一.概述
为了减少轨道运输环节人员数量,提高轨道运输自动化水平,确保运输环节安全有效,提高运输效率,实现运输环节现场无人操作生产,需要设置一套独立的矿山轨道运输无人驾驶系统。
该系统利用变频技术、微电子控制技术、井下GIS技术、井下高精度定位技术和高带宽、高可靠物联网技术,结合生产作业优化调度模型实现井下电机车遥控作业及变速巡航自运行。系统满足矿业现代化发展趋势,为数字化采矿奠定了重要的基础。
二. 矿山轨道运输无人驾驶系统主要功能
1、 电机车车载控制系统
实现电机车自动驾驶、中控室遥控驾驶、驾驶室人工驾驶:
① 电机车启动、停止、加速、减速控制;
② 弯道道岔等指定区段减速、限速控制;
③ 全行程减速阶段速度监督与防护;
④ 电机车完整性检测;
⑤ 电机车运行参数检测;
⑥ 电机车的实时位置、运行状态及参数实时上传;
⑦ 外部电源停电时,具备停电制动功能(刹车装置采用常闭式);
⑧ 机车供气压力检测,压力不足时,电机车不能启动;运行时,自动刹车;
⑨ 机车运行时控制电源出现故障,通过风路系统向刹车气缸充气,实现刹车;
⑩ 电机车无法远程遥控时,远程遥控切断该电机车主供电电源;
⑪ 机车运行信息记录。
2、 电机车前视障碍监测系统;
本系统是电机车的安全系统,具有完善的监测和防护功能:
① 自动障碍物识别、反应、警告及报警(中控室发出安全预警);
② 前视摄像机物理位置自动识别;
③ 紧急停车功能;
④ 报警与事件记录。
3、信集闭系统
负责全线电机车运输管理和信号联锁控制:
① 列车具备独一无二序列号;
② 电机车全行程位置跟踪和显示;
③ 运输线路区段实际占用显示;
④ 自动进线请求和控制(道岔、信号机);
⑤ 轨道转辙机控制和保护(转辙机故障时,自动停止电机车运行);
⑥ 电机车运行线路设置和调配(根据不同溜井的矿石品位,可以对不同机车或同列机车不同车厢供矿进行配矿调整);
⑦ 电机车根据信集闭系统下达指令,自动与实际运行线路进行比较,防止出现道岔控制错误而造成的严重事故;
⑧ 电机车运行轨迹回放;
⑨ 故障声光报警功能,并能显示故障的具体位置;
⑩ 自动记录运行过程数据,生成管理报表并归档用于现场生产运行分析;
4、 网络通讯系统
负责控制中心与各子系统设备之间的数据透明传输。
① 视频、控制信号、状态信号等数据的实时传输;
② 通讯出现故障时,电机车自动完成紧急停车制动功能;
③ 结合轨道控制和信号单元的控制分站进行统一规划。
5、 机车定位系统;
① 机车精确定位,定位误差≤0.5m;
② 通过前视摄像头实际位置校正。
6、 牵引变电所远程监控和保护系统
实时监视牵引变电所的运行状况,可以进行远程操作控制。
7、 滑触线供电、故障区段切除控制系统
可以远程控制滑触线供电,通过控制区分开关及时切除存在故障线路,提高整个运输系统的可靠性。
8、自动放矿系统
实现放矿作业的自动运行。
① 出现远程遥控故障时,系统可以切断装矿系统主电源;
② 溜井料位实时监测,具有超上、下线自动报警功能,为电机车的自动调度提供基础数据;
③ 中控室一对多的远程遥控放矿控制;
④ 矿车料位实时监测;
⑤ 机车停车位置自动运行监视。
9、 卸矿坑位检测系统
实现卸矿作业的自动运行。
10、视频监控系统
① 对机车运行、道岔控制、放矿与卸矿等区域全方位无死角监视;
② 视频保存时间为3个月。