一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及阻拦方法技术方案

本发明专利技术公开了一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；每组阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对阻拦网支架包含一个阻拦网，且阻拦网设置于斜井巷道的上方；动态称重传感器、三维激光扫描仪电连接数据处理器；激光雷达电连接数据处理器；数据处理器电连接电控模块，电控模块分别电连接每对阻拦网支架的控制端。还公开了一种井下胶轮车速度失控阻拦方法。本发明专利技术可以在井下胶轮车发生失速行为时自动检测并对其进行合理有效的阻拦，避免由于速度失控而导致的煤矿事故。

An Underground Rubber-tyred Vehicle Speed Out of Control Blocking System and Blocking Method

The invention discloses a speed runaway blocking system for underground rubber tyre trucks, which includes dynamic weighing sensor, three-dimensional laser scanner, electronic control module and multiple blocking mechanisms; multiple blocking mechanisms are set up front and back along both sides of inclined tunnel; each blocking mechanism includes laser radar, data processor and multiple blocking brackets; each pair of blocking brackets is symmetrical respectively. Each pair of blocking brackets consists of a blocking net, and the blocking net is set above the inclined tunnel; the dynamic weighing sensor and the three-dimensional laser scanner electrically connect the data processor; the lidar electrically connects the data processor; the data processor electrically connects the electronic control module, and the electronic control module electrically connects the control end of each pair of blocking brackets. Also disclosed is a method of speed runaway obstruction for underground rubber-tyred vehicles. The invention can automatically detect the stall behavior of underground rubber-tyred vehicle and block it reasonably and effectively, so as to avoid the coal mine accident caused by the speed out of control.

【技术实现步骤摘要】
一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及阻拦方法
本专利技术涉及井下无轨胶轮车行驶安全
，尤其涉及一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及阻拦方法。
技术介绍
尽管胶轮车制动系统要求必须灵敏、可靠，但在有一定倾斜角度的斜井巷道内连续下坡工作难免出现制动装置失灵的情况，如不对其采取措施，使之及时停下，则会因速度急剧增大而引起动量增加，最终发生碰撞事故，对工人的生命安全构成严重威胁以及破坏煤矿的平稳运行。对此，传统的解决方法包括开凿带有上坡路段且用沙石铺设的井下应急车道，由于巷道自身条件和车道设置数目的限制，致使：一是若在出现紧急状况的地点后则起不到作用，二是在出现紧急状况的地点前但距离较近时胶轮车驾驶员可能没有足够的反应时间安全驶入。其他解决办法有：对胶轮车加装拉钩机构配合绳索及单一的钢丝绳、尼龙绳进行阻拦，这些措施显然未区分不同类型和载重的胶轮车，在失速重型车的阻拦方面效果往往不够理想。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统及其阻拦方法，可以针对某一失控胶轮车合理使用本专利技术的失控阻拦网系统，将其有效阻拦，避免失控车由于得不到控制而导致碰撞事故。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。技术方案一：一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；每组所述阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对所述阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对所述阻拦网支架包含一个阻拦网，且所述阻拦网设置于斜井巷道的上方；所述动态称重传感器和三维激光扫描仪分别设置在斜井巷道入口位置；所述动态称重传感器、三维激光扫描仪的输出端分别电连接每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输入端；同组阻拦网机构中，所述激光雷达的输出端电连接所述数据处理器的输入端；每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输出端分别电连接所述电控模块的输入端，所述电控模块的输出端分别电连接每对所述阻拦网支架的控制端；所述动态称重传感器用于采集车辆的整车重量信息；所述三维激光扫描仪用于采集车辆的轮廓尺寸信息；所述激光雷达用于采集车辆的实时速度；所述数据处理器用于根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息、三维激光扫描仪所采集的车辆的轮廓尺寸信息和激光雷达所采集的车辆的实时速度向所述电控模块发送指令；所述电控模块用于控制每对所述阻拦网支架中阻拦网的降落。本专利技术技术方案一的特点和进一步的改进在于：(1)所述阻拦网支架包含支撑柱、滑杆、套筒、电磁铁、挡块、电机和阻拦网；所述支撑柱为空腔，所述滑杆设置于所述支撑柱的内部；所述支撑柱与所述滑杆垂直固定于斜井巷道的坡面上；所述支撑柱包括上部壳体和下部壳体，所述上部壳体嵌套于所述下部壳体内部，所述电磁铁设置于所述下部壳体的上端的外壁上，所述挡块通过所述电磁铁吸附于所述下部壳体的内壁上，并用于固定所述上部壳体；所述电机固定于所述支撑柱的上部壳体的内壁上，且所述电机的输出轴与所述套筒键连接，所述套筒通过拉杆与所述阻拦网两侧的连接杆连接；所述套筒设置于所述滑杆的正上方；所述电控模块的输出端分别电连接所述电磁铁的控制端和所述电机的控制端。(2)多组所述阻拦网机构前后每隔一公里设置于斜井巷道的两侧。(3)所述多对阻拦网支架为3对，且3对阻拦网支架分别前后设置于斜井巷道的坡面上。(4)每组所述阻拦网机构包含2个激光雷达，且分别前后设置于本组阻拦网机构中阻拦网支架的前方。技术方案二：一种井下胶轮车速度失控阻拦方法，基于上述井下胶轮车速度失控阻拦网系统，包括以下步骤：步骤1，当胶轮车驶入斜井巷道时，动态称重传感器和三维激光扫描仪分别采集车辆的整车重量信息和轮廓尺寸信息，并将所述整车重量信息和轮廓尺寸信息发送至数据处理器，数据处理器判定车辆属于小型胶轮车、中型胶轮车或大型胶轮车；并根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网；步骤2，设定每组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值；步骤3，每组阻拦网机构中激光雷达采集车辆的实时速度，当车辆的实时速度大于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值时，本组阻拦网机构中的数据处理器向电控模块发送指令，电控模块控制本组阻拦网机构中步骤1已经确定的需要降落的阻拦网进行降落；若车辆的实时速度不大于本组阻拦网机构中激光雷达的失控速度阈值，电控模块控制阻拦网不降落；车辆继续行驶，直至接近下一组阻拦网机构时再次被检测到车速。本专利技术技术方案二的特点和进一步的改进在于：(1)步骤1中，所述根据所判断的车型向电控模块发出指令，确定需要降落的阻拦网具体为：每组阻拦网机构包含3对阻拦网支架；根据车型设置每对阻拦网支架中阻拦网的高度；当数据处理器识别为小型胶轮车时，则电控模块控制第一对阻拦网支架中的阻拦网降落；当数据处理器识别为中型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第一对阻拦网支架和第二对阻拦网支架中的阻拦网降落；当数据处理器识别为大型胶轮车时，则根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息，当车辆的整车重量M<10t时，则电控模块控制第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M∈[10t,25t]时，则电控模块控制第二对阻拦网支架和第三对阻拦网支架中的阻拦网降落；当车辆的整车重量M＞25t时，则电控模块控制3对阻拦网支架中的阻拦网全部降落。(2)所述根据车型设置每对阻拦网支架中阻拦网的高度具体为：第一对阻拦网支架中阻拦网的高度为第二对阻拦网支架中阻拦网的高度为第三对阻拦网支架中阻拦网的高度为其中，为小型胶轮车的车头平均高度，为中型胶轮车的车头平均高度，为大型胶轮车的车头平均高度。(3)每组阻拦网机构包含2个激光雷达，每个激光雷达预设与其对应的失控速度阈值。(4)步骤3中，当第一激光雷达检测到车辆的实时速度大于其所预设的失控速度阈值时，电控模块控制阻拦网的一级预备降落，将阻拦网调整至与斜井巷道的坡面垂直；当第二激光雷达检测到车辆的实时速度大于其所预设的失控速度阈值时，电控模块控制阻拦网的二级完全降落，将阻拦网完全降落至斜井巷道的坡面上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术可以在井下胶轮车发生失速行为时自动检测并对其进行合理有效的阻拦，避免由于速度失控而导致的煤矿事故，减少煤矿内人员伤亡与经济损失。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的井下胶轮车速度失控阻拦网系统在斜井巷道中的一种实施例的结构示意图；图2为本专利技术的井下胶轮车速度失控阻拦网系统的连接示意图；图3为本专利技术的井下胶轮车速度失控阻拦网系统中阻拦网支架的一种实施例的结构示意图；图4为图3中A的放大结构示意图；图5为本专利技术的井下胶轮车速度失控阻拦方法中根据车型确定需要降落的阻拦网的工作流程示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；每组所述阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对所述阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对所述阻拦网支架包含一个阻拦网，且所述阻拦网设置于斜井巷道的上方；所述动态称重传感器和三维激光扫描仪分别设置在斜井巷道入口位置；所述动态称重传感器、三维激光扫描仪的输出端分别电连接每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输入端；同组阻拦网机构中，所述激光雷达的输出端电连接所述数据处理器的输入端；每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输出端分别电连接所述电控模块的输入端，所述电控模块的输出端分别电连接每对所述阻拦网支架的控制端；所述动态称重传感器用于采集车辆的整车重量信息；所述三维激光扫描仪用于采集车辆的轮廓尺寸信息；所述激光雷达用于采集车辆的实时速度；所述数据处理器用于根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息、三维激光扫描仪所采集的车辆的轮廓尺寸信息和激光雷达所采集的车辆的实时速度向所述电控模块发送指令；所述电控模块用于控制每对所述阻拦网支架中阻拦网的降落。...

【技术特征摘要】
1.一种井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，包括：动态称重传感器、三维激光扫描仪、电控模块和多组阻拦网机构；多组阻拦网机构分别沿斜井巷道的两侧前后设置；每组所述阻拦网机构包含激光雷达、数据处理器和多对阻拦网支架；每对所述阻拦网支架分别对称设置于斜井巷道的两侧，每对所述阻拦网支架包含一个阻拦网，且所述阻拦网设置于斜井巷道的上方；所述动态称重传感器和三维激光扫描仪分别设置在斜井巷道入口位置；所述动态称重传感器、三维激光扫描仪的输出端分别电连接每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输入端；同组阻拦网机构中，所述激光雷达的输出端电连接所述数据处理器的输入端；每组所述阻拦网机构中的数据处理器的输出端分别电连接所述电控模块的输入端，所述电控模块的输出端分别电连接每对所述阻拦网支架的控制端；所述动态称重传感器用于采集车辆的整车重量信息；所述三维激光扫描仪用于采集车辆的轮廓尺寸信息；所述激光雷达用于采集车辆的实时速度；所述数据处理器用于根据动态称重传感器所采集的车辆的整车重量信息、三维激光扫描仪所采集的车辆的轮廓尺寸信息和激光雷达所采集的车辆的实时速度向所述电控模块发送指令；所述电控模块用于控制每对所述阻拦网支架中阻拦网的降落。2.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，所述阻拦网支架包含支撑柱、滑杆、套筒、电磁铁、挡块、电机和阻拦网；所述支撑柱为空腔，所述滑杆设置于所述支撑柱的内部；所述支撑柱与所述滑杆垂直固定于斜井巷道的坡面上；所述支撑柱包括上部壳体和下部壳体，所述上部壳体嵌套于所述下部壳体内部，所述电磁铁设置于所述下部壳体的上端的外壁上，所述挡块通过所述电磁铁吸附于所述下部壳体的内壁上，并用于固定所述上部壳体；所述电机固定于所述支撑柱的上部壳体的内壁上，且所述电机的输出轴与所述套筒键连接，所述套筒通过拉杆与所述阻拦网两侧的连接杆连接；所述套筒设置于所述滑杆的正上方；所述电控模块的输出端分别电连接所述电磁铁的控制端和所述电机的控制端。3.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，多组所述阻拦网机构前后每隔一公里设置于斜井巷道的两侧。4.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，所述多对阻拦网支架为3对，且3对阻拦网支架分别前后设置于斜井巷道的坡面上。5.根据权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，每组所述阻拦网机构包含2个激光雷达，且分别前后设置于本组阻拦网机构中阻拦网支架的前方。6.一种井下胶轮车速度失控阻拦方法，基于权利要求1所述的井下胶轮车速度失控阻拦网系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，当胶轮车驶入斜井巷道时，动态称重传感器和三维激光扫描仪分别采集车辆的整车重量信息和轮廓尺寸信息，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭应时，王畅，孙港，付锐，袁伟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61