CN106873486A - 一种无人驾驶矿井机车遥控操作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，旨在提供一种可以远程实时控制矿井机车和遥控料斗装卸的可视遥控操作台，包括模拟驾驶舱智控柜，刹车电控开关、智控显示屏、开关组件、操作杆、智控工作显示灯、运行状态仪表盘；模拟驾驶舱智控柜内设置有电气控制系统，电气控制系统包括遥控操作模块，调度信息模块，实时视频显示模块，GIS模块，机车运行状态模块。本发明实时监控井下环境，及时提供机车动态信息，性能可靠、功能完善，适用于井下远程遥控机车运输、装卸料，减少人力、安全便捷，提高生产效率。

Description

一种无人驾驶矿井机车遥控操作台

技术领域

本发明涉及矿井远程遥控操作台领域，具体是一种无人驾驶矿井机车遥控操作台。

背景技术

矿井电机车的运输系统是目前大型矿井运输的主要组成部分，而电机车的安全有效的运行是开采的关键。随着开采规模的扩大，矿井机车运输、遥控料斗装料等的操作更加频繁，安全性也要求越来越高。单纯的人工井下操作模式已经满足不了采矿生产的需求，地面远程遥控驾驶模式的发展对推动采矿业的发展起到很大作用。

目前大部分国内所使用的为人工驾驶模式，其效率低下，消耗人力，难以保证人身安全。而且，难以对机车的具体状态信息进行实时监控。而少数高端无人驾驶模式的矿井机车发展还不够成熟，安全性能还不能得到保障。因此，设计一款矿井机车遥控驾驶操作台用于实现远程遥控驾驶模式是很有必要的。

发明内容 本发明的目的是提供一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：包括模拟驾驶舱智控柜，以及矿井机车用的刹车电控开关，模拟驾驶舱智控柜外壁设有智控显示屏、矿井机车控制用的开关组件、矿井机车控制用的操作杆、智控工作显示灯、运行状态仪表盘；

模拟驾驶舱智控柜内设有电控系统，该电控系统包括检测驱动模块、调度信息模块、机车遥控操作模块、机车运行状态模块、实时视频显示模块、GIS模块，其中：

实时视频显示模块通过无线方式与矿井机车自带的摄像头通讯连接，实时视频显示模块还与智控显示屏连接，由实时视频显示模块接收摄像头拍摄的机车行进方向巷道视频，并控制智控显示屏实时显示机车行进方向巷道视频；

调度信息模块通过无线方式与矿井机车控制中心中的机车调度、运行服务器通讯连接，且调度信息模块还与实时视频显示模块连接，由调度信息模块接收矿井机车调度服务器发送的岔路口的信号灯、转辙机状态信息并对岔路口的信号灯、转辙机的状态进行实时模拟，最后调度信息模块将模拟的状态信息传送至实时视频显示模块，由实时视频显示模块控制智控显示屏实时显示模拟的状态信息；

GIS模块通过无线方式与矿井机车控制中心通讯连接，且GIS模块还与实时视频显示模块连接，由GIS模块接收矿井机车控制中心发送的矿井机车当前井下位置信息，并根据矿井机车当前井下位置信息在矿井图上进行移动点的实时绘制，最后GIS模块将绘制有移动点的矿井图传送至实时视频显示模块，由实时视频显示模块控制智控显示屏实时显示绘制有移动点的矿井图；

机车运行状态模块通过无线方式与机车自身各种状态监测传感器连接，且机车运行状态模块还分别与运行状态仪表盘、实时视频显示模块连接，由机车运行状态模块接收机车各种状态监测传感器发送的信息，其中机车运行状态模块将开关量信息发送至实时视频显示模块，由实时视频显示模块控制智控显示屏实时显示开关量信息，机车运行状态模块将其余信息发送至运行状态仪表盘进行显示；

检测驱动模块与矿井机车中各种控制部件、开关以及智控显示屏、智控工作显示灯连接，由检测驱动模块接收与处理各种控制部件、开关以及智控显示屏、智控工作显示灯的输入信号、反馈输出信号；

机车遥控操作模块与外部移动宽带媒体流网络连接，通过检测驱动模块获取驾驶人员对机车发出的控制命令并通过移动宽带媒体流网络发送到井下机车，从而实现对井下机车的实时操控，并将下发的命令和状态实时显示在智控显示屏界面上。

所述的一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：能够受机车运行服务器控制，与井下任一自控机车、遥控料斗绑定，对其进行操控。

所述的一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：能够在智控显示屏上显示所绑定自控机车的实时路况视频图像、微GIS信息、虚拟仪表盘信息这三类；微GIS信息是指在矿井运输巷道电子地图上显示的自控机车动态位置变化界面；虚拟仪表盘信息是指通过动画、图形方式显示的自控机车运行速度、工作电流、工作电压状态数据。

所述的一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：能够在所绑定的自控机车进入装卸载区后，能显示固定摄像头采集的遥控料斗图像，并能对其操控。

本发明优点为：

（1）实现矿井机车的半自动运行，远程遥控运输、装矿，提高生产效率，节约人力；

（2）实时显示机车运动状态参数、井下环境情况，提高井下生产安全可靠性，保证机车安全可靠运行。

附图说明

图1是本发明一种无人驾驶矿井机车遥控操作台的总体架构图。

图2是本发明一种无人驾驶矿井机车遥控操作台的控制结构模块图。

图3是本发明一种无人驾驶矿井机车遥控操作台的网络结构图。

图4是本发明一种无人驾驶矿井机车遥控操作台的控制流程图。

具体实施方式

.如图1、图2所示，一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，包括水平设置的支撑架1，支撑架1上设置有可前后调节座椅2、手刹电控开关3、脚刹电控开关4；座椅2前方为模拟驾驶舱智控柜5，通过支撑架1将模拟驾驶舱智控柜5与座椅2连接起来，模拟驾驶舱智控柜5上部为智控显示屏6，智控显示屏6通过连接板固定在模拟驾驶舱智控柜5上，智控显示屏6下面为一排智控工作显示灯7，智控工作显示灯7下面为操作杆8与开关组件9、运行状态仪表盘。

模拟驾驶舱智控柜内设有电控系统，电气控制系统包括检测驱动模块、调度信息模块、机车遥控操作模块、机车运行状态模块、实时视频显示模块、GIS模块，其中遥控操作台的机械结构输入信号与反馈输出信号通过检测驱动模块接收与处理；机车当前所经过岔路口的信号灯、转辙机状态信息通过调度服务器、机车运行服务器网络接口传递给调度信息模块用于实时模拟显示岔路口信号灯与转辙机的状态；机车行进方向巷道视频通过无线网络方式传递给实时视频显示模块用于实时显示矿井路况视频；机车当前井下位置信息通过无线网络方式传递给GIS模块用于在矿井图上进行移动点的实时绘制；机车当前运行状态（车速、电流、车灯、喇叭等信息）通过无线网络方式传递给机车运行状态模块用于对车速、电流等模拟量使用类似汽车仪表盘的形式进行实时显示，对车灯、喇叭等开关量信息使用图片进行显示。

如图2所示，遥控驾驶台能够在屏幕上显示所绑定自控机车的实时路况视频图像、微GIS信息、虚拟仪表盘信息这三类。微GIS信息是指在矿井运输巷道电子地图上显示的自控机车动态位置变化界面；虚拟仪表盘信息是指通过动画、图形方式显示的自控机车运行速度、工作电流、工作电压等状态数据。

如图3、图4所示，遥控驾驶台能够受机车运行服务器控制，与井下任一自控机车、遥控料斗绑定，所绑定的自控机车进入装卸载区后，能显示固定摄像头采集的遥控料斗图像，并能对其操控。

如图4所示，首先用户获得登录界面，必须输入个人账号和密码，账号密码匹配登录成功后才可对遥控操作台进行操作；进入程序后，系统进行基本的初始化工作，对所要远程无人遥控的机车进行绑定，并对所要装卸料地域的遥控料斗进行绑定；判断是否满足运输条件并再次确认是否绑定机车，如果不满足运输条件程序结束，如果没有绑定机车返回重新绑定机车；初始化运输控制获取所绑定的机车的运行状态信息、调度信息、机车视频以及遥控料斗处视频信息。通过GIS信息与调度信息的综合分析判断是否满足装矿条件，如果满足装矿条件，再次判断是否绑定遥控料斗，如果没有绑定遥控料斗返回重新绑定，如果已经绑定初始化遥控料斗控制，连接所绑定遥控料斗处固定摄像头视频，获取所绑定遥控料斗的状态信息；开启装料开关进行装料，并判断检测装料是否装满，直到检测到装料完成信号，解除料斗绑定，判断是否需要再次装矿。如果不满足装矿条件，进入运输模式，连接所绑定机车的前后摄像头视频，获取机车位置、状态等信息，检测调度中断信息，完成调度任务，解除机车绑定，判断是否需要绑定其他机车，如果需要程序再次循环，如果不需要，程序结束。

Claims (4)

1.一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：包括模拟驾驶舱智控柜，以及矿井机车用的刹车电控开关，模拟驾驶舱智控柜外壁设有智控显示屏、矿井机车控制用的开关组件、矿井机车控制用的操作杆、智控工作显示灯、运行状态仪表盘；

模拟驾驶舱智控柜内设有电控系统，该电控系统包括检测驱动模块、调度信息模块、机车遥控操作模块、机车运行状态模块、实时视频显示模块、GIS模块，其中：

实时视频显示模块通过无线方式与矿井机车自带的摄像头通讯连接，实时视频显示模块还与智控显示屏连接，由实时视频显示模块接收摄像头拍摄的机车行进方向巷道视频，并控制智控显示屏实时显示机车行进方向巷道视频；

调度信息模块通过无线方式与矿井机车控制中心中的机车调度、运行服务器通讯连接，且调度信息模块还与实时视频显示模块连接，由调度信息模块接收矿井机车调度服务器发送的岔路口的信号灯、转辙机状态信息并对岔路口的信号灯、转辙机的状态进行实时模拟，最后调度信息模块将模拟的状态信息传送至实时视频显示模块，由实时视频显示模块控制智控显示屏实时显示模拟的状态信息；

GIS模块通过无线方式与矿井机车控制中心通讯连接，且GIS模块还与实时视频显示模块连接，由GIS模块接收矿井机车控制中心发送的矿井机车当前井下位置信息，并根据矿井机车当前井下位置信息在矿井图上进行移动点的实时绘制，最后GIS模块将绘制有移动点的矿井图传送至实时视频显示模块，由实时视频显示模块控制智控显示屏实时显示绘制有移动点的矿井图；

机车运行状态模块通过无线方式与机车自身各种状态监测传感器连接，且机车运行状态模块还分别与运行状态仪表盘、实时视频显示模块连接，由机车运行状态模块接收机车各种状态监测传感器发送的信息，其中机车运行状态模块将开关量信息发送至实时视频显示模块，由实时视频显示模块控制智控显示屏实时显示开关量信息，机车运行状态模块将其余信息发送至运行状态仪表盘进行显示；

检测驱动模块与矿井机车中各种控制部件、开关以及智控显示屏、智控工作显示灯连接，由检测驱动模块接收与处理各种控制部件、开关以及智控显示屏、智控工作显示灯的输入信号、反馈输出信号;

机车遥控操作模块与外部移动宽带媒体流网络连接，通过检测驱动模块获取驾驶人员对机车发出的控制命令并通过移动宽带媒体流网络发送到井下机车，从而实现对井下机车的实时操控，并将下发的命令和状态实时显示在智控显示屏界面上。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：能够受机车运行服务器控制，与井下任一自控机车、遥控料斗绑定，对其进行操控。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：能够在智控显示屏上显示所绑定自控机车的实时路况视频图像、微GIS信息、虚拟仪表盘信息这三类；微GIS信息是指在矿井运输巷道电子地图上显示的自控机车动态位置变化界面；虚拟仪表盘信息是指通过动画、图形方式显示的自控机车运行速度、工作电流、工作电压状态数据。

4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶矿井机车遥控操作台，其特征在于：能够在所绑定的自控机车进入装卸载区后，能显示固定摄像头采集的遥控料斗图像，并能对其操控。