牛高
【期刊名称】《《有设备》》
【年(卷),期】2019(000)005
【总页数】7页(P38-44)
【关键词】定位; 红绿灯; 跑车防护
【作 者】牛高
【作者单位】中国冶金科工股份有限公司 北京100028
【正文语种】中 文
【中图分类】TD529
1 需求
1.1 红绿灯及智能控制
井下计划安装红绿灯12处、共计24组(每组400×800 mm)，其中井口1组、井下有3处每处需安装3组、有7处每处安装2组。
该系统基于精确定位系统，实现车辆红绿灯的智能控制。当车辆到达路口，系统通过软件采集的车辆卡片与路口控制器的信息，来计算两者之间的距离，从而判断哪辆车先到达，实现先到先行，提高路口车辆通行效率。 1.2 声光报警音箱需求
系统总共设置6处报警箱，实现副井上口500 m巷道内只要有人，就开始播报“正在行人、不准行车”，并闭锁车辆闸门；当有车辆进入副井上口500 m巷道时，闭锁行人闸门，并播报“正在行车、不准行人”；当人员与车辆位置一致时，说明人员在乘车。
行车时，各路口报警箱实现播报“正在行车、不准行人”，如有人闯入，则播报“你已闯入禁止区域，请退回安全区”。
1.3 跑车装置需求
斜井总共安装4组跑车防护装置，当定位系统监测到车辆失速时，发出跑车装置动作指令，对车辆进行捕捉，降低井下车辆人员事故的发生。
2 系统设计
2.1 红绿灯系统及智能控制
2.1.1 红绿灯系统概述
系统通过井下LED显示屏实现井下红绿灯系统功能，同时结合语音声光报警器等智能设备可实现信息资源的调度管理,具有逃生救援引导、常规信息发布、安全警示教育、环境安全信息实时显示、预警预报、调度广播等功能，可实现“指定时间，指定地点，指定模式发布指定内容”的功能。 方案示意图如图1所示。
2.1.2 红绿灯系统组成
系统主要由系统软件，数据服务器，应急信息发布设备(包括地面智能信息发布终端，井下
应急LED信息牌、井下应急LED指示牌、井下应急声光报警器等)组成。
2.1.2.1 矿用LED显示单元c型卡环
该设备能接收总线命令，根据用户选择的显示方式循环显示用户编辑好的文字字符，能作为信号指示器或信息发布使用，可以通过遥控器进行有关设置，具有稳定可靠、使用方便等特点。
图1 方案示意图
图2 系统组成
图3 矿用LED显示单元实物
防爆型式：矿用本质安全型，标志为“Ex ib I Mb”
规格：点阵32×32设备防尘罩
工作电压：DC3.3 V
工作电流：≤500 mA
外形尺寸：194 mm×194 mm×53 mm
重量：0.85 kg
2.1.2.2 矿用电源
电源安装在巷道附近，独立给供电。
矿用浇封兼本安型直流稳压电源采用高性能集成电路，输出稳定的直流电压，电源输出有过压、过流、短路等保护，并采用指示灯实时指示出输入、输出、电池状态等，备用电池采用体积小、容量大的磷酸铁锂电池，断掉交流电后仍可持续输出电压时间大于2 h。
技术参数如下文所示：
受电弓试验台
(1)本安输出性能
本安输出性能见表1所示。
(2)工作电压
额定工作电压：220 VAC
电源箱额定供电电压波动范围：90～260 VAC
电源箱额定输入功率：≤50 W
电源频率：48～52 Hz
表1 本安输出性能表名称本安输出输出电压标称值18V输出路数1路额定输出电流500mA过压保护值18.6V过流保护值≤930mA短路保护电流≤20mA周期与随机偏移峰峰值/mV≤250负载效应≤5%源效应≤5%输出电压偏离值≤5%
电源电压失真：总的谐波分量应≤10%
(3)备用电源功能
备用电源为IFR32750- 5Ah型磷酸铁锂，电池采用3节串联，容量为5 AH，采取浮充充电方式。
转换时间：≤1 s
充电电流：≤500 mA
充电截止电压：≤10.5 V
西花蓟马放电终止电压：≤7.6 V
最高充电电压：10.8 V
备用电池工作时间：≥2 h
2.1.3 红绿灯智能控制
2.1.3.1 实现原理
基于精确定位的红绿灯智能控制框图如图4所示。
图4 红绿灯智能控制原理图
具体实现：定位将车辆的具体位置发送给控制程序，控制程序接收到车辆位置信息后，计算出与路口的距离，并与其它车辆进行比对，对那一辆车先到达路口进行预测，根据预测结果，提前向红绿灯系统控制单元发送控制指令。
鉴于车辆的速度、定位误差及反应时间，建议再车辆距离路口100米左右时发出红绿灯控制指令。
2.1.3.2 硬件介绍
数据传输模块技术参数
工作电压：DC18V
输入接口：RS485，2路
输出接口：RJ45，1路
输出标准：10Base-T/100Base-T
距离：RS485端1 200 m
弹2.2 声光报警器及智能控制
2.2.1 概述
声光报警器用于井下声光及语音播报，报警器不仅可以实现固定语音播报，如井下“行人不行车、行车不行人”语音播报；而且可以灵活设置播报内容。
2.2.2 硬件介绍
声光报警器用于井下声光及语音播报，报警器不仅可以实现固定语音播报，如井下“行人不行车、行车不行人”语音。
矿用声光报警器: 采用语音合成技术，报警语音内容灵活可变，能接收上位机下发的指令，文稿广播内容自动语音广播，播报多样化、个性化的大容量内存，可存储内置语音信息；采用注塑成型工艺，外观精致、结构紧固，安装方便，可适合于吊挂或吸附使用;具备红、绿、黄三光报警，有闪烁、旋转、跳跃等多种光展示形式;具有2路开关量信号输入和1路RS485通讯接口，可控制声光报警。
图5 矿用声光报警器实物
防爆型式：矿用本质安全型，标志为“Ex ib I Mb”
工作电压：DC18 V
工作电流：≤200 mA
供电电压范围：9 V～24 V
接口：2路开关量输入信号，1路RS485通讯信号
光信号可见距离：不小于20 m(黑暗中)
声信号音响响度：不小于85 dB推杆锁
外形尺寸：150 mm×166 mm×248.5 mm
重量：0.5 kg
2.2.3 智能控制
基于精确定位的声光报警箱智能控制框图如图6所示。
图6 声光报警箱智能控制框图
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