CN104806293B - 基于vanet的采矿系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于VANET的采矿系统，包括：挖机，挖机上设置有第一通信终端，第一通信终端用于接收与矿产对应的矿产信息，其中，矿产信息包括矿产类型；矿车，矿车上设置有第二通信终端，第二通信终端用于接收第一通信终端发送的矿产信息；堆场，堆场设置有第三通信终端，第三通信终端中预存有与堆场所堆放的矿产对应的矿产信息，当矿车达到堆场时，堆场的第三通信终端接收第二通信终端发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许矿车向堆场进行卸载。根据本发明的基于VANET的采矿系统可以有效保证矿车将装载的矿产运送到正确的堆场，实现了矿场的精确的分离控制，提高了矿的有效利用率和经济效益。

Description

基于VANET的采矿系统
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种基于VANET的采矿系统。
背景技术
在采矿过程中，土、富矿、贫矿是相互切换的，当挖机挖掘到某个时刻，矿山呈现的都是土，这时矿车上装载的是土，而在未来某个时刻矿山又呈现的是富矿，此时矿车装载的就变成了富矿。由于土矿剥离比大概为5:1，这样矿车每装载五车土就会装载一车矿石，现实采矿中土、矿的切换十分频繁，且土、矿的颜色不同，很容易区分开来，所以挖机员可以直接将土、矿的信息传递给矿车司机。在实际采矿中，贫矿、富矿的切换时间相对比较长，有一天多的时间，且贫、富矿的颜色相近，难以直接区分开，所以这里需要专业的控矿员通过化学手段进行区别，机器自动化的识别十分困难，并且控矿员将结果告诉矿车司机。
在传统的采矿运输中有以下的缺点:
1)一般的采矿系统中，挖机员直接将矿石的信息面对面告诉矿车司机，在嘈杂的环境中以及人为因素的影响可能导致矿车司机接收到的矿石信息出错，矿车司机可能把土当成了矿，矿当成了土。
2)当知道了土、贫矿还是富矿后，在矿车运输的过程中，由于司机的人为因素，忘记或者记错了车上矿石的信息，也可能导致矿车到错误的卸载点进行卸载，将土卸载到了矿石堆场里，或者将贫矿卸载到了富矿堆场里；
上述缺点就导致了贫矿、富矿的混杂以及矿石与土的混杂，给后续的矿石提炼带来了很多的困难，也在一定程度上造成了矿产资源的浪费。
1)在土卸载点处卸载参杂的矿石，从而浪费了这一部分矿石；
2)在矿石卸载点掺入土，相当于在矿石中引入多余的杂质，为接下来矿石的提炼带来更多的障碍；
3)在富矿中掺入贫矿，由于不同品位矿石的提炼方法不同，这样就给矿石的提炼带来了麻烦，降低了不同品位矿石的有效利用率。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于VANET的采矿系统。该基于VANET的采矿系统可以有效保证矿车将装载的矿产运送到正确的堆场，实现了矿场的精确的分离控制，提高了矿的有效利用率和经济效益。
为了实现上述目的，本发明公开了一种基于VANET的采矿系统，包括：用于挖掘矿产的挖机，所述挖机上设置有第一通信终端，所述第一通信终端用于接收与所述矿产对应的矿产信息，其中，所述矿产信息包括矿产类型；用于装载所述矿产的矿车，所述矿车上设置有第二通信终端，所述第二通信终端用于接收所述第一通信终端发送的矿产信息；以及堆场，所述堆场设置有第三通信终端，所述第三通信终端中预存有与所述堆场所堆放的矿产对应的矿产信息，当所述矿车达到所述堆场时，所述堆场的第三通信终端接收所述第二通信终端发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许所述矿车向所述堆场进行卸载，其中，所述第一通信终端与所述第二通信终端之间以及所述第二通信终端与所述第三通信终端之间采用车辆自组织网络VANET进行通信。
根据本发明实施例的基于VANET的采矿系统，挖机通过车辆自组织网络VANET将矿产类型告知矿车，矿车的运输过程中，堆场通过车辆自组织网络VANET网络对矿车装载的矿产类型进行匹配识别，从而保证了矿车在正确的堆场进行卸载，实现了矿场的精确的分离控制，提高了矿的有效利用率和经济效益。另外，通过车辆自组织网络VANET进行通信可以保证信息传递的及时有效，减少了因为信息传递延时带来等待时间加长造成的损失，本发明实施例的基于VANET的采矿系统具有可靠性高的优点。
另外，根据本发明上述实施例的基于VANET的采矿系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述矿产包括土和矿，所述矿包括贫矿和富矿，所述矿产类型包括土类型、贫矿类型和富矿类型。
在一些示例中，所述堆场为多个，每个堆场堆放所述土、贫矿和富矿中的一种矿产。
在一些示例中，所述第二通信终端用于接收所述第一通信终端发送的矿产信息，包括：所述矿车通过所述第二通信终端向所述第一通信终端发送矿车装载申请信息；所述挖机通过所述第一通信终端向所述第二通信终端发送确认信息；在所述第一通信终端和所述第二通信终端建立连接后，所述矿车装载所述挖机挖掘的矿产，并接收由所述第一通信终端发送的与所述矿产对应的矿产信息。
在一些示例中，所述堆场的第三通信终端接收所述第二通信终端发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许所述矿车向所述堆场进行卸载，包括：所述第三通信终端对所述第二通信终端发送的矿产信息进行解析以得到矿产类型；判断解析得到的矿产类型是否与预存的矿产信息的矿产类型一致；如果一致，则允许所述矿车向所述堆场进行卸载。
在一些示例中，所述矿产类型是由挖机员和控矿员确定的。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的基于VANET的采矿系统的结构框图；
图2是根据本发明一个实施例的基于VANET的采矿系统的通信原理图；
图3是根据本发明一个实施例的基于VANET的采矿系统对矿产类型进行鉴别并运送到正确堆场的操作步骤图；以及
图4是根据本发明一个实施例的基于VANET的采矿系统中堆场对矿车装载的矿产进行识别的步骤图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述根据本发明实施例的基于VANET的采矿系统。
图1是根据本发明一个实施例的基于VANET的采矿系统的结构框图。如图1所示，并结合图2，根据本发明一个实施例的基于VANET的采矿系统，包括：挖机110、矿车120和堆场130。
其中，挖机110用于挖掘矿产，挖机110上设置有第一通信终端111，第一通信终端111用于接收与矿产对应的矿产信息，其中，矿产信息包括矿产类型。结合图1所示，挖机110可以为多个(如挖机110包括挖机1至挖机n，n为正整数)。挖机110位于矿山处，挖机110的作用就是在矿山处对矿产进行挖掘并将挖掘的矿产装载到矿车110上。其中，在装载到矿车110时，需要对挖掘的矿产进行区分，如矿产包括土和矿，矿包括贫矿和富矿，矿产类型包括土类型、贫矿类型和富矿类型。然后，将结果(即矿产类型)通过第一通信终端111告知矿车120上的第二通信终端121。从而使矿车120将不同的矿产运送到指定地点(即指定的堆场130)。
需要说明的是，矿产类型是由挖机员和控矿员确定的，例如：土和矿的颜色差别较大，挖机员可以根据颜色区分出是土还是矿，然后控矿员通过化学实验的方法确定出矿是贫矿还是富矿。具体而言，在挖机110挖掘矿产的时候，挖机员可以通过颜色分辨出此刻挖掘的是土还是矿，这样挖机110可以告诉矿车120装载的是土还是矿，从而完成了土、矿的鉴别，挖机110和矿车120之间的通信采用VANET，进一步地，由于贫、富矿的切换周期较长，且很难自动识别，所以由控矿员通过化学手段和经验鉴别一下挖出的矿是贫矿还是富矿，将矿产信息传递给第二通信终端121，从而使矿车120知道自己装载的是土、贫矿还是富矿。
矿车120用于装载矿产，矿车120上设置有第二通信终端121，第二通信终端121用于接收第一通信终端111发送的矿产信息。即矿车的120主要功能就是运输，把从挖机110处装载的土、贫矿或者富矿卸载到相应的堆场130。
堆场130设置有第三通信终端131，第三通信终端131中预存有与堆场130所堆放的矿产对应的矿产信息，当矿车120达到堆场130时，堆场130的第三通信终端131接收第二通信终端121发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许矿车120向堆场130进行卸载，其中，第一通信终端111与第二通信终端121之间以及第二通信终端121与第三通信终端131之间采用车辆自组织网络VANET进行通信。即：第一通信终端111、第二通信终端121和第三通信终端131均是支持车辆自组织网络VANET的终端。
结合图1所示，由于堆场130为多个(如土堆场1和2、贫矿堆场1和2，富矿堆场1和2)，每个堆场130堆放土、贫矿和富矿中的一种矿产。即：土堆场1和2用于堆放土，贫矿堆场1和2用于堆放贫矿，富矿堆场1和2用于堆放富矿。
具体地，第二通信终端121用于接收第一通信终端111发送的矿产信息，包括：矿车120通过第二通信终端121向第一通信终端111发送矿车装载申请信息；挖机110通过第一通信终端111向第二通信终端121发送确认信息；在第一通信终端111和第二通信终端121建立连接后，矿车120装载挖机110挖掘的矿产，并接收由第一通信终端111发送的与矿产对应的矿产信息。
更为具体地，如图3所示，首先矿车120通过第二通信终端121向挖机110发送申请(即矿车装载申请)，挖机110收到申请后给矿车一个ACK(Acknowledgement)确认响应，这样在挖机110和矿车120之间就建立了一个可靠的连接，挖机110可以为矿车120装载。在挖机110挖掘矿产的时候，由于土矿剥离比大概为5:1，这样矿车120每装载五车土就会装载一车矿，土、矿的切换十分频繁，且土、矿的颜色不同，很容易区分开来，所以挖机员可以直接通过颜色鉴别土、矿并且把矿产信息通过第一通信终端111传递给矿车120中第二通信终端121。即挖机110告诉了矿车120装载的是土还是矿，从而完成了土、矿的鉴别，挖机110和矿车120之间的通信都采用VANET。如果是土，矿车120通过堆场的设置地图去往土堆场，如果是矿，控矿员已经传递了矿产信息，矿车120通过堆场的设置地图去往相应的贫矿堆场或者富矿堆场；
在本发明的一个实施例中，堆场130的第三通信终端131接收第二通信终端121发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许矿车120向堆场130进行卸载，包括：第三通信终端131对第二通信终端121发送的矿产信息进行解析以得到矿产类型；判断解析得到的矿产类型是否与预存在第三通信终端131中的矿产信息的矿产类型一致；如果一致，则允许矿车120向堆场130进行卸载。
具体而言，如图4所示，矿车120确定自己装载的矿的种类之后，开往相应的堆场130，土运往土堆场，贫矿运往贫矿堆场，富矿运往富矿堆场。这时矿车120按照堆场设置的地图开往相应的堆场130，堆场130通过VANET网络(即第三通信终端131)通信对矿车120装载的矿场类型进行匹配判断，匹配成功后的矿车120可以进入该堆场130进行卸载，否则匹配不成功，说明矿车120开往了错误的堆场130，重新将矿车120开往正确的堆场130进行卸载。这样就保证了将不同的矿产运往不同的指定位置卸载，在运输过程中实现了对矿的精细控制，完成了土、贫矿、富矿的有效且准确地分离。
根据本发明实施例的基于VANET的采矿系统，挖机通过车辆自组织网络VANET将矿产类型告知矿车，矿车的运输过程中，堆场通过车辆自组织网络VANET网络对矿车装载的矿产类型进行匹配识别，从而保证了矿车在正确的堆场进行卸载，实现了矿场的精确的分离控制，提高了矿的有效利用率和经济效益。另外，通过车辆自组织网络VANET进行通信可以保证信息传递的及时有效，减少了因为信息传递延时带来等待时间加长造成的损失，本发明实施例的基于VANET的采矿系统具有可靠性高的优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种基于VANET的采矿系统，其特征在于，包括：
用于挖掘矿产的挖机，所述挖机上设置有第一通信终端，所述第一通信终端用于接收与所述矿产对应的矿产信息，其中，所述矿产信息包括矿产类型；
用于装载所述矿产的矿车，所述矿车上设置有第二通信终端，所述第二通信终端用于接收所述第一通信终端发送的矿产信息，包括：所述矿车通过所述第二通信终端向所述第一通信终端发送矿车装载申请信息；所述挖机通过所述第一通信终端向所述第二通信终端发送确认信息；在所述第一通信终端和所述第二通信终端建立连接后，所述矿车装载所述挖机挖掘的矿产，并接收由所述第一通信终端发送的与所述矿产对应的矿产信息；以及
堆场，所述堆场设置有第三通信终端，所述第三通信终端中预存有与所述堆场所堆放的矿产对应的矿产信息，当所述矿车达到所述堆场时，所述堆场的第三通信终端接收所述第二通信终端发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许所述矿车向所述堆场进行卸载，
其中，所述第一通信终端与所述第二通信终端之间以及所述第二通信终端与所述第三通信终端之间采用车辆自组织网络VANET进行通信。
2.根据权利要求1所述的基于VANET的采矿系统，其特征在于，所述矿产包括土和矿，所述矿包括贫矿和富矿，所述矿产类型包括土类型、贫矿类型和富矿类型。
3.根据权利要求2所述的基于VANET的采矿系统，其特征在于，所述堆场为多个，每个堆场堆放所述土、贫矿和富矿中的一种矿产。
4.根据权利要求1所述的基于VANET的采矿系统，其特征在于，所述堆场的第三通信终端接收所述第二通信终端发送的矿产信息，并在判断接收的矿产信息与预存的矿产信息一致后，允许所述矿车向所述堆场进行卸载，包括：
所述第三通信终端对所述第二通信终端发送的矿产信息进行解析以得到矿产类型；
判断解析得到的矿产类型是否与预存的矿产信息的矿产类型一致；
如果一致，则允许所述矿车向所述堆场进行卸载。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于VANET的采矿系统，其特征在于，所述矿产类型是由挖机员和控矿员确定的。
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