目前，我國(guó)的有色金屬礦山地下采礦技術(shù)、自動(dòng)化和信息化水平與當(dāng)今礦業(yè)的發(fā)展總體水平不相適應(yīng)。井下有軌礦石運(yùn)輸環(huán)節(jié)仍然使用傳統(tǒng)的依靠人工操作的運(yùn)輸方式，致使礦山的整體自動(dòng)化和智能化水平不是很高，使得井下軌道運(yùn)輸成為突破數(shù)字化礦山發(fā)展的一個(gè)瓶頸。本文采用貝加萊工程車輛控制器X90，構(gòu)建了井下運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了井下運(yùn)輸自動(dòng)化質(zhì)的改進(jìn)。

     隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，采礦業(yè)正在發(fā)生日新月異的變化。在發(fā)達(dá)國(guó)家，許多地下采礦設(shè)備已經(jīng)采用地表遠(yuǎn)程遙控運(yùn)行方式，操作工在距離礦山幾千米甚至十幾千米之外遠(yuǎn)程操控地下機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)，一個(gè)熟練操作工可以同時(shí)遙控不同位置、不同工作面的多臺(tái)機(jī)械設(shè)備，這種先進(jìn)的控制方式不僅大大地節(jié)約了人工成本，極大地改善了操作工的勞動(dòng)環(huán)境，同時(shí)控制觀念也上升到一個(gè)更高的層次。

     在我國(guó)，傳統(tǒng)礦山企業(yè)生產(chǎn)工藝離散，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，且存在極大的安全隱患，改善傳統(tǒng)開采工藝的弊端，解決當(dāng)前社會(huì)最關(guān)注的資源利用和安全生產(chǎn)是十分必要和重要的，通過對(duì)老系統(tǒng)的改造實(shí)現(xiàn)信息的集中、調(diào)度以及井下軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化的集中控制，達(dá)到了礦區(qū)人力資源的合理利用，提高現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)地下采礦無人化，不僅可以提高企業(yè)技術(shù)水平，同時(shí)也會(huì)給企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

1系統(tǒng)概述

1.1設(shè)計(jì)思路

     本系統(tǒng)基于貝加萊的X90移動(dòng)控制器，其擁有強(qiáng)勁的ARM處理器和48個(gè)多功能I/O通道，涵蓋了可用于CAN、USB、以太網(wǎng)和實(shí)時(shí)POWERLINK總線系統(tǒng)的接口，具有滿足IP69K的高防護(hù)等級(jí)，是專為應(yīng)對(duì)最嚴(yán)酷的工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的。貝加萊X90移動(dòng)控制器具有極其堅(jiān)固的鑄鋁外殼，可安裝四個(gè)擴(kuò)展卡，靈活性高，并兼具貝加萊自動(dòng)化技術(shù)所擁有的所有優(yōu)點(diǎn)。集成的安全技術(shù)和豐富的排錯(cuò)選項(xiàng)，不僅大大節(jié)約開發(fā)時(shí)間，更能滿足用戶的實(shí)際需求，是建筑機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，林業(yè)機(jī)械及市政機(jī)械等移動(dòng)設(shè)備自動(dòng)化解決方案的不二選擇。

     通過對(duì)井中段原有電機(jī)車的智能化改造，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車的井下巷道障礙檢測(cè)和控制、機(jī)車定位、速度控制、位置同步、語音告警等，并配合巷道的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，建立了一套完善的控制調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車與機(jī)車之間、機(jī)車與系統(tǒng)之間、機(jī)車與人員之間的相互配合和安全運(yùn)行模式。針對(duì)地下礦機(jī)車運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，綜合運(yùn)用通信、精確定位、自動(dòng)控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦石的智能運(yùn)輸，達(dá)到無人駕駛、自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)裝礦、自動(dòng)運(yùn)礦、自動(dòng)卸礦、行人避讓、保護(hù)、監(jiān)控等功能，保障機(jī)車行人安全，提高運(yùn)輸效率。

圖1貝加萊X90移動(dòng)控制器

1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

     控制中心依靠X90移動(dòng)PLC系統(tǒng)，完成整個(gè)井下運(yùn)輸系統(tǒng)的工藝控制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)檢測(cè)和狀態(tài)指示；無線通信系統(tǒng)完成PLC控制系統(tǒng)與電機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信；集中監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)完成人員對(duì)電機(jī)車、巷道設(shè)備的遠(yuǎn)程操作、監(jiān)控和調(diào)度；電機(jī)車控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)車本身的控制運(yùn)行和安全保護(hù)；裝卸載站系統(tǒng)完成電機(jī)車的自動(dòng)裝卸載礦石。整個(gè)系統(tǒng)將達(dá)到合理配置、優(yōu)化控制、系統(tǒng)穩(wěn)定的效果。井下智能運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2井下智能運(yùn)輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1.1系統(tǒng)需求與控制站規(guī)劃

     本井下智能運(yùn)輸系統(tǒng)中，在控制中心設(shè)立控制主站（帶有DP和以太網(wǎng)口）；DP口作為主站與巷道的ET200相連通訊，以太網(wǎng)口作為主站與5臺(tái)移動(dòng)機(jī)車從站進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。在每一個(gè)岔道轉(zhuǎn)轍機(jī)及裝卸載站處安裝ET200從站（共13個(gè)），作為控制主站的遠(yuǎn)程I/O，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)的控制、預(yù)警和信號(hào)顯示等。

      在每臺(tái)電機(jī)車上安裝有X90控制器（帶有以太網(wǎng)口，共5臺(tái)），作為控制中心主站的機(jī)車移動(dòng)從站，通過自帶的無線網(wǎng)橋與巷道安裝的基站系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)連接。

     在井下調(diào)度室設(shè)立井下操作員站（2臺(tái)），通過千兆光纖以太網(wǎng)連接到控制中心主站，實(shí)現(xiàn)在井下調(diào)度室操作機(jī)車的功能。

    在地表集控調(diào)度室設(shè)立工程師站（1臺(tái)）和操作員站（2臺(tái)），利用光纖網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)連接到控制中心主站，達(dá)到在地表集控調(diào)度室操作機(jī)車、實(shí)時(shí)監(jiān)控、打印報(bào)表等功能。地表集控調(diào)度室的系統(tǒng)服務(wù)器實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)配置等。

2.1.2設(shè)備選型與硬件配置

     選用X90CP172-48控制器，內(nèi)部配置有X90AO410-04模擬量輸出模塊，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)車的控制功能。機(jī)車控制器X90被固定在機(jī)車控制室內(nèi)壁，通過控制線纜連至機(jī)車配電控制箱。網(wǎng)絡(luò)接口連接到控制箱內(nèi)的交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與射頻RF、觸摸屏及集控中心控制器通訊。

     X90172.48分別有三個(gè)對(duì)外接線端口，48個(gè)點(diǎn)，加上AO擴(kuò)展板X90AO410.040共有52個(gè)點(diǎn)，根據(jù)機(jī)車項(xiàng)目需要，實(shí)現(xiàn)具體的機(jī)車配置控制接口包含機(jī)車控制、機(jī)車狀態(tài)反饋、信號(hào)檢測(cè)等共42個(gè)點(diǎn)，正好滿足系統(tǒng)配置要求。

2.2軟件系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.2.1應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺(tái)

     使用X90控制器，采用AutomationStudio4.3進(jìn)行軟件配置和系統(tǒng)編程。打開編程軟件，建立工程項(xiàng)目，在Physicalview插入所需硬件，并配置相應(yīng)的IP地址及參數(shù)。本項(xiàng)目的X90應(yīng)用程序全部采用ST語言編程，下來就是具體的功能實(shí)現(xiàn)了。

2.2.2機(jī)車速度檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)

     本系統(tǒng)通過在電機(jī)軸齒輪增加增量編碼器方式，編碼器采用套軸安裝，保證了安裝準(zhǔn)確無偏差。編碼器電源采用直流24V供電，接口為A、B接入，連接至X90的高速輸入通道1、3。

     首先，測(cè)量速度通過通道1、3，定義的內(nèi)部映像值存儲(chǔ)值為INT，其值為-32768~+32767直接，并且機(jī)車在前進(jìn)正轉(zhuǎn)時(shí)，這個(gè)內(nèi)部值從小到大變化，機(jī)車倒退時(shí)，這個(gè)內(nèi)部值從大到小變化。本速度測(cè)量通過對(duì)通道1、3每10ms進(jìn)行一次采集，通過計(jì)算實(shí)現(xiàn)機(jī)車速度檢測(cè)。

圖3機(jī)車速度測(cè)量應(yīng)用程序流程框圖

機(jī)車速度檢測(cè)功能的應(yīng)用程序流程框圖如圖3所示；其具體ST語言程序?qū)崿F(xiàn)如下：

MTFilterMovingAverage_0功能實(shí)現(xiàn)速度濾波程序，完成速度值的300ms濾波。EngineFilterSpeed即為計(jì)算出來的機(jī)車速度。

2.2.3機(jī)車位置檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)

     機(jī)車位置檢測(cè)通過連接編碼器第二路通道，接口為/A,/B接入，連接至X90的高速輸入通道2、4，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車的編碼器檢測(cè)。

     編碼器通道2、4內(nèi)部映像值存儲(chǔ)值為INT，其值為0-+32767，由于編碼器一圈的脈沖數(shù)為2048，機(jī)車齒輪變比為23/90，機(jī)車由于運(yùn)行距離距離較長(zhǎng)，由32767/2048/90/23=4.0888圈，得到，當(dāng)編碼器脈碼從0到32767時(shí)，機(jī)車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)4.0888圈，也就是4.0888*PI*0.68=8.735米，0.68為輪子外直徑。也就是說當(dāng)映像值到32767時(shí)，機(jī)車運(yùn)行8.735米，井下巷道最長(zhǎng)位距離為1300多米，所以需要增加計(jì)數(shù)值寄存器。其應(yīng)用程序流程框圖如圖4所示。

圖4機(jī)車機(jī)車位置檢測(cè)應(yīng)用程序流程框圖

2.2.4上位機(jī)機(jī)車地圖定位實(shí)現(xiàn)

     在井下運(yùn)行系統(tǒng)中，機(jī)車運(yùn)行在巷道軌道上，有固定的運(yùn)行路線，并且機(jī)車定位要求精度要達(dá)到10cm范圍內(nèi)，否則無法進(jìn)行精確停車和做相應(yīng)與位置相關(guān)的動(dòng)作。上位機(jī)地圖定位與我們地面人員定位方式不同，不能通過GPS及無線定位方式。我們根據(jù)井下機(jī)車的特性和運(yùn)行情況，采用比較經(jīng)濟(jì)但最準(zhǔn)確的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)車的準(zhǔn)確定位。

     具體實(shí)現(xiàn)為，通過編碼器的位置數(shù)據(jù)采集及同步開關(guān)的配合，根據(jù)畫面的像素比例實(shí)現(xiàn)機(jī)車位置與地圖畫面位置的一一對(duì)應(yīng)。機(jī)車定位效果圖如圖5所示。

圖5機(jī)車定位效果圖

     機(jī)車同步開關(guān)采用非接觸式的RF射頻同步，在每一個(gè)岔路口安裝一個(gè)RF卡，機(jī)車安裝讀卡器，實(shí)現(xiàn)機(jī)車讀卡同步。機(jī)車畫面定位可采用上位機(jī)通過數(shù)據(jù)庫(kù)的畫面像素查詢表完成畫面定位，這樣做對(duì)于X90控制器只需要給上位機(jī)送出機(jī)車編碼器值信息及段號(hào)信息，通過上位機(jī)建立的像素對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢即可，但這樣做，系統(tǒng)復(fù)制性差，工作量大，如果更換不同像素的電腦則無法正確顯示。所以，在本項(xiàng)目中，我們采用在X90中通過曲線計(jì)算的方法與實(shí)際畫面的像素比例實(shí)現(xiàn)機(jī)車位置與上位機(jī)畫面的一一對(duì)應(yīng)，流程圖實(shí)現(xiàn)如圖6。

圖6機(jī)車定位畫面實(shí)現(xiàn)流程圖

     其中，每一個(gè)區(qū)段為機(jī)車地圖定位對(duì)應(yīng)的畫面像同性質(zhì)的區(qū)段，其中像素XY的像素函數(shù)Line_Pos_x和Line_Pos_y為直線函數(shù)；像素XY的像素函數(shù)Curve_Pos_x和Curve_Pos_y為曲線函數(shù)。程序通過將地圖畫面分成相應(yīng)的段，完成每一段的位置計(jì)算，組合起來實(shí)現(xiàn)整個(gè)-320水平的機(jī)車地圖定位。

2.2.5機(jī)車巷道障礙物檢測(cè)實(shí)現(xiàn)

     障礙物檢測(cè)通過在無人機(jī)車前安裝線性雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車前最遠(yuǎn)20米距離內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行掃描檢測(cè)，根據(jù)機(jī)車處于巷道的位置不同，具體檢測(cè)保護(hù)距離有所變化，比如在彎道位置，機(jī)車前障礙物距離在6米范圍內(nèi)等。

     機(jī)車保護(hù)區(qū)域分為3個(gè)安全級(jí)別，當(dāng)機(jī)車保護(hù)區(qū)遇到障礙物時(shí)，在3級(jí)安全范圍時(shí)，語音提示行人等避讓；在2級(jí)安全范圍時(shí)，無人機(jī)車進(jìn)行減速到怠速運(yùn)行，在1級(jí)安全范圍時(shí)，無人機(jī)車將實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)停車。

2.2.6機(jī)車其它控制功能

     除了以上的控制計(jì)算功能外，X90還實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)的機(jī)車操作、機(jī)車氣動(dòng)剎車、讀卡錯(cuò)誤處理、避讓處理和跑偏響應(yīng)處理等。從機(jī)車的控制功能到保護(hù)，從與上位機(jī)的連接到數(shù)據(jù)采集，均實(shí)現(xiàn)了完美的切合。

3構(gòu)成系統(tǒng)的其它關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1巷道無線通訊

     要實(shí)現(xiàn)無人駕駛電機(jī)車運(yùn)輸必須具備一條鏈路的無線通訊，即電機(jī)車與集中控制室之間的無線通訊，實(shí)現(xiàn)把電機(jī)車的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送到集中控制室，同時(shí)把集中控制室的指令發(fā)送給電機(jī)車。

     在-320水平，主副井井口都有各自的進(jìn)車線和出車線，有一條南北主通道，進(jìn)出車共用。并且在主通道側(cè)設(shè)有12道并行的穿脈，進(jìn)車線和出車線獨(dú)立。在主副井進(jìn)行線交叉入口設(shè)有井下調(diào)度室，這里同時(shí)將作為改造后的井下運(yùn)輸系統(tǒng)的井下分制室，機(jī)車供電室（中央變電室）將作為井下機(jī)車運(yùn)輸?shù)目刂浦行模械臒o線網(wǎng)點(diǎn)和控制子站都將連接到此處。

     礦區(qū)無線傳輸一般礦的巷道長(zhǎng)度都在1公里~10公里之間，巷道到地面距離普遍有幾百米左右同時(shí)，巷道有很多的分叉路口，線路蜿蜒繞轉(zhuǎn)，墻面不規(guī)則的巖石對(duì)無線信號(hào)可能存在影響，所以對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的要求高于地表傳輸，也對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性要求很高。

3.1.1無線傳輸設(shè)備

    巷道沿線全部鋪設(shè)光纖線纜，每個(gè)彎道處安裝無線網(wǎng)橋接收基站，使用定向天線正面直線覆蓋距離1KM，背后覆蓋直線距離100米。貨車上安裝移動(dòng)車載網(wǎng)橋，采用全向天線，覆蓋半徑1KM。無線傳輸系統(tǒng)圖如圖7所示。

圖7無線傳輸系統(tǒng)

     本方案采用DB6000系列專用基站和車載網(wǎng)橋，完成車載到地面的無線傳輸，傳輸采用無線電磁波方式，基站為300M電信級(jí)網(wǎng)橋設(shè)備，可支持10個(gè)以上客戶端同時(shí)連接，用于數(shù)據(jù)傳輸，車載設(shè)備為專用的車載網(wǎng)橋。

3.1.2網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的布置

     要實(shí)現(xiàn)井下電機(jī)車在運(yùn)輸過程中與控制中心的通訊連接，一是要在電機(jī)車上安裝全向網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。另外，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)電機(jī)車運(yùn)輸過程區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。本方案采用高效安全的知名無線網(wǎng)橋品牌。根據(jù)井下特殊的運(yùn)輸巷道情況，井下無線主要采用基站加天線的方式布置，多個(gè)交叉點(diǎn)和布置分體式工業(yè)網(wǎng)橋基站，在其附近布置不同指向的單模天線，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的集散通訊。同時(shí)，考慮到一些位置較遠(yuǎn)地、單點(diǎn)地網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)，我們將采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)終端無線網(wǎng)橋。圖8為網(wǎng)橋基站的布置圖。

圖8網(wǎng)橋基站布置圖

     根據(jù)無人駕駛電機(jī)車的實(shí)際需求，采用了以下無線通訊方案。在集中控制室設(shè)置無線通訊主站，沿巷道敷設(shè)以太網(wǎng)光纜，根據(jù)實(shí)際情況在以太網(wǎng)電纜上掛接無線通訊數(shù)傳終端（分體式網(wǎng)橋基站），距離可參考上圖的布置位置。實(shí)現(xiàn)基站附近定向天線的數(shù)傳（要求定向天線到基站的線纜連接距離在100m左右）。通過無線通訊數(shù)傳終端與移動(dòng)電機(jī)車數(shù)傳終端進(jìn)行通訊，從而組成完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。

      根據(jù)穿脈走勢(shì)和需要，無線通訊設(shè)備布置如下：

     ●基站（共7個(gè)）的布置位置有；

     ●基站對(duì)應(yīng)的定向天線（共21個(gè)）的布置位置有；

     ●點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)橋位置：①巷道東段彎道處。

3.2人機(jī)交互

     人機(jī)交互采用昆侖通泰的人機(jī)交互端，可以直觀掌握機(jī)車運(yùn)行信息：機(jī)車的控制方式；機(jī)車電動(dòng)機(jī)的工作電流；機(jī)車車的位置數(shù)據(jù)機(jī)車的運(yùn)行速度；機(jī)車的運(yùn)行方向；機(jī)車前進(jìn)方向所處哪個(gè)區(qū)段；機(jī)車與控制中心的通訊狀態(tài)。

     通過上述信息，可以滿足無人駕駛電機(jī)車運(yùn)輸?shù)目刂菩枨螅葌鹘y(tǒng)的控制方式將有質(zhì)的改變。圖9為機(jī)車控制主畫面設(shè)計(jì)。

圖9機(jī)車主控制畫面

3.3裝卸載站完善

     裝礦站是運(yùn)輸系統(tǒng)中的起始端，裝載站的自動(dòng)化升級(jí)將直接影響到整個(gè)井下軌道運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化程度，所以改造后的裝載站將達(dá)到依據(jù)溜井料位，自動(dòng)調(diào)度車輛裝礦功能；車輛到達(dá)溜井放礦機(jī)下，自動(dòng)啟動(dòng)放礦機(jī)裝礦功能；現(xiàn)礦車精確定位功能（4m3礦車較大，需裝礦2次，每列車有7-9節(jié)車廂），避免礦石落到車外，導(dǎo)致車輛掉道；礦車裝滿檢測(cè)功能；列車裝車完畢，放礦機(jī)自動(dòng)停止，并發(fā)出列車運(yùn)行信號(hào)功能。

     （1）溜井料位：在每一個(gè)溜井中下采掘巷安裝雷達(dá)測(cè)距傳感器，要求確保準(zhǔn)確，作為電機(jī)車對(duì)其溜井卸礦和整體運(yùn)行方案確定的依據(jù)。

     （2）機(jī)車料位：在礦車裝礦位置巷道兩后側(cè)方安裝線性雷達(dá)柵，安裝位置高于車廂面，低于預(yù)裝礦尖峰位置。卸礦給礦機(jī)和檢測(cè)傳感器都連接到本地PLC系統(tǒng)，作為整套系統(tǒng)的一個(gè)子站，統(tǒng)一控制管理。線性雷達(dá)參考安裝位置圖如圖10所示。

圖10線性雷達(dá)安裝位置示意圖

     （3）裝礦停車點(diǎn)：在每個(gè)溜井卸礦口停車位置安裝紅外反射檢測(cè)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)車第一節(jié)車廂（前半段）裝礦對(duì)準(zhǔn)停車。以此為基準(zhǔn)，通電機(jī)車的位置編碼器實(shí)現(xiàn)第一節(jié)車廂（后半段）、一直到第八節(jié)（后半段）的裝礦對(duì)準(zhǔn)停車。

     （4）裝礦站最終達(dá)到：小溜井的料位測(cè)量準(zhǔn)確、可靠，電機(jī)車根據(jù)各小溜井料位情況自動(dòng)選擇最優(yōu)路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定點(diǎn)裝礦、自動(dòng)進(jìn)車等。

      裝礦站實(shí)現(xiàn)就地/遠(yuǎn)程，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)車運(yùn)行功能。在自動(dòng)情況下，不用人為參與，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行；在手動(dòng)情況下，裝車放礦通過人為遠(yuǎn)程集控操作或者就地操作實(shí)現(xiàn)，裝完礦后，發(fā)信號(hào)開車，電機(jī)車進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀況。

     卸礦站將根據(jù)主溜井料位及機(jī)車的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)卸礦功能。

     （1）大溜井料位：溜井上方安裝雷達(dá)料位計(jì)，作為電機(jī)車對(duì)其溜井放礦和整體運(yùn)行方案確定的依據(jù)。

     （2）防撞及位置：電機(jī)車的系統(tǒng)位置管理中包含了電機(jī)車的位置和防撞保護(hù)，同時(shí)，在大溜井口的進(jìn)車側(cè)安裝有聲光報(bào)警器，當(dāng)有機(jī)車在大溜井口卸礦時(shí)，聲光報(bào)警器發(fā)出提示音響，防止有人為開車等情況進(jìn)行卸礦，避免碰撞。

3.4車載視頻監(jiān)控

為了實(shí)現(xiàn)集控室人員手動(dòng)遠(yuǎn)程操作電機(jī)車運(yùn)行，需要在電機(jī)車上安裝監(jiān)控視頻，視頻監(jiān)控距離0-20米范圍，攝像頭采用網(wǎng)絡(luò)連接，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)與地面實(shí)現(xiàn)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程路況視頻監(jiān)視。圖11為電機(jī)車視頻監(jiān)控到達(dá)的效果圖。

圖11電機(jī)車視頻監(jiān)控到達(dá)效果圖

     每臺(tái)電機(jī)車安裝兩臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，分別監(jiān)控車前和車后的巷道情況。

     在電機(jī)車內(nèi)安裝吸頂攝像頭，可以監(jiān)控車內(nèi)電子設(shè)備和運(yùn)行情況。集控室及地面人員隨時(shí)掌握應(yīng)急開車及機(jī)車內(nèi)操作人員操作情況。

3.5人員檢測(cè)

     電機(jī)車前端安裝紅外人體探測(cè)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)車在運(yùn)行過程中對(duì)巷道前方的人員檢測(cè)，減少安全事故，紅外人體探測(cè)距離要求在10米范圍，當(dāng)有人進(jìn)入本機(jī)車感應(yīng)范圍時(shí)，自動(dòng)接通開關(guān)，人不離開感應(yīng)范圍活動(dòng)，開關(guān)將持續(xù)接通。(默認(rèn)為連續(xù)觸發(fā)模式,可選)；通過將信號(hào)接入機(jī)車PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車的系統(tǒng)語音提示，結(jié)合機(jī)車系統(tǒng)的其它檢測(cè)，必要時(shí)，減速停車。

3.6語音系統(tǒng)

     語音系統(tǒng)是基于LMD107語音模塊構(gòu)建的語音播放系統(tǒng)，安裝在電機(jī)車前方，喇叭功率5W，達(dá)到的播放聲音在巷道內(nèi)清楚宏亮。系統(tǒng)通過機(jī)車PLC控制，實(shí)現(xiàn)在特定位置、情況播放對(duì)應(yīng)的語音。在轉(zhuǎn)彎和交叉口處，播音提示有車輛通過，請(qǐng)行人注意！在機(jī)車檢測(cè)到前方有人員通過時(shí)，播音提示有機(jī)車行駛進(jìn)入，請(qǐng)避讓！在機(jī)車啟動(dòng)時(shí)，播音提示機(jī)車即將啟動(dòng)，請(qǐng)注意！其它的語音部分可根據(jù)實(shí)際需要增添。

4結(jié)論

     本系統(tǒng)以貝加萊X90作為無人機(jī)車的控制核心，通過對(duì)老系統(tǒng)的改造實(shí)現(xiàn)了信息的集中、調(diào)度以及井下軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化的集中控制，達(dá)到了礦區(qū)人力資源的合理利用，提高現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)老礦山的人力資源型向經(jīng)濟(jì)技術(shù)型的發(fā)展，對(duì)于實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化礦山具有重大的意義。