時集成雷達測速模塊，其通過分段通訊纜與車載移動終端進行沿途全程無線射頻通訊，并對其進行全程微波測距定位，同時對雷達范圍內(nèi)進行區(qū)域定位和精確測速。定位通訊分站用于檢測駛入、駛出車輛的身份信息、位置信息及速度信息，并將信息發(fā)送至分段控制器及主系統(tǒng)，分段控制器根據(jù)分段子系統(tǒng)既定的交通運行規(guī)則，對分段巷道兩端的道口交通信號信息顯示器進行控制顯示，運行車輛則根據(jù)顯示信息有序運行。
[0028]所述分段子系統(tǒng)3還包括電源35，該電源分別對分段控制器、定位通訊分站、交通信號信息顯示器進行工作供電，所述電源也可內(nèi)置于定位通訊分站中，只要能提供各部分的電源，對其安裝位置不做限定。
[0029]所述車載移動終端4包括信息處理模塊三、無線通訊模塊二和定位模塊，所述無線通訊模塊二與分段通訊纜全程無線通訊，并與系統(tǒng)進行實時交互通訊，所述定位模塊與所述定位通訊分站進行定位通訊，完成點對點微波測距傳感定位及通訊。所述移動終端可通過接收指令輸入，進行司控操作。
[0030]所述移動終端4還包括顯示模塊和聲訊報警模塊，所述顯示模塊實時顯示各分段的交通運行信息，能實時進行交通信息導航。所述聲訊報警模塊可以在系統(tǒng)下發(fā)報警廣播、偵測防撞預警、超速類情況時提供不同聲音訊息報警。
[0031]礦井井下交通的主巷道一般由各個分段巷道連接而成，各分段之間連接處有岔道岔開向巷道外延伸，各分段內(nèi)為狹窄單向行駛的封閉巷道，因此其交通運行需要采用本發(fā)明的高度自動化的智能交通管控系統(tǒng)。車載移動終端4在主巷道內(nèi)移動，當車載移動終端進入一個分段巷道，定位通訊分站33檢測到其進入分段巷道，分段通訊纜32與車載移動終端4進行沿途無線通訊，分段子系統(tǒng)通過定位通訊分站和分段通訊纜對車載移動終端進行沿途定位通訊，分段子系統(tǒng)通過檢測到的車載移動終端位置、方向等運行信息，根據(jù)既定的通行規(guī)則程序，由分段控制器31控制分段巷道兩端道口的交通信號信息顯示器34，顯示道口交通指示信息。分段控制器31同時通過主通訊纜2與