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基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):11676085閱讀:521來(lái)源:國(guó)知局
基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的制造方法與工藝

本實(shí)用新型涉及礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)。



背景技術(shù):

目前,地下礦山主要采用軌道機(jī)車(chē)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),但是隨著地采規(guī)模的不斷擴(kuò)大,國(guó)家安全監(jiān)管總局要求在大型礦山,通過(guò)故采用電機(jī)車(chē)遠(yuǎn)程遙控、有軌運(yùn)輸智能化調(diào)度與控制、視頻無(wú)線傳輸、信集閉監(jiān)控等技術(shù),應(yīng)用具有遠(yuǎn)程遙控或全自動(dòng)無(wú)人駕駛功能的有軌運(yùn)輸電機(jī)車(chē),結(jié)合自動(dòng)放礦、溜井料位監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化稱重計(jì)量等配套手段,代替人工駕駛機(jī)車(chē)等工藝技術(shù)與裝備,實(shí)現(xiàn)井下有軌運(yùn)輸系統(tǒng)無(wú)人操作,減少作業(yè)人員50%以上。但是,由于非煤礦山井下采礦的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,粉塵濃厚,現(xiàn)場(chǎng)的操作人員需要佩戴笨重的防塵用具進(jìn)行工作,工作效率低下,因此采用地面遙控駕駛及無(wú)人駕駛已經(jīng)成為一種必要趨勢(shì)。

目前,國(guó)內(nèi)采用的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)都只能在一種模式下進(jìn)行,當(dāng)一臺(tái)受控的機(jī)車(chē)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行模式切換,存在很大的安全隱患,導(dǎo)致無(wú)人駕駛系統(tǒng)無(wú)法適用復(fù)雜的礦井環(huán)境。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng),以使礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)能進(jìn)行多種模式切換。

為實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:提供一種基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)包括調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)、至少一個(gè)遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器;

調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)通過(guò)有線局域網(wǎng)分別與至少一個(gè)遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)連接、通過(guò)有線局域網(wǎng)和WIFI網(wǎng)絡(luò)與礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器連接,遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器之間形成具有通信握手檢測(cè)的通信鏈路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型存在以下技術(shù)效果:本實(shí)用新型中的調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)具有多種工作模式,可適用于無(wú)人駕駛的受控機(jī)車(chē)與未改造完全的人工現(xiàn)場(chǎng)駕駛的機(jī)車(chē)混合運(yùn)行的場(chǎng)景,使礦井機(jī)車(chē)從非自動(dòng)化到自動(dòng)化逐漸過(guò)渡,降低了施工風(fēng)險(xiǎn),且提高了礦井機(jī)車(chē)的利用效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例中基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中另一種基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中的工作模式轉(zhuǎn)換示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1至圖3所示,對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。

如圖1所示,本實(shí)施例公開(kāi)了一種基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10、至少一個(gè)遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30;調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10通過(guò)有線局域網(wǎng)與至少一個(gè)遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20連接、通過(guò)有線局域網(wǎng)和WIFI網(wǎng)絡(luò)與礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30連接,遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30之間形成具有通信握手檢測(cè)的通信鏈路。

需要說(shuō)明的是,該處的WIFI網(wǎng)絡(luò)由WIFI基站70提供。

具體地,該處的調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10具有監(jiān)測(cè)運(yùn)行模式、調(diào)度運(yùn)行模式、監(jiān)控運(yùn)行模式以及防護(hù)運(yùn)行模式等四種工作模式,四種工作模式的應(yīng)用場(chǎng)景如下:

監(jiān)測(cè)運(yùn)行模式:適用于無(wú)人駕駛的受控機(jī)車(chē)和僅有工況傳輸功能改造完成的人工現(xiàn)場(chǎng)駕駛機(jī)車(chē)混合使用的情況,在該模式下調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10僅接收所管理的設(shè)備上傳的工況信息,而不對(duì)工況信息進(jìn)行任何處理;

調(diào)度運(yùn)行模式:適用于無(wú)人駕駛的受控機(jī)車(chē)和工況傳輸功能、調(diào)度功能改造完成的人工現(xiàn)場(chǎng)駕駛機(jī)車(chē)混合使用的情況,在該模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10接收所管理的設(shè)備上傳的工況信息,并對(duì)工況信息進(jìn)行邏輯計(jì)算,然后根據(jù)邏輯計(jì)算結(jié)果下發(fā)相應(yīng)的調(diào)度指令;

監(jiān)控運(yùn)行模式:適用于無(wú)人駕駛的受控機(jī)車(chē)和工況傳輸功能、調(diào)度功能以及監(jiān)控功能改造完成的人工現(xiàn)場(chǎng)駕駛機(jī)車(chē)混合使用的情況,在該模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10接收所管理的設(shè)備上傳的工況信息,對(duì)工況信息進(jìn)行邏輯計(jì)算,然后根據(jù)邏輯計(jì)算結(jié)果下發(fā)調(diào)度指令以及向遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20下發(fā)限速防護(hù)指令;

防護(hù)運(yùn)行模式:適用于無(wú)人駕駛的受控機(jī)車(chē)和工況傳輸功能、調(diào)度功能、監(jiān)控功能以及防護(hù)功能全部改造完成的人工現(xiàn)場(chǎng)駕駛機(jī)車(chē)混合使用的情況,在該模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10接收所管理的設(shè)備上傳的工況信息,對(duì)工況信息進(jìn)行邏輯計(jì)算,并根據(jù)邏輯計(jì)算結(jié)果下發(fā)調(diào)度指令,以及向遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30下發(fā)限速防護(hù)指令。

具體地,如圖2所示,上述的調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10還通過(guò)有線局域網(wǎng)和WIFI網(wǎng)絡(luò)與手持式遙控終端40連接,手持式遙控終端40還通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)與礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30連接。

需要說(shuō)明的是,該處的手持式遙控終端40用于對(duì)礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30進(jìn)行近距離遙控操作。因此,本實(shí)施例中的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控駕駛模式,也可以實(shí)現(xiàn)近距離遙控駕駛模式。

具體地,如圖2所示,上述的調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10還通過(guò)有線局域網(wǎng)與礦石裝車(chē)控制器50連接。礦石裝車(chē)控制器50用于接收手持式遙控終端40的遙控進(jìn)行裝礦作業(yè)。

具體地,上述的系統(tǒng)還包括通過(guò)RFID網(wǎng)絡(luò)與礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30連接的定點(diǎn)檢測(cè)裝置60。其中,調(diào)度運(yùn)行控制機(jī)10根據(jù)礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30測(cè)量的機(jī)車(chē)速度計(jì)算機(jī)車(chē)的位置,然后再通過(guò)礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30獲取定點(diǎn)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的定點(diǎn)位置信息對(duì)計(jì)算出的機(jī)車(chē)位置進(jìn)行矯正。

具體地,上述的調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10和至少一個(gè)遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20安裝在地面上,礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30安裝在每臺(tái)機(jī)車(chē)上,手持式遙控終端40由裝礦點(diǎn)操作人員手持,礦石裝車(chē)控制器50安裝在放礦機(jī)周?chē)A(yù)設(shè)范圍內(nèi),定點(diǎn)檢測(cè)裝置60在軌道上間隔式布置。

具體地,這里的放礦機(jī)周?chē)A(yù)設(shè)范圍內(nèi)指的是放礦機(jī)附近,在軌道上每間隔一段距離布置有一套定點(diǎn)檢測(cè)裝置。

具體地,如圖3所示,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10的工作模式包括:監(jiān)測(cè)運(yùn)行模式、調(diào)度運(yùn)行模式、監(jiān)控運(yùn)行模式以及防護(hù)運(yùn)行模式;

其中,監(jiān)測(cè)運(yùn)行模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10僅接收遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30上傳的工況信息;

調(diào)度運(yùn)行模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10接收遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30上傳的工況信息并根據(jù)工況信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算;

監(jiān)控運(yùn)行模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10接收遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30上傳的工況信息,根據(jù)工況信息進(jìn)行邏輯計(jì)算后下發(fā)限速防護(hù)指令至遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20;

防護(hù)運(yùn)行模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10接收遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30上傳的工況信息,根據(jù)工況信息進(jìn)行邏輯計(jì)算后下發(fā)限速防護(hù)指令至遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30。

這里的調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10針對(duì)其管理的遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30可設(shè)置不同的工作模式,也可以針對(duì)整個(gè)無(wú)人駕駛系統(tǒng)設(shè)置不同的工作模式,滿足了礦場(chǎng)不同施工環(huán)境下的應(yīng)用場(chǎng)景。

還需要說(shuō)明的是,監(jiān)測(cè)運(yùn)行模式、調(diào)度運(yùn)行模式、監(jiān)控運(yùn)行模式以及防護(hù)運(yùn)行模式這四種工作模式可以以手動(dòng)的方式任意切換,但是在切換時(shí)需要在調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10中錄入操作密碼,同時(shí)該用戶還必須具備切換模式的權(quán)限。

具體地,本實(shí)施例公開(kāi)例了一種基于混合調(diào)度模式的礦井機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的使用流程如下:

(1)通過(guò)調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10對(duì)遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30設(shè)置當(dāng)前環(huán)境的工作模式;

(2)在當(dāng)前環(huán)境的工作模式下,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10將每臺(tái)機(jī)車(chē)的運(yùn)輸任務(wù)分別發(fā)送至對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20和礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30;

(3)對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20接收到運(yùn)輸任務(wù)后,與對(duì)應(yīng)的礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30通過(guò)握手通信建立通信鏈路;

(4)對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20發(fā)送機(jī)車(chē)控制指令至對(duì)應(yīng)的礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30以控制機(jī)車(chē)運(yùn)行;

(5)礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30在運(yùn)行過(guò)程中,實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)車(chē)的位置和機(jī)車(chē)行駛前方的路況信息并將機(jī)車(chē)的位置和機(jī)車(chē)行駛前方的路況信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10和對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程控制操作臺(tái)20;

(6)礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30根據(jù)檢測(cè)到的機(jī)車(chē)位置判斷機(jī)車(chē)是否運(yùn)行到裝礦區(qū)域;

(7)在機(jī)車(chē)運(yùn)行到裝礦區(qū)域后,礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30發(fā)送運(yùn)輸任務(wù)完成指令至調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10;

(8)運(yùn)輸任務(wù)完成后,調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10下發(fā)裝礦任務(wù)至手持式遙控終端40、礦石裝車(chē)控制器50以及所述對(duì)應(yīng)的礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30;

(9)通過(guò)手持式遙控終端40近距離遙控所述對(duì)應(yīng)的礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30以控制機(jī)車(chē)行駛到礦石倉(cāng)溜口下方;

(10)在機(jī)車(chē)行駛到礦石倉(cāng)溜口下方時(shí),通過(guò)手持式遙控終端40近距離遙控礦石裝車(chē)控制器50進(jìn)行裝礦作業(yè);

(11)在裝礦任務(wù)完成時(shí),通過(guò)手持式遙控終端40發(fā)送裝礦任務(wù)完成指令至調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10以使調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10重新下發(fā)新的運(yùn)輸任務(wù)。

另外,上述系統(tǒng)在使用過(guò)程中還包括:

調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10根據(jù)礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30測(cè)量的機(jī)車(chē)運(yùn)行速度計(jì)算機(jī)車(chē)的位置;

礦山機(jī)車(chē)車(chē)載控制器30通過(guò)RFID網(wǎng)絡(luò)讀取定點(diǎn)檢測(cè)裝置60檢測(cè)到的機(jī)車(chē)定點(diǎn)位置信息并傳輸至調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10;

調(diào)度運(yùn)行管理機(jī)10根據(jù)機(jī)車(chē)定點(diǎn)位置信息對(duì)計(jì)算出的機(jī)車(chē)位置進(jìn)行矯正。

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