1、2 0 2 3年第3期2 0 2 3年3月辅助运输（简称“辅运”）监控系统是煤矿辅运智能化的关键环节，监控系统自身的安全性、稳定性及可视化制约着煤矿的安全高效生产。根据物料运输种类，可将煤矿运输系统分为煤炭运输系统和辅助运输系统。煤炭运输系统将开采的煤炭通过破碎机、转载机、带式输送机运输到煤仓；辅助运输系统主要负责人员、材料、设备的运输。整个运输网络纷繁复杂，导致运输事故率居高不下。辅运设备监控系统可实时掌握井下设备的运行状态，运输设备位置、设备运行轨迹、行驶速度、所在巷道、巷道内车辆数量及司机对设备故障的反馈，使调度人员详细了解井下运行状况，及时对车辆进行调度，提高巷道通行能力1-3。随着“
2、物联网”技术的普及，辅运智能调度系统依靠以太网、大数据、无线通信、精确定位、云计算、图像识别等现代化技术手段逐步实现了全周期智能化管理，井下智能监控系统的运用将会促进煤矿智能化水平的提升。因此，对井下辅运设备的监控系统进行研究显得尤为必要4。1巷道结构巷道是煤矿井下运输煤炭、材料、设备、人员的基本通道。巷道主要包括煤炭运输、辅运设备运输和回风三个区段，区段运输顺槽、区段回风顺槽、联络巷主要布置在采煤工作面。煤炭运输路线为采煤工作面区段运输顺槽主运输大巷地面；设备、材料、人员的运输路线为地面辅助运输大巷区段回风顺槽采煤工作面5-6。图1为辅运设备监控系统模型图。图2为五阳煤矿巷道的主要布局图。图
3、 1 辅运设备监控系统模型图2智能监控系统设计智能监控系统将辅运车辆的位置、速度、水温等数据传输到监控主站进行分析处理，根据巷道行车条件对运输区段进行闭锁或者解锁，实时显示车辆的运行状态，调度人员据此可对井下车辆进行实时监测及干预，如图3所示。收稿日期：2022-09-20作者简介：张军，1988年生，男，山西长治人，助理工程师，主要从事煤矿综掘智能化运输工作。浅谈智能监控系统在五阳煤矿辅运中的应用张军（潞安化工集团五阳煤矿，山西 长治0 4 6 1 0 0）摘要：通过分析煤矿井下巷道结构及空间布局，设计了煤矿辅运设备的监控系统及运行规则，实现了对移动设备的运行状况进行实时监测，提高了煤矿的智
4、能化水平。智能监控系统及其配套的可视化系统的成功运用，必将有效改善煤矿辅运现状，优化井下作业环境，推动煤矿生产不断完善。关键词：辅助运输；智能监控；煤矿智能化；无线通信中图分类号：T D 5 2；T D 7 6文献标志码：A文章编号：2 0 9 5-0 8 0 2-(2 0 2 3)0 3-0 1 9 5-0 4Application of Intelligent Monitoring System in Wuyang Coal Mine Auxiliary TransportationZHANG Jun(Wuyang Coal Mine,Luan Chemical Group,Changzh
5、i 046100,Shanxi,China)Abstract:By analyzing the structure and spatial layout of the underground roadway of the coal mine,the monitoring system andoperation rules of the auxiliary transportation equipment of the coal mine were designed to realize real-time monitoring of theoperation of mobile equipme
6、nt and improve the intelligent level of the coal mine.The successful application of intelligent monitoringsystem and its supporting visualization system will effectively improve the current situation of coal mine auxiliary transportation,optimize the underground working environment,and promote the c
7、ontinuous improvement of coal mine production.Key words:auxiliary transportation;intelligent monitoring;coal mine intelligentization;wireless communication（总第2 1 0期）实践运用远程操控无线通信物料配送智能仓储人员通勤特种作业1 9 5 DOI:10.16643/ki.14-1360/td.2023.03.0162 0 2 3年第3期2 0 2 3年3月2.1辅运设备的数据采集辅运设备运行状态监测保护仪可将数据实时传入本安型网络接收器，
8、接收器通过W i-F i信号传输到基站，最后将信号传送到地面监控系统，可实现实时监控辅运设备的运行状态及位置，如图4所示。监控系统分辅运设备数据采集传输和地面监控两个部分，地面监控由控制主站及监控P C（P e rs o n a lC o m-p u te r，个人计算机）组成，外网访问层由路由器、防火墙及移动网络构成，可通过网络实时查看调度辅运设备。集控层可以根据权限查看对应权限辅运设备的信息，控制层可传输控制信号至现场各子系统，设备层采集辅运设备的运行状态及位置信息。图5为辅运设备位置信息采集图，图6为监控系统总体结构图。2.2辅运设备行驶的控制策略井下辅运设备种类繁多、视野差、作业时间及
9、空间交叉重叠，为了避免人、设备交叉混合，设备追尾、巷道堵塞等问题，驾驶员除遵循井下交通规则外，还需要根据车辆运行属性、同一时空下进行信号灯的行驶策略控制，保证辅运设备安全可靠、高效快速、绿色环保高质量运行。图7为煤矿辅运设备体系结构图。对所有矿井车辆按照类别进行编号，根据监测到的车辆编号判定是否可以进行双向行驶，是否可以行驶运人设备，根据巷道尺寸判断车辆是否满足通行条件及装载设备条件，根据编号设置相应的控制策略，对辅运设备进行统一监控，并对不同区段车辆流量进行控制，增大巷道通行量，提高辅运设备的运行效率，减少辅运设备行驶过程中的不可控因素。图 2 五阳煤矿巷道布局图图 3 辅运车辆监控系统框图
10、图 4 辅运设备数据上传图风井回风大巷区段回风顺槽采煤工作面区段运输顺槽下区段回风顺槽采区车场联络巷采区车场主井口副井口主运输大巷辅运输大巷井下设备数据通道井上井下井下系统网络区间路段 1 控制器区间路段 2 控制器控制器车辆状态采集环境状态采集信号灯控制报警信息处理路段闭锁控制与上位机通信显示本段线路状态车辆状态采集环境状态采集信号灯控制报警信息处理路段闭锁控制与上位机通信视频采集语音信息显示本段线路状态矿用本安型无线基站车载设备矿用本安型网络接入器机车保护监控仪矿用本安型网络接入器机车保护监控仪车载设备1 9 6 2 0 2 3年第3期2 0 2 3年3月图 7 煤矿辅运设备体系结构图图
11、6 监控系统总体结构图图 5 辅运设备位置信息采集图3监控系统测试与仿真为实时显示辅运设备的运行情况，实时掌握设备运行状态，需对辅运设备、巷道条件的界面进行开发，建立辅运设备、巷道尺寸的数据库，可以实时更新库中辅运设备的信息及参数，且具备数据查询等功能。辅运设备参数及巷道参数设置界面如图8所示，辅运设备监控系统界面如图9所示。矿用本质安全型 PLC 控制箱（控制分站）矿用本质安全型车载读卡器（位置识别分站）矿用本质安全型车载读卡器（位置识别分站）矿用本质安全型车载读卡器（位置识别分站）矿用本质安全型车载读卡器（位置识别分站）矿用本质安全型车载射频卡矿用本质安全型车载射频卡矿用本质安全型车载射频
12、卡工业以太网路由器工业以太网交换机井上井下1#交换机1#控制分站井下环形以太网2#控制分站n#交换机n#控制分站2#交换机核心交换机光纤控制层集控层拼接屏大屏服务器拼接屏处理器数据服务器WinCC服务器1#WinCC客户机2#WinCC客户机地面控制主站屏蔽双绞线设备层屏蔽双绞线屏蔽双绞线网线防火墙公网移动网络移动设备外网监视层煤矿无轨辅助运输设备体系井下物料运输车井下人员运输车工作面特种作业车防爆皮卡车防爆柴油机运人车防爆锂离子蓄电池人车防爆顺槽车防爆材料运输车防爆混凝土搅拌车防爆多功能铲运机防爆支架搬运车防爆蓄电池铲板车张 军：浅谈智能监控系统在五阳煤矿辅运中的应用1 9 7 2 0 2
13、3年第3期2 0 2 3年3月参考文献：1 蒲波.浅析碳达峰碳中和背景下的天然气发电对稳定电力系统建设的意义 J.清洗世界，2021，37(11)：95-96.2 燕丽，雷宇，张伟.我国区域大气污染防治协作历程与展望 J.中国环境管理，2021，13(5)：61-68.3 黄华，丁慧平.燃煤电厂环境污染第三方治理研究 J.资源科学，2019，41(2)：326-337.4 赵云皓，辛璐，卢静.学习贯彻 中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见认识之二 支撑深入打好污染防治攻坚战 环保产业发展新趋势 J.中国环保产业，2021(11)：11-12.5 郝吉明，李欢欢，沈海滨.中国大气污染
14、防治进程与展望 J.世界环境，2014(1)：58-61.6 乔琦，白璐，刘丹丹，等.我国工业污染源产排污核算系数法发展历程及研究进展 J.环境科学研究，2020，33(8)：1783-1794.7 张晶杰.新时代煤电大气污染物控制与碳减排环境经济政策研究 D.北京：华北电力大学（北京），2020：130.8 程志远.分布式低浓度瓦斯发电技术运用实践：以中国首座分布式低浓度瓦斯电站为例 J.天然气与石油，2021，39(2)：113-117.9 王鹃，张金勇，罗能荣，等.脱硝技术现状与分析 J.有色冶金节能，2017，33(1)：46-51.10 张军梅，刘强，王志强.低浓度瓦斯燃气内燃发电机
15、组烟气脱硝装置优化设计研究 J.能源与节能，2020(6)：81-83.11 焦坤灵，陈向阳，别璇，等.SCR 脱硝副产物硫酸氢铵特性研究：现状及发展 J.洁净煤技术，2021，27(1)：108-124.12 曹艳芳.瓦斯发电站燃气内燃机烟气脱硝方案研究 J.环境科学与管理，2017，42(2)：125-129.13 雷嗣远，孔凡海，王乐乐，等.燃煤电厂 SCR 脱硝催化剂磨损诊断及对策研究 J.中国电力，2018，51(1)：158-163.14 万志艺.燃煤电厂 SCR 脱硝烟道分区喷氨研究 D.南京：南京理工大学，2019.15 王九，李小庆，何敏，等.高浓度尿素水溶液低温性能研究 J
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