無軌膠輪車失速攔截由軟件部分、電氣部分、機械部分裝置組成。依托科學的機械結構、精準的電氣控制,利用物聯網、云計算及大數據相關手段,打造集監測監控、智能預警、智能聯動、整合共享及數據可視化于一體智慧化柔性失速攔截,實現對設備自診斷、通信雙保障、攔截雙觸發、車輛準攔截、攔截柔性化、控制智能化等功能。
機機械部分由柔性阻攔裝置、柔性緩沖裝置、執行機構組成。基于科學的計算方法,使用進口材料,通過合理的安裝布局,真正實現對失速車輛的柔性攔截和柔性制動,成為軟件系統與電氣控制可靠的執行機構。
電氣控制系統采用擴頻遠程無線通信、4G通信、射頻識別等新技術,解決車輛運行數據的無線傳輸的穩定性和失速車輛的精準攔截等問題。電氣部分主要由車載發射器、阻攔控制器、射頻讀寫器、隔爆攝像儀、雷達測速及其他巷道設備組成,形成具有設備自診斷、通信雙保障、車輛準攔截、攔截雙觸發、控制智能化等功能。
軟件部分是由數據采集服務、監測監控、智能預警、智能聯動、整合共享及數據可視化組成。基于電氣控制設備,利用物聯網相關技術手段,通過相關通信協議,實現對電氣控制相關設備數據采集、存儲、分析、故障診斷及監測監控預警可視化,并對失速車輛進行智能攔截。
柔性攔截裝置采用國內先進的合成材料,當車輛撞擊攔截裝置時能全方位保護車輛,避免車輛受損,柔性攔截裝置的破斷拉力為300KN。
柔性緩沖吸能裝置采用多級緩沖吸能結構,使用先進彈性材料與壓板吸能器配合,將膠輪車的沖擊能量轉化為柔性彈性材料的彈性變形和吸能器裝置的摩擦能,從而達到多級柔性緩沖制動的效果。
每級吸能器的攔截能量可調,可以根據攔截車輛類型、重量合理設置每級吸能器的吸能量,實現對不同車輛的柔性攔截;
根據攔截車輛類型、重量可調節每級吸能器的能量,從而實現對每種車輛的的攔截距離可控,具體可以在礦方要求的合理距離內對車輛實施制動。
施工安裝的過程中在以不改裝車輛、不占用巷道行車空間為前提基礎上,機械部分安裝簡單、方便。只需將緩沖吸能裝置安裝在巷道兩幫,柔性阻攔裝置和執行機構安裝在巷道頂板。
為了解決對設備日常監測、維護等問題。系統實現對車載控制器、阻攔控制器等關鍵設備的運行狀態進行監測監控從而實現對設備自診斷。
通過系統軟件自定義設置定時任務,主動采集車載控制器、阻攔控制器等關鍵設備運行狀態(如:通電狀態、通信狀態、執行狀態等)數據。對采集數據上傳服務器軟件,進行分析、預警、展示,同時將預警信息及時推送至相關工作人員,便于工作人員實時掌握設備運行狀態。
為提高電氣部分通信穩定性、及時性,采用以4G通信為主,Lora通信為輔的雙重通信保障。
以車載發射器為例,駕駛人員拍下車載裝置時,車載發射器信號通過4G通信方式發送到軟件系統,當4G信號出現異常時,自動切換為lora通訊模式,實現了通信雙保障。
為了避免在攔截過程中出現多攔、錯攔等現象的發生,系統采用射頻技術和對射光電技術,實現對失速車輛的準確識別、精準攔截。
通過以上射頻技術對車輛的準確識別和配合對射光電技術計算最佳攔截位置,從而實現車輛的準攔截。
為了保證攔截可靠、安全、有效性,系統采用被動攔截和主動攔截兩種觸發方式。
主動攔截:雷達測速數據實時上傳軟件系統,軟件系統接收到測速數據,實時與預設的超速、失速速度值進行比對。
被動攔截 :當車輛出現跑車時,由駕駛員按下車載信號發射器,車載發射器通過4G通信方式發送信號給軟件系統,軟件系統接收信號后(當4G信號出現故障時,啟用Lora通信方式傳送給阻攔控制器),通知各處阻攔控制器,阻攔控制器結合射頻和對射光電實現車輛精準識別和精準攔截,此方式為被動攔截。
依托雷達測速、阻攔裝置、視頻監控等硬件設備為基礎,利用大數據相關提取、比對、加工處理技術,采集終端結構化及非結構化數據,通過存儲、加載、計算、渲染等方式以實現對車輛速度、阻攔裝置的工作狀態及巷道內視頻監控數據的實時性、可視性,從而為智能預警提供有利數據支撐。
通過配置管理以實現預警指標自定義配置,利用信息化手段,將采集數據與自定義指標進行智能比對計算,對車輛超速、失速、阻攔裝置通訊中斷、執行中斷及供電中斷等問題,進行相關的智能預警、信息推送及聲光提示,同時管理人員可對預警信息進行應對處理等操作。
系統實現對車輛信息、車載控制設備、車輛與車載設備對應關系、阻攔裝置點位信息、雷達測速點位信息進行線上統一維護管理,支持數據批量導入、設備廢棄、新增、變更等操作。便于后期設備擴展維護管理,同時也作為區分設備采集數據來源的唯一標識。
為解決與第三方系統數據融合與共享,系統提供標準對外共享和對內融合公共接口配置,以實現將系統數據通過簡單配置即可實現數據的共享與融合。極大的降低接入雙方的難度,較少數據對接的成本。
利用數據融合共享技術,對終端采集數據、常規運行的數據及定制化數據進行動態分析展示,如對車速監測分析、失速攔截統計分析、阻攔裝置監測分析、預警分析、設備量統計等,能夠及時了解車輛安全運行狀況,為安全生產提供數據支撐。