无轨胶轮车失速拦截由软件部分、电气部分、机械部分装置组成。依托科学的机械结构、精准的电气控制,利用物联网、云计算及大数据相关手段,打造集监测监控、智能预警、智能联动、整合共享及数据可视化于一体智慧化柔性失速拦截,实现对设备自诊断、通信双保障、拦截双触发、车辆准拦截、拦截柔性化、控制智能化等功能。
机机械部分由柔性阻拦装置、柔性缓冲装置、执行机构组成。基于科学的计算方法,使用进口材料,通过合理的安装布局,真正实现对失速车辆的柔性拦截和柔性制动,成为软件系统与电气控制可靠的执行机构。
电气控制系统采用扩频远程无线通信、4G通信、射频识别等新技术,解决车辆运行数据的无线传输的稳定性和失速车辆的精准拦截等问题。电气部分主要由车载发射器、阻拦控制器、射频读写器、隔爆摄像仪、雷达测速及其他巷道设备组成,形成具有设备自诊断、通信双保障、车辆准拦截、拦截双触发、控制智能化等功能。
软件部分是由数据采集服务、监测监控、智能预警、智能联动、整合共享及数据可视化组成。基于电气控制设备,利用物联网相关技术手段,通过相关通信协议,实现对电气控制相关设备数据采集、存储、分析、故障诊断及监测监控预警可视化,并对失速车辆进行智能拦截。
柔性拦截装置采用国内先进的合成材料,当车辆撞击拦截装置时能全方位保护车辆,避免车辆受损,柔性拦截装置的破断拉力为300KN。
柔性缓冲吸能装置采用多级缓冲吸能结构,使用先进弹性材料与压板吸能器配合,将胶轮车的冲击能量转化为柔性弹性材料的弹性变形和吸能器装置的摩擦能,从而达到多级柔性缓冲制动的效果。
每级吸能器的拦截能量可调,可以根据拦截车辆类型、重量合理设置每级吸能器的吸能量,实现对不同车辆的柔性拦截;
根据拦截车辆类型、重量可调节每级吸能器的能量,从而实现对每种车辆的的拦截距离可控,具体可以在矿方要求的合理距离内对车辆实施制动。
施工安装的过程中在以不改装车辆、不占用巷道行车空间为前提基础上,机械部分安装简单、方便。只需将缓冲吸能装置安装在巷道两帮,柔性阻拦装置和执行机构安装在巷道顶板。
为了解决对设备日常监测、维护等问题。系统实现对车载控制器、阻拦控制器等关键设备的运行状态进行监测监控从而实现对设备自诊断。
通过系统软件自定义设置定时任务,主动采集车载控制器、阻拦控制器等关键设备运行状态(如:通电状态、通信状态、执行状态等)数据。对采集数据上传服务器软件,进行分析、预警、展示,同时将预警信息及时推送至相关工作人员,便于工作人员实时掌握设备运行状态。
为提高电气部分通信稳定性、及时性,采用以4G通信为主,Lora通信为辅的双重通信保障。
以车载发射器为例,驾驶人员拍下车载装置时,车载发射器信号通过4G通信方式发送到软件系统,当4G信号出现异常时,自动切换为lora通讯模式,实现了通信双保障。
为了避免在拦截过程中出现多拦、错拦等现象的发生,系统采用射频技术和对射光电技术,实现对失速车辆的准确识别、精准拦截。
通过以上射频技术对车辆的准确识别和配合对射光电技术计算最佳拦截位置,从而实现车辆的准拦截。
为了保证拦截可靠、安全、有效性,系统采用被动拦截和主动拦截两种触发方式。
主动拦截:雷达测速数据实时上传软件系统,软件系统接收到测速数据,实时与预设的超速、失速速度值进行比对。
被动拦截 :当车辆出现跑车时,由驾驶员按下车载信号发射器,车载发射器通过4G通信方式发送信号给软件系统,软件系统接收信号后(当4G信号出现故障时,启用Lora通信方式传送给阻拦控制器),通知各处阻拦控制器,阻拦控制器结合射频和对射光电实现车辆精准识别和精准拦截,此方式为被动拦截。
依托雷达测速、阻拦装置、视频监控等硬件设备为基础,利用大数据相关提取、比对、加工处理技术,采集终端结构化及非结构化数据,通过存储、加载、计算、渲染等方式以实现对车辆速度、阻拦装置的工作状态及巷道内视频监控数据的实时性、可视性,从而为智能预警提供有利数据支撑。
通过配置管理以实现预警指标自定义配置,利用信息化手段,将采集数据与自定义指标进行智能比对计算,对车辆超速、失速、阻拦装置通讯中断、执行中断及供电中断等问题,进行相关的智能预警、信息推送及声光提示,同时管理人员可对预警信息进行应对处理等操作。
系统实现对车辆信息、车载控制设备、车辆与车载设备对应关系、阻拦装置点位信息、雷达测速点位信息进行线上统一维护管理,支持数据批量导入、设备废弃、新增、变更等操作。便于后期设备扩展维护管理,同时也作为区分设备采集数据来源的唯一标识。
为解决与第三方系统数据融合与共享,系统提供标准对外共享和对内融合公共接口配置,以实现将系统数据通过简单配置即可实现数据的共享与融合。极大的降低接入双方的难度,较少数据对接的成本。
利用数据融合共享技术,对终端采集数据、常规运行的数据及定制化数据进行动态分析展示,如对车速监测分析、失速拦截统计分析、阻拦装置监测分析、预警分析、设备量统计等,能够及时了解车辆安全运行状况,为安全生产提供数据支撑。