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[摘 要]辅助运输是井下安全管理工作中的一个重点内容，锦界煤矿依托精确车辆定位系统，设计开发了井下交通管理系统，提高了井下辅助运输安全等级。本文详细介绍了交通管理系统的系统结构、系统功能，以及区间测速、违章抓拍等子系统的设计方案，通过交管系统的应用实效，开发了应急交通指挥的新功能，并提出了交通管理系统发展的新方向。
[关键词]辅助运输；交通管理系统；区间测速；违章抓拍；应急指挥；
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0363-02
The design and application of coal mine traffic management system
[Abstract]Subsidiary transport is a key content of mine safety management， Jinjie coal mine based on precise positioning system， vehicle underground traffic management system was designed and developed to improve the mine auxiliary transportation safety level. Traffic management system are introduced in detail in this paper the system structure， system function， and the interval velocity， illegal capture subsystem of design scheme， through the application of the traffic system efficiency， develop a new function of traffic emergency command， and put forward the new direction of the development of the traffic management system.
[Key words]subsidiary transport；traffic management system；interval velocity；illegal capture；emergency command
目前，井下使用无轨胶轮车进行高效运输已成为普遍现象，受限于井下视线差、巷道狭窄，行车状况复杂等因素，井下交通事故频发，极易造成交通拥堵，影响矿井安全及生产正常运行。煤矿井下普遍采用红绿灯进行交通指挥，通过核心控制设备设定的自动控制程序进行各自独立的运行。对于每套系统的运行状态没有在地面上实行统一的管控，因此当井下某个系统出现故障时，只能通过人为观察发现。由于每个交通控制系统只独立管控某一个具体的路口，系统没有统一的调度，限制了系统其它功能的发挥。特别是当巷道中行驶大型特种作业车辆时，系统没有交通调度的功能，行驶的车辆往往不知道及时避让，造成不必要的交通拥堵。
锦界煤矿井下交通管理系统依托车辆精确定位系统设计开发，具有车辆精确定位、区间测速、违章抓拍、交通调度等功能，提高了井下运输安全等级，实现了井下车辆的综合管理。
1 井下红绿灯联网管控系统
1.1 系统结构
井下红绿灯一般都安装在重要交叉路口，如图1所示，在红绿灯联网系统中，通过利用光缆、交换机、网线就近将红绿灯控制器接入到井下环网交换机中，将井下红绿灯实时运行数据上传到地面调度室进行统一监控。
1.2 系统功能
（1）井下交通管理系统数据接入环网后可以在地面调度室对每个路口的红绿灯进行远程监控，及时了解每个路口的红绿灯状态，统计驶入每个路口的车辆总数。当红绿灯出现故障后，可以通过监控程序进行报警，第一时间通知检修人员。做到故障早发现，早处理，避免事故的发生。
（2）井下交通管理系统数据接入环网后可以在地面调度室对每个路口的红绿灯进行远程控制，如当井下突发事故时，可以通过远程控制交通管理系统，及时疏导井下车辆；当特种车辆（比如支架搬运车）向井下运送设备时，可以通过控制红绿灯，及时通知车辆避让，避免出现车辆拥堵现象。
2 区间测速系统
区间测速系统如图2所示，主要由抓拍摄像机、补光灯、车辆定位分站、地面服务器、超速抓拍管理系统组成。基本原理如下：
（1）基于智能视频识别技术，获取测量区间出入车辆图片：当车辆进入摄像头拍摄最佳区域时，摄像头会根据图像情况，进行智能自动抓拍；
（2）将抓拍图像上传至地面服务器，通过智能识别系统提取出同一辆车进入、驶出测量区间的时间；
（3）根据区间距离及车辆行驶时间，计算出车辆平均速度，根据限速要求筛选出超速车辆，同时提取出超速车辆的违章号码，作为执法依据；
地面调度室可通过管理系统在任意网页输入服务器IP进行登陆，系统可记錄下违章车辆超速区间段，超速时间，超速百分比等详细内容。如图3智能交通管理系统所示，平台提供交通灯、车辆实时监控，各种统计分析（包括故障统计、违章统计、出入车辆统计等），电子地图、图像回放等功能，操作简单方便。
同时系统通过定位分站可实时获取车辆动态信息，了解井下车辆的分布情况，为交通指挥管理提供基础数据。
3 闯红灯抓拍系统
目前井下虽然通过红绿灯进行交通管制，但管理模式仍属于开方式管理，不能有效防止、杜绝司机危险驾驶。通过安装闯红灯抓拍摄像头，可以对司机违章行为进行抓拍，从而提高煤矿辅助运输安全性。 闯红灯抓拍是在每个红绿灯外面适当的安装抓拍摄像头，当有车辆闯红灯时，触发地感线圈。车辆检测器将闯红灯信号传入红绿灯主控柜中的PLC，PLC发出抓拍命令，将闯红灯的车辆抓拍，并对其车牌进行识别，记录到调度室车辆管理系统中。
4 井下行车记录系统
行驶记录系统主要由两部分组成，第一部分为行车记录仪，主要包括4路摄像头，4路补光灯，1路音频，SD卡。SD卡可以持续记录24小时内发生的视频和音频信号，4路摄像头可以记录前进、倒车、车内影像。
第二部分为车辆状态记录仪。车辆状态记录仪具有实时时钟的功能，记录车辆的速度，加速度，倾斜角度。车辆状态记录仪具有辅助电源供电，车辆发生碰撞后，切换到辅助电源供电，并将数据记录到车辆状态记录仪里的SD卡内。
5 井下交通管理系统技术创新及发展方向
（1） 系统对井下车辆的行驶方向可进行准确判断，当出现紧急情况需要疏散车辆或井下巷道内行驶特种作业车辆时，通过信号灯对井下车辆进行临时交通指挥；
（2） 系统可对车辆进行在线定位、轨迹追踪，对井下车辆提供有效的管理手段；
（3） 系统依托锦界煤矿井下环网，信息传输可靠，系统运行稳定，同时与人员定位系统有效兼容，实现人员、车辆一张图管理；
（4） 系统可通过行车记录系统对车辆的运行状态，参数表征情况进行实时记录，一旦车辆发生意外事故，可依据记录系统内的数据对责任事故进行分析，实现车辆的闭环管理；
（5） 系统未实现井下无线导航功能，后续工作中可添加井下电子地图，路径分析、定位导航、紧急避灾路线导航等功能。
6 总结
井下车辆交通管理系统已在锦界煤矿安装运行，通过现场实际应用情况表明，该系统可对井下车辆运行车辆的位置信息进行实时采集和分析，可有效做到闯红灯、超速等违章车辆的图片抓拍，实现井下车辆的轨迹追踪，调度指挥交通，为井下交通运行提供了科学的管理办法，同时提高了矿井辅助运输的安全性和效率，提升了矿井智能化管理水平。
参考文献：
[1]田华.胶轮车运输监控系统在煤矿的应用[J].工矿自动化，2012，38（9）：119-120；
[2]郭海軍.井下无轨胶轮车监控调度系统设计[J].工矿自动化，2013，39（4）：9-12；
作者简介：
刘建（1982-），本科，工程师，现供职于神华神东煤炭集团公司锦界煤矿
[关键词]辅助运输；交通管理系统；区间测速；违章抓拍；应急指挥；
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0363-02
The design and application of coal mine traffic management system
[Abstract]Subsidiary transport is a key content of mine safety management， Jinjie coal mine based on precise positioning system， vehicle underground traffic management system was designed and developed to improve the mine auxiliary transportation safety level. Traffic management system are introduced in detail in this paper the system structure， system function， and the interval velocity， illegal capture subsystem of design scheme， through the application of the traffic system efficiency， develop a new function of traffic emergency command， and put forward the new direction of the development of the traffic management system.
[Key words]subsidiary transport；traffic management system；interval velocity；illegal capture；emergency command
目前，井下使用无轨胶轮车进行高效运输已成为普遍现象，受限于井下视线差、巷道狭窄，行车状况复杂等因素，井下交通事故频发，极易造成交通拥堵，影响矿井安全及生产正常运行。煤矿井下普遍采用红绿灯进行交通指挥，通过核心控制设备设定的自动控制程序进行各自独立的运行。对于每套系统的运行状态没有在地面上实行统一的管控，因此当井下某个系统出现故障时，只能通过人为观察发现。由于每个交通控制系统只独立管控某一个具体的路口，系统没有统一的调度，限制了系统其它功能的发挥。特别是当巷道中行驶大型特种作业车辆时，系统没有交通调度的功能，行驶的车辆往往不知道及时避让，造成不必要的交通拥堵。
锦界煤矿井下交通管理系统依托车辆精确定位系统设计开发，具有车辆精确定位、区间测速、违章抓拍、交通调度等功能，提高了井下运输安全等级，实现了井下车辆的综合管理。
1 井下红绿灯联网管控系统
1.1 系统结构
井下红绿灯一般都安装在重要交叉路口，如图1所示，在红绿灯联网系统中，通过利用光缆、交换机、网线就近将红绿灯控制器接入到井下环网交换机中，将井下红绿灯实时运行数据上传到地面调度室进行统一监控。
1.2 系统功能
（1）井下交通管理系统数据接入环网后可以在地面调度室对每个路口的红绿灯进行远程监控，及时了解每个路口的红绿灯状态，统计驶入每个路口的车辆总数。当红绿灯出现故障后，可以通过监控程序进行报警，第一时间通知检修人员。做到故障早发现，早处理，避免事故的发生。
（2）井下交通管理系统数据接入环网后可以在地面调度室对每个路口的红绿灯进行远程控制，如当井下突发事故时，可以通过远程控制交通管理系统，及时疏导井下车辆；当特种车辆（比如支架搬运车）向井下运送设备时，可以通过控制红绿灯，及时通知车辆避让，避免出现车辆拥堵现象。
2 区间测速系统
区间测速系统如图2所示，主要由抓拍摄像机、补光灯、车辆定位分站、地面服务器、超速抓拍管理系统组成。基本原理如下：
（1）基于智能视频识别技术，获取测量区间出入车辆图片：当车辆进入摄像头拍摄最佳区域时，摄像头会根据图像情况，进行智能自动抓拍；
（2）将抓拍图像上传至地面服务器，通过智能识别系统提取出同一辆车进入、驶出测量区间的时间；
（3）根据区间距离及车辆行驶时间，计算出车辆平均速度，根据限速要求筛选出超速车辆，同时提取出超速车辆的违章号码，作为执法依据；
地面调度室可通过管理系统在任意网页输入服务器IP进行登陆，系统可记錄下违章车辆超速区间段，超速时间，超速百分比等详细内容。如图3智能交通管理系统所示，平台提供交通灯、车辆实时监控，各种统计分析（包括故障统计、违章统计、出入车辆统计等），电子地图、图像回放等功能，操作简单方便。
同时系统通过定位分站可实时获取车辆动态信息，了解井下车辆的分布情况，为交通指挥管理提供基础数据。
3 闯红灯抓拍系统
目前井下虽然通过红绿灯进行交通管制，但管理模式仍属于开方式管理，不能有效防止、杜绝司机危险驾驶。通过安装闯红灯抓拍摄像头，可以对司机违章行为进行抓拍，从而提高煤矿辅助运输安全性。 闯红灯抓拍是在每个红绿灯外面适当的安装抓拍摄像头，当有车辆闯红灯时，触发地感线圈。车辆检测器将闯红灯信号传入红绿灯主控柜中的PLC，PLC发出抓拍命令，将闯红灯的车辆抓拍，并对其车牌进行识别，记录到调度室车辆管理系统中。
4 井下行车记录系统
行驶记录系统主要由两部分组成，第一部分为行车记录仪，主要包括4路摄像头，4路补光灯，1路音频，SD卡。SD卡可以持续记录24小时内发生的视频和音频信号，4路摄像头可以记录前进、倒车、车内影像。
第二部分为车辆状态记录仪。车辆状态记录仪具有实时时钟的功能，记录车辆的速度，加速度，倾斜角度。车辆状态记录仪具有辅助电源供电，车辆发生碰撞后，切换到辅助电源供电，并将数据记录到车辆状态记录仪里的SD卡内。
5 井下交通管理系统技术创新及发展方向
（1） 系统对井下车辆的行驶方向可进行准确判断，当出现紧急情况需要疏散车辆或井下巷道内行驶特种作业车辆时，通过信号灯对井下车辆进行临时交通指挥；
（2） 系统可对车辆进行在线定位、轨迹追踪，对井下车辆提供有效的管理手段；
（3） 系统依托锦界煤矿井下环网，信息传输可靠，系统运行稳定，同时与人员定位系统有效兼容，实现人员、车辆一张图管理；
（4） 系统可通过行车记录系统对车辆的运行状态，参数表征情况进行实时记录，一旦车辆发生意外事故，可依据记录系统内的数据对责任事故进行分析，实现车辆的闭环管理；
（5） 系统未实现井下无线导航功能，后续工作中可添加井下电子地图，路径分析、定位导航、紧急避灾路线导航等功能。
6 总结
井下车辆交通管理系统已在锦界煤矿安装运行，通过现场实际应用情况表明，该系统可对井下车辆运行车辆的位置信息进行实时采集和分析，可有效做到闯红灯、超速等违章车辆的图片抓拍，实现井下车辆的轨迹追踪，调度指挥交通，为井下交通运行提供了科学的管理办法，同时提高了矿井辅助运输的安全性和效率，提升了矿井智能化管理水平。
参考文献：
[1]田华.胶轮车运输监控系统在煤矿的应用[J].工矿自动化，2012，38（9）：119-120；
[2]郭海軍.井下无轨胶轮车监控调度系统设计[J].工矿自动化，2013，39（4）：9-12；
作者简介：
刘建（1982-），本科，工程师，现供职于神华神东煤炭集团公司锦界煤矿