本技術(shù)涉及電機(jī)車全自動(dòng)無人駕駛，具體涉及一種井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著我國數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，運(yùn)用人工智能、無人駕駛等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能礦山建設(shè)是礦山企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。同時(shí)，礦山企業(yè)面臨著招工難、用工難、留工難等情況，且人們對(duì)工作環(huán)境的要求也越來越高，惡劣的軌道運(yùn)輸環(huán)境使得招工難上加難。人員上下井換班時(shí)間也使得運(yùn)輸有效時(shí)間大大縮短。井下礦料運(yùn)輸幾十年以來全部采用人工現(xiàn)場(chǎng)操控，生產(chǎn)工藝十分落后，人員密度大，勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性高。此外，無人化電機(jī)車全自動(dòng)控制及運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)仍無法滿足高海拔復(fù)雜有軌運(yùn)輸?shù)V山環(huán)境的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

3、一種井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元和電機(jī)車運(yùn)行保障單元，所述電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元用于完成電機(jī)車本體基礎(chǔ)運(yùn)行、電機(jī)車電器電路供電，plc控制及上位機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)顯示，實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)運(yùn)行控制；所述的電機(jī)車運(yùn)行保障單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、精確定位，運(yùn)行碰撞防護(hù)。

4、為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元包括供電單元、網(wǎng)絡(luò)通信單元、電機(jī)車單元、裝礦單元、井下軌道單元、卸礦單元和破碎單元，供電單元的設(shè)備供電為單相ac220v，通過在線式ups供電，為運(yùn)輸水平的設(shè)備進(jìn)行供電，供電單元的車載電源系統(tǒng)，用于管理電機(jī)車及車載設(shè)備的工作電源，具備蓄電功能和車載電源供電狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；各等級(jí)電壓轉(zhuǎn)換（電壓轉(zhuǎn)換裝置），dc24v用作駕駛控制臺(tái)、車載客戶端的工作電源，dc12v用作車載傳感器、攝像頭和定位裝置的工作電源；網(wǎng)絡(luò)通信單元用于完成電機(jī)車單元、裝礦單元、井下軌道單元、卸礦單元和破碎單元之間的信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)各單元之間的聯(lián)鎖控制。

5、為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述電機(jī)車運(yùn)行保障單元包括運(yùn)行控制單元、安全防護(hù)單元、調(diào)度單元、精準(zhǔn)定位單元、視頻監(jiān)控單元和電機(jī)車運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控單元，電機(jī)車運(yùn)行控制單元、安全防護(hù)單元、調(diào)度單元、精準(zhǔn)定位單元、視頻監(jiān)控單元和電機(jī)車運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控單元之間通過rstp接口連接，用于為電機(jī)車全自動(dòng)安全可靠運(yùn)行提供保障；電機(jī)車用于本地/遠(yuǎn)程功能轉(zhuǎn)換，當(dāng)處于檢修模式時(shí)，電機(jī)車可以人工駕駛，避免遠(yuǎn)程駕駛導(dǎo)致的事故。

6、為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述運(yùn)行控制單元用于控制各單元之間協(xié)調(diào)運(yùn)行；安全防護(hù)單元用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)車自動(dòng)運(yùn)行安全距離保護(hù)，兩車相距過近時(shí)，后車進(jìn)行自動(dòng)剎車，當(dāng)距離分開后，后車恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行；調(diào)度單元基于電機(jī)車的位置、溜井料位、最后一次裝載時(shí)間，用于將電機(jī)車派往溜井；精準(zhǔn)定位單元用于為車輛運(yùn)行控制單元和安全防護(hù)單元提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；精確定位單元設(shè)置有測(cè)速編碼器和定位標(biāo)簽，定位標(biāo)簽用于消除位置偏差，對(duì)電機(jī)車的位置進(jìn)行修正，以保證電機(jī)車的精確定位功能；視頻監(jiān)控單元用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)各站點(diǎn)圖像的切換和控制功能，并用于圖像處理和圖像解壓縮功能，對(duì)電機(jī)車運(yùn)行過程視頻信息進(jìn)行服務(wù)器錄像，方便調(diào)看、點(diǎn)播，并用于客戶端接入、前端接入、用戶的權(quán)限分級(jí)、日志查詢、告警聯(lián)動(dòng)設(shè)置、語音交互。

7、為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述電機(jī)車運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控單元包括電機(jī)車工作狀態(tài)檢測(cè)單元、視頻信息采集單元和車載控制器單元，電機(jī)車工作狀態(tài)單元用于監(jiān)控電力電源的工作狀況、車速、控制器及變頻控制器的工作狀態(tài)、各執(zhí)行器件的實(shí)時(shí)狀態(tài)，車載控制器單元用于采集電機(jī)車工作狀態(tài)單元監(jiān)測(cè)到的工作狀態(tài)信息，通過車載客戶端和wifi無線基站通訊傳至核心交換機(jī)，運(yùn)輸水平的核心交換機(jī)和主控室的主交換機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，將電機(jī)車的運(yùn)行數(shù)據(jù)和視頻傳輸給控制室的上位機(jī)進(jìn)行畫面顯示，電機(jī)車工作狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果和視頻信號(hào)通過wifi網(wǎng)絡(luò)和控制室主環(huán)網(wǎng)交換機(jī)通訊將數(shù)據(jù)傳輸至控制室的工控機(jī)，便于操作人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的各種工況。

8、本實(shí)用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：

9、本實(shí)用新型采用單一的plc控制方式，現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)連鎖運(yùn)行，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，保留人工現(xiàn)場(chǎng)工作模式和人工遠(yuǎn)程遙控裝礦模式，全自動(dòng)運(yùn)行模式通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)度列車和“軌道控制”系統(tǒng)的閉鎖運(yùn)行，對(duì)電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、判斷、分析，對(duì)出現(xiàn)的預(yù)警、故障等信息進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)，保證電機(jī)車安全高效運(yùn)行，提高生產(chǎn)組織效率，避免機(jī)車運(yùn)行事故。

10、本實(shí)用新型包括電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元和電機(jī)車運(yùn)行保障單元，所述的電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元用于完成電機(jī)車本體基礎(chǔ)運(yùn)行、電機(jī)車電器電路供電，plc控制及上位機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)顯示，實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)運(yùn)行控制；所述的電機(jī)車運(yùn)行保障單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、精確定位，運(yùn)行碰撞防護(hù)，保障電機(jī)車前進(jìn)、裝、卸礦等運(yùn)行環(huán)節(jié)安全可靠。上位機(jī)控制系統(tǒng)采用西門子wcc,下位機(jī)采用西門子plc，系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，更進(jìn)一步保證無人駕駛運(yùn)行系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)可以更好的適用于復(fù)雜的礦山環(huán)境，使用的設(shè)備成熟可靠，減少系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全隱患，適用性強(qiáng)，效果佳。

技術(shù)特征：

1.一種井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元和電機(jī)車運(yùn)行保障單元，所述電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元用于完成電機(jī)車本體基礎(chǔ)運(yùn)行、電機(jī)車電器電路供電，plc控制及上位機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)顯示，實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)運(yùn)行控制；所述的電機(jī)車運(yùn)行保障單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、精確定位，運(yùn)行碰撞防護(hù)。

2.如權(quán)利要求1所述的井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元包括供電單元、網(wǎng)絡(luò)通信單元、電機(jī)車單元、裝礦單元、井下軌道單元、卸礦單元和破碎單元，供電單元的設(shè)備供電為單相ac220v，通過在線式ups供電，為運(yùn)輸水平的設(shè)備進(jìn)行供電，供電單元的車載電源系統(tǒng)，用于管理電機(jī)車及車載設(shè)備的工作電源，具備蓄電功能和車載電源供電狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；各等級(jí)電壓轉(zhuǎn)換裝置，dc24v用作駕駛控制臺(tái)、車載客戶端的工作電源，dc12v用作車載傳感器、攝像頭和定位裝置的工作電源；網(wǎng)絡(luò)通信單元用于完成電機(jī)車單元、裝礦單元、井下軌道單元、卸礦單元和破碎單元之間的信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)各單元之間的聯(lián)鎖控制。

3.如權(quán)利要求2所述的井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述電機(jī)車運(yùn)行保障單元包括運(yùn)行控制單元、安全防護(hù)單元、調(diào)度單元、精準(zhǔn)定位單元、視頻監(jiān)控單元和電機(jī)車運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控單元，電機(jī)車運(yùn)行控制單元、安全防護(hù)單元、調(diào)度單元、精準(zhǔn)定位單元、視頻監(jiān)控單元和電機(jī)車運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控單元之間通過rstp接口連接，用于為電機(jī)車全自動(dòng)安全可靠運(yùn)行提供保障；電機(jī)車用于本地/遠(yuǎn)程功能轉(zhuǎn)換，當(dāng)處于檢修模式時(shí)，電機(jī)車可以人工駕駛，避免遠(yuǎn)程駕駛導(dǎo)致的事故。

4.如權(quán)利要求3所述的井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述運(yùn)行控制單元用于控制各單元之間協(xié)調(diào)運(yùn)行；安全防護(hù)單元用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)車自動(dòng)運(yùn)行安全距離保護(hù)，兩車相距過近時(shí)，后車進(jìn)行自動(dòng)剎車，當(dāng)距離分開后，后車恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行；調(diào)度單元基于電機(jī)車的位置、溜井料位、最后一次裝載時(shí)間，用于將電機(jī)車派往溜井；精準(zhǔn)定位單元用于為車輛運(yùn)行控制單元和安全防護(hù)單元提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；精確定位單元設(shè)置有測(cè)速編碼器和定位標(biāo)簽，定位標(biāo)簽用于消除位置偏差，對(duì)電機(jī)車的位置進(jìn)行修正，以保證電機(jī)車的精確定位功能；視頻監(jiān)控單元用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)各站點(diǎn)圖像的切換和控制功能，并用于圖像處理和圖像解壓縮功能，對(duì)電機(jī)車運(yùn)行過程視頻信息進(jìn)行服務(wù)器錄像，方便調(diào)看、點(diǎn)播，并用于客戶端接入、前端接入、用戶的權(quán)限分級(jí)、日志查詢、告警聯(lián)動(dòng)設(shè)置、語音交互。

5.如權(quán)利要求4所述的井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述電機(jī)車運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控單元包括電機(jī)車工作狀態(tài)檢測(cè)單元、視頻信息采集單元和車載控制器單元，電機(jī)車工作狀態(tài)單元用于監(jiān)控電力電源的工作狀況、車速、控制器及變頻控制器的工作狀態(tài)、各執(zhí)行器件的實(shí)時(shí)狀態(tài)，車載控制器單元用于采集電機(jī)車工作狀態(tài)單元監(jiān)測(cè)到的工作狀態(tài)信息，通過車載客戶端和wifi無線基站通訊傳至核心交換機(jī)，運(yùn)輸水平的核心交換機(jī)和主控室的主交換機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，將電機(jī)車的運(yùn)行數(shù)據(jù)和視頻傳輸給控制室的上位機(jī)進(jìn)行畫面顯示，電機(jī)車工作狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果和視頻信號(hào)通過wifi網(wǎng)絡(luò)和控制室主環(huán)網(wǎng)交換機(jī)通訊將數(shù)據(jù)傳輸至控制室的工控機(jī)，便于操作人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的工況。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種井下電機(jī)車有軌運(yùn)輸全自動(dòng)駕駛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，電機(jī)車運(yùn)行基礎(chǔ)單元用于完成電機(jī)車本體基礎(chǔ)運(yùn)行、電機(jī)車電器電路供電，PLC控制及上位機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)顯示，實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)運(yùn)行控制；電機(jī)車運(yùn)行保障單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、精確定位，運(yùn)行碰撞防護(hù)。本技術(shù)采用單一的PLC控制方式，現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)連鎖運(yùn)行，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，保留人工現(xiàn)場(chǎng)工作模式和人工遠(yuǎn)程遙控裝礦模式，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)度列車和“軌道控制”系統(tǒng)的閉鎖運(yùn)行，對(duì)電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、判斷、分析，對(duì)出現(xiàn)的預(yù)警、故障等信息進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)，保證電機(jī)車安全高效運(yùn)行，提高生產(chǎn)組織效率，避免機(jī)車運(yùn)行事故。

技術(shù)研發(fā)人員：陳玖德,郭棟,趙學(xué)敏,于永瑞,趙亞楠,李民民,康小剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：酒泉鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：20240412
技術(shù)公布日：2024/12/26