CN109298699A - 一种智能化矿山系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化矿山系统，该系统包括：无人矿山管控中心，其对无人矿山全面实时监控与综合调度，通过所建立的虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，保障实际矿山安全作业；无人矿卡运输平台，其接收来自管控中心发来的指令，控制无人矿卡以指令规定的速度按照目标路线运行,并根据搭载在无人矿卡的传感器发来的信息，实现无人矿卡的自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环操作；自主挖掘/铲运平台，其与无人矿卡运输平台协同作业，实现在采矿点的自主挖掘和铲运；远程接管平台，其对无人矿卡运输平台和自主挖掘/铲运平台执行远程接管。本发明能够实现数据共享和融合分析，提高无人矿山的安全性和工作效率。

Description

一种智能化矿山系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶与工程机械领域，尤其涉及一种智能化矿山系统，具体地，是涉及一种用于实现从采矿点到货运车站的端到端的矿山机械无人化的智能系统。

背景技术

早在20世纪90年代，数字矿山的概念就已经出现。已有百年历史的采矿业在生产管理方式上不断向数字信息化发展。矿山的数字信息化安全作业主要是运用远距离测量控制以及动态仿真等技术，实现对大量地质勘测图和矿山开采图以及相关数据进行科学管理和记录，并且基于这些数据实现三维可视的目的，从而为科学开采和管理矿山提供可靠依据。

例如，工程机械巨头CAT是矿卡自动化领域的活跃者，它在上世纪80年代后期便开始了这方面的研究，是最早开发出自动化矿用卡车的厂商之一，以135短吨的785为基础造出了Autonomous Mining Truck(自动化卡车，AMT)，1994-1995年间，有两台自动化的777在德克萨斯一个石灰石矿试用并成功运行两万多公里。1996年的Min Expo上展示了其自动化的777D在测试场的运行情况。Mine Star包含有一个车队管理(Fleet Commander)套件，这是个综合性的地表采矿监测和控制系统，可以提高生产率和降低成本，通过与现场移动设备的实时交互，可以使矿山经营者提高设备利用率、管理操作者、跟踪物料移动和监测生产，Fleet Commander的价值在全球的一些矿山得到证明，运行由人工控制转变为FleetCommander通常可以提高生产率10-15％，并且随着版本的升级其性能会继续提升。

然而，现有的这些方案，尚存在以下问题：无法顺利开展矿山子系统之间的数据共享与融合分析，产生大量“信息孤岛”，设备之间的作业以及运营相对孤立化，无法提升无人矿山的安全性和高效性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够实现数据共享和融合分析，以及安全性和工作效率较高的智能化矿山系统。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种智能化矿山系统，该系统包括：无人矿山管控中心，其对无人矿山全面实时监控与综合调度，通过所建立的虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，保障实际矿山安全作业；无人矿卡运输平台，其接收来自所述无人矿山管控中心发来的指令，控制无人矿卡以指令规定的速度按照目标路线运行,并根据搭载在无人矿卡的传感器发来的信息，实现无人矿卡的自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环操作；自主挖掘/铲运平台，其接收来自所述无人矿山管控中心发来的指令，与所述无人矿卡运输平台协同作业，实现在采矿点的自主挖掘和铲运，完成与所述无人矿卡运输平台的一体化作业；远程接管平台，其在设定情况下，对无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台执行在人工模式下的远程接管。

在一个实施例中，所述无人矿山管控中心包括：虚拟矿山系统，其与实际矿山系统对应，对实际矿山系统进行动态实时数据采集和三维可视化仿真；矿山计算实验系统，其对实际矿山系统的矿山运营数据进行特征与规则提取，构建指导实际矿山系统运行的知识数据，基于知识数据构建虚拟矿山系统，对特定的场景与目标进行实验设计，完成对特定的矿山管理与控制策略进行测试与评估。

在一个实施例中，所述无人矿卡运输平台包括：感知子系统，其获取搭载在无人矿卡上的多个传感器发送的感知矿山环境的信息和矿卡定位信息，作为供无人矿卡进行决策控制的支持数据；通讯子系统，其通过与无人矿山管控中心和远程接管平台的通信，实现无人矿山管控中心的远程监控，以及与自主挖掘/铲运平台的协同作业；以及数据管理子系统，其对无人矿卡的运行过程产生的数据进行备份。

在一个实施例中，所述无人矿卡运输平台还包括：状态检测子系统，其检测各子系统的健康状态；模式切换子系统，其根据所述状态检测子系统检测的健康状态数据、无人矿山管控中心和远程接管平台的命令进行决策，在人工模式与自动模式间选择切换。

在一个实施例中，所述无人矿卡运输平台还包括：人机界面，其通过车载显示器呈现无人矿卡的行驶数据与车辆状态。

在一个实施例中，所述自主挖掘/铲运平台，其根据挖掘机/铲运机自身搭载的各类传感器信息实现对目标矿物的自动挖掘和向矿卡的自动卸料，完成与矿卡运输的协同作业。

在一个实施例中，所述远程接管平台，其接收来自平行无人矿山管控中心发送的人工接管指令或者在无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台发送接管请求时，切换到人工模式，远程控制无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台。

在一个实施例中，所述远程接管平台，其根据故障等级的不同实行不同的处理策略，设计模式切换与接管的多级确认安全策略，实现远程控制无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提出的智能化矿山系统是一个高度网联的智能化系统，通过实现矿山机械的无人化，将极大地提高设备的使用效率，减少人为误操作以及倒班时间，降低劳动成本。利用网络通信，增强了车与车之间协作，增加了能源产量，提高了生产率。中央平行管控系统随时监测轮胎、电机等部件的运行，延长了配件寿命，减少了燃油费用，降低了保养成本。通过矿区无人机械的集群化运营，将大幅提高矿山的运营效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的平行无人矿山的框架及其作业流程的示意图。

图2为本申请实施例的智能化矿山系统10的结构框图。

图3为图2所示智能化矿山系统中的无人矿山管控中心110的具体功能框图。

图4为图2所示智能化矿山系统中的无人矿卡运输平台120的具体功能框图。

图5为图2所示智能化矿山系统中的自主挖掘/铲运平台130的具体功能框图。

图6为图3中虚拟矿山系统110b的组成示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

为了更好地理解本发明的具体实施例，下面对其中涉及到的用语“矿山系统”、“自动驾驶技术”进行说明。

矿山系统是一个典型的复杂系统，它包括生产(开采)子系统、调度子系统、供水供电子系统、运输子系统、设备及人员管理子系统、安全子系统等各个方面。要实现矿山系统的无人化，生产、运输、调度、安全等子系统是关键。

自动驾驶技术在公共道路开放场景的商业落地正面临着诸多瓶颈。复杂的交通标志、道路参与者难预知的行为以及性能不稳定的硬件设备等都是无人车走向城市道路的阻碍因素。因此，在限定场景、中低速工况下的专用车将是无人驾驶技术最先落地并商业化的刚性需求。矿山系统作为相对封闭的场景，是自动驾驶技术落地的可行场景。

本实施例通过构建虚实互动的人工系统和真实系统模型来对复杂系统的控制、管理、优化和引导进行研究。在构建智能化矿山系统的过程中，首先构建与真实系统相似的人工系统，然后利用当前高效、鲁棒的人工智能、机器学习等方法来对构建的不同数学问题进行求解和分析，最后用人工系统来指导真实系统，同时真实系统也可提升人工系统。

更具体来说，本发明实施例通过建立一个与现实矿山系统相对应的动态人工系统，即智能化矿山系统(也称为平行矿山系统)，利用这个人工系统对实际复杂系统进行实时、动态、在线的仿真，并通过对人工系统演化及预测的研究，实现对现实矿山系统的预测与管理。人工生命、人工社会，以及计算实验等研究方法的提出，更为这一思想的实施奠定了技术基础。本申请利用现代信息技术，如物联网技术、云计算技术、无线通信技术等，将矿山的各个关键系统的实时数据进行采集并传输至管理中心，管理中心利用以上数据构建一个与现实系统相对应的人工系统，并通过对人工系统的演化进而实现对现实系统的预测、评估、优化，实现矿山的优化管理。

下面一边参考附图一边来说明本发明实施例的智能化矿山系统的主要构成、各构成的功能和作业流程。

首先说明该智能化矿山系统的应用场景，图1为本申请实施例的平行无人矿山的框架及运营流程的示意图。

如图1所示，在本例中，平行无人矿山中主要包含六个重要的地点，分别是采矿点A、卸矿点B、传输带卸矿点C、货运火车站D、管控中心E以及虚拟平行矿山F。其中，A、B、C和D可以看作是真实系统，而E，F可以看作是虚拟系统。

本例的智能化矿山系统需要实现如下四大功能：

1)在A点处实现挖掘机的自主挖掘作业，通过挖卡协同作业提升挖掘效率。

2)在从A到B点的过程中：实现无人矿卡运输，通过在大型矿卡中加装传感器和智能感知、决策和控制算法，实现无人矿卡的自动驾驶。

3)在从C点到D点的过程中：实现无人重型卡车运输，与无人矿卡相同，无人重型卡车的运行是全自动的，从自动装载、运输，到自动卸载，包括环境的感知、路径的规划、速度的规划、避障等功能。

4)在平行无人矿山管控中心E，对所有设备的自动运行都进行监管、控制与调度，同时控制各设备之间互相通信，实现协调控制。

通过上述这四大功能的协调运行，能够实现整个矿山作业的无人化，旨在提升整个系统的安全和效率。

下面参考图2说明平行无人矿山系统100的具体构成。平行无人矿山系统100包括如下四部分：平行无人矿山管控中心110、无人矿卡运输平台120、自主挖掘/铲运平台130、以及远程接管平台140。

概况来说，平行无人矿山管控中心110，其负责对无人矿山全面实时监控与综合调度，通过所建立的虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，保障实际矿山安全作业。无人矿卡运输平台120以及自主挖掘/铲运平台130搭载多种传感设备，实现矿山的自主挖掘、装载、无人化运输、卸载一体化作业。进一步，无人矿卡运输平台120，其接收来自无人矿山管控中心110发来的指令，控制无人矿卡以指令规定的速度按照目标路线运行,并根据搭载在无人矿卡的传感器发来的信息，实现无人矿卡的自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环操作；自主挖掘/铲运平台130，其接收来自无人矿山管控中心110发来的指令，与无人矿卡运输平台120协同作业，实现在采矿点的自主挖掘和铲运，完成与无人矿卡运输平台120的一体化作业。远程接管平台140，其在设定情况下，对无人矿卡运输平台120和/或自主挖掘/铲运平台130执行在人工模式下的远程接管。具体地，远程接管平台140负责监控矿山设备的生产运营，在无人矿卡运输平台120或自主挖掘/铲运平台130主动提出接管请求时，或在特殊紧急情况下，经由平行无人矿山管控中心110的综合决策，下达接管指令，由远程接管平台140实现对多台设备的干预与接管。

下面参考图3，具体说明平行无人矿山管控中心110的组成和各组成的功能。

如图3所示，平行矿山管控中心110包括虚拟矿山系统110a与矿山计算实验系统110b两大功能模块。通过对实际矿山系统进行动态实时数据采集与三维可视化仿真，建立虚拟矿山系统110a，与实际矿山虚实对应、动态演化、平行执行，实现对实际矿山的预估、引导，从而优化无人矿山系统的管理与控制。矿山平行系统的构建关键是利用信息技术对矿山系统中各个子系统的关键动态属性进行数据采集；利用数字建模、虚拟技术、可视化技术等方法建立与现实相对应的虚拟矿山系统，将各采集点的数据实时导入虚拟矿山系统，使得虚拟矿山系统成为与现实系统相对应的平行系统。在平行系统中利用各种智能算法、优化算法对现实系统的作业进行预测、优化并将结果反馈给现实系统，从而实现对现实系统的优化控制。矿山生产运行的各种数据被传输至信息处理中心，在信息处理中心通过数据融合、数据挖掘、可视化处理等手段构建出与实际矿山运行系统相平行的各个子系统。通过建立描述矿山系统、预测矿山系统和引导矿山系统三个软件定义的虚拟矿山系统可以构建一个完整的实际矿山平行系统，如图6所示的虚拟矿山系统110a的组成。这样，一方面利用实际数据建立虚拟模型，完成对矿山生产作业各方面的并行、在线、实时仿真；另一方面通过对平行系统的演化及与真实系统的协同交互完成对现实系统的预测、评估与优化。

另外，平行无人矿山管控中心110包括仿真设备、工控机、服务器、视频监控平台、图像拼接器、交换机、异地组网设备等。各项设备与管控中心的功能相对应。其中，仿真设备针对实际矿山系统进行模拟仿真，建立虚拟矿山系统；工控机、服务器为平行无人矿山管控中心的计算实验提供计算资源；视频监控平台、图像拼接器将虚拟矿山系统及计算实验结果实时呈现，为平行无人矿山的管理控制提供可视化的交互界面；交换机与异地组网设备搭建实际矿山系统与虚拟矿山系统之间的通信网络，为管控中心提供网络支持。

特别的，若矿山现场发生危险情况，或发生与其他系统相关联并且影响到其他系统的正常运行或作业人员安全的情况，管控中心110将做出智能决策，在中心的大屏视频中可实时监测到矿山现场，做出应急指挥与控制。

矿山计算实验系统110b，其对实际矿山系统的矿山运营数据进行特征与规则提取，构建指导实际矿山系统运行的知识数据，基于知识数据构建虚拟矿山系统，对特定的场景与目标进行实验设计，完成对特定的矿山管理与控制策略进行测试与评估。“计算实验”是在虚拟矿山系统和真实矿山系统两个维度中同时进行的，而且具备越来越智能的趋势。具体来说，“计算实验”在实际矿山系统主要对过去和当前的矿山运营数据信息进行处理，获得能够指导实际系统运行的知识；“计算实验”在虚拟矿山系统中则主要体现为通过预测学习和引导学习来获取未来的或者未经历过的知识，从而使得智能矿山系统更加完备。

矿山计算实验系统110b的主要目的是借助虚拟矿山这个数字化的“计算实验室”，生成各类复杂矿山作业场景，以计算的手段让矿山运输平台、作业设备通过做实验的方式在其中运行、学习，并对其学习到的“经验知识”的适用情况进行逆向分析与评估，使虚拟矿山运输、作业设备在虚拟矿山环境中演化生成出真正适用于不同真实矿山作业的策略。矿山计算实验系统110b借助数据挖掘、机器学习与统计分析等技术，对实际矿山系统进行特征与规则提取，构建真实矿山系统的数据支持中心；随后基于矿山运营规则构建虚拟矿山系统，继而可围绕特定的场景与目标进行实验设计，从而对特定的矿山管理与控制策略进行测试与评估，若某一策略满足预定义的目标，则运用于实际矿山系统中，引导其运营。

接着，参考图4，对无人矿卡运输平台120的组成和各组成的功能进行详细说明。

如图4所示，无人矿卡运输平台120主要包括短途运输车辆120a(例如无人宽体自卸车)与中长途运输车辆120b(例如无人矿用卡车)。这些车辆所搭载的主要传感器包括激光雷达、毫米波雷达、惯导系统、工业相机、交换机、V2X设备、工控机、无线网络测试仪、车载显示器、远程监控B-BOX等设备。这些无人矿卡由管控中心110管理控制，为每辆车指定运输路线，车辆通过接收无线指令以合适的速度按照目标路线运行,根据行驶路线、自身位置、周围环境等信息，实现自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环。

无人矿卡运输平台120主要包括感知子系统、通讯子系统、数据管理子系统、人机界面、状态检测子系统与模式切换子系统(未图示)，能够实现自动驾驶、模式切换、状态检测与显示、信息管理与通讯和模拟演示等功能。无人矿卡运输平台120的感知子系统通过搭载在无人矿卡上的激光雷达、毫米波雷达、工业相机等多个传感器发送的感知矿山环境的信息，连同惯导系统提供的矿卡定位信息，为无人矿卡的决策规划子系统和控制子系统提供决策支持，即作为无人矿卡进行决策控制的支持数据。通讯子系统通过与管控中心110、远程接管平台140的无线通信，实现管控中心110的远程监控，以及与自主挖掘/铲运平台130的协同作业。数据管理子系统为无人矿卡的运行进行数据备份，方便数据回放与研究。人机界面通过车载显示器呈现无人矿卡的行驶数据与车辆状态，提供人机接口，确保运营安全。

考虑到矿山作业安全性的特殊需求，无人矿卡运输平台120还包括状态检测子系统与模式切换子系统。状态检测子系统检测各子系统的健康状态，模式切换子系统综合状态检测子系统检测的健康状态数据、管控中心110以及远程接管平台140的命令进行决策，在人工模式与自动模式间选择切换。

接下来，参考图5，对自主挖掘/铲运平台130的组成和各组成的功能进行详细说明。

如图5所示，自主挖掘/铲运平台130包括挖掘机与铲运机等，这些机械设备通过其自身搭载的位移传感器、压力传感器、激光雷达、惯导系统、摄像头、毫米波雷达等，自主挖掘/铲运平台130根据挖掘机/铲运机自身搭载的各类传感器信息实现对目标矿物的自动挖掘和向矿卡的自动卸料，完成与矿卡运输的协同作业，也可以说是实现在采矿点的自主挖掘与铲运，同无人矿卡运输平台120协同作业。

在挖掘机与矿卡协同运作业中，首先通过管控中心110根据挖掘机所在位置实现对作业区域内矿卡行驶路径的自动规划，由挖掘机引导矿卡行驶至正确的位置进行装载。挖掘平台130根据搭载的各类传感器信息实现对目标矿物的自动挖掘以及向矿卡货箱内部的自动卸料。在整个挖掘过程中，位于管控中心110的挖机机手可根据360全景影像、挖掘位姿影像等数字化辅助功能全程对自动挖掘过程进行监控、并在必要时进行人工干预，既保证了自动挖掘作业的顺利进行，也极大改善了驾驶员的工作环境。

而在装载机与矿卡协同作业中，由于装载机移动更为便捷，需要通过管控中心110将矿卡引导至目标位置，由自主装载机负责矿物的铲装，之后按照规划路径行驶将矿物运输至矿卡相应位置，最后向矿卡货箱内部进行矿物投放。

最后，对远程接管平台140的功能进行说明。

矿山作业有较高的安全性要求，相应于模式切换功能中的人工模式，远程接管平台140实现对无人矿卡运输平台120和自主挖掘/铲运平台130在人工模式下的远程接管。在故障情况或者其他紧急情况下，平行无人矿山管控中心110向接管平台140发送人工接管请求，切换到人工模式，远程控制无人矿卡运输平台120和自主挖掘/铲运平台130。远程接管平台140根据故障等级不同实行不同的处理策略，设计模式切换与接管的多级确认安全策略，实现远程控制无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台。远程接管平台140可以实现对多辆无人矿卡或者挖掘机/装载机接管操控，并且可以通过平行无人矿山管控中心110的监测与调度管理，实现远程接管状态下的挖卡协同作业，既保障了作业安全与作业质量，同时，远程接管也提高了驾驶员的人身安全与工作效率。

最后，再次总结本实施例中平行无人矿山系统涉及到的关键技术，这些技术主要包括：虚拟端平行矿山构建、矿山环境感知与定位、矿山设备的单机无人控制、多设备之间的协同作业、平行矿山管控、平行接管决策、以及矿山网络通讯七大技术。本实施例提出的针对平行无人矿山的七项技术定制化的解决了无人矿山系统研发的的难题，对无人矿山系统具有指导作用。

而且，本申请提出的平行矿山系统中，每一个子系统都会建立一个与之对应的平行子系统，将现实空间的物理系统映入虚拟空间建立平行系统，可以从本质上解决各子系统网联化程度低，调度难，管理混乱等问题。

另外，本申请实施例的智能化矿山系统，以数据为驱动，构建与实际矿山系统互动的系列虚拟矿山组织及机构，形成平行无人矿山系统，利用计算实验对各类复杂的矿山调度、协同、管理、控制、通讯等问题不断进行分析和评估，实现变革智能化背景下矿山系统的生产模式，提升矿山子系统间的协同水平与智能化程度。

本发明实施例建立的平行矿山系统，其基本思路是分别建立矿山各子系统的平行子系统，如平行矿卡、平行挖机、平行管理、平行协同通讯等子系统，通过子系统的自身局部优化和整体系统优化相结合的迭代优化方式，并行完善每一个平行子系统的功能，进而建立最优的全局系统。平行矿山系统将一个管理难、控制难、预测难的矿山复杂巨系统以功能为单位划分，将其拆分成多个平行子系统，可以灵活优化矿山系统的各个组成部分；同时，还可以通过计算实验和平行执行的方式在虚拟世界中探索获得的预测与管理策略作用于现实矿山系统，使的现实矿山系统能够应对未知的工作场景和任务。

综上，本申请实施例提出的平行无人矿山系统是一个高度网联的智能化系统，通过实现矿山机械的无人化，将极大地提高设备的使用效率，减少人为误操作以及倒班时间，降低劳动成本。利用网络通信，增强了车与车之间协作，增加了能源产量，提高了生产率。独创的中央平行管控系统随时监测轮胎、电机等部件的运行，延长了配件寿命，减少了燃油费用，降低了保养成本。通过矿区无人机械的集群化运营，将大幅提高矿山的运营效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种智能化矿山系统，该系统包括：

无人矿山管控中心，其对无人矿山全面实时监控与综合调度，通过所建立的虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，保障实际矿山安全作业；

无人矿卡运输平台，其接收来自所述无人矿山管控中心发来的指令，控制无人矿卡以指令规定的速度按照目标路线运行,并根据搭载在无人矿卡的传感器发来的信息，实现无人矿卡的自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环操作；

自主挖掘/铲运平台，其接收来自所述无人矿山管控中心发来的指令，与所述无人矿卡运输平台协同作业，实现在采矿点的自主挖掘和铲运，完成与所述无人矿卡运输平台的一体化作业；

远程接管平台，其在设定情况下，对无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台执行在人工模式下的远程接管。

2.根据权利要求1所述的智能化矿山系统，其特征在于，所述无人矿山管控中心包括：

虚拟矿山系统，其与实际矿山系统对应，对实际矿山系统进行动态实时数据采集和三维可视化仿真；

矿山计算实验系统，其对实际矿山系统的矿山运营数据进行特征与规则提取，构建指导实际矿山系统运行的知识数据，基于知识数据构建虚拟矿山系统，对特定的场景与目标进行实验设计，完成对特定的矿山管理与控制策略进行测试与评估。

3.根据权利要求1或2所述的智能化矿山系统，其特征在于，所述无人矿卡运输平台包括：

感知子系统，其获取搭载在无人矿卡上的多个传感器发送的感知矿山环境的信息和矿卡定位信息，作为供无人矿卡进行决策控制的支持数据；

通讯子系统，其通过与无人矿山管控中心和远程接管平台的通信，实现无人矿山管控中心的远程监控，以及与自主挖掘/铲运平台的协同作业；以及

数据管理子系统，其对无人矿卡的运行过程产生的数据进行备份。

4.根据权利要求3所述智能化矿山系统，其特征在于，所述无人矿卡运输平台还包括：

状态检测子系统，其检测各子系统的健康状态；

模式切换子系统，其根据所述状态检测子系统检测的健康状态数据、无人矿山管控中心和远程接管平台的命令进行决策，在人工模式与自动模式间选择切换。

5.根据权利要求3或4所述的智能化矿山系统，其特征在于，所述无人矿卡运输平台还包括：

人机界面，其通过车载显示器呈现无人矿卡的行驶数据与车辆状态。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的智能化矿山系统，其特征在于，

所述自主挖掘/铲运平台，其根据挖掘机/铲运机自身搭载的各类传感器信息实现对目标矿物的自动挖掘和向矿卡的自动卸料，完成与矿卡运输的协同作业。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的智能化矿山系统，其特征在于，

所述远程接管平台，其接收来自平行无人矿山管控中心发送的人工接管指令或者在无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台发送接管请求时，切换到人工模式，远程控制无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台。

8.根据权利要求7所述的智能化矿山系统，其特征在于，

所述远程接管平台，其根据故障等级的不同实行不同的处理策略，设计模式切换与接管的多级确认安全策略，实现远程控制无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台。