CN109407586B - 一种非视距地下铲运机远程遥控系统 - Google Patents

一种非视距地下铲运机远程遥控系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种非视距地下铲运机远程遥控系统，包括：操纵终端、显示器、移动终端、铲运机、移动终端侧远程遥控装置、铲运机侧远程遥控装置，其中，所述显示器安装在所述操纵终端上，所述操纵终端、显示器、移动终端和移动终端侧远程遥控装置位于安全区域，所述铲运机和铲运机侧远程遥控装置位于危险区域，所述移动终端与所述操纵终端和所述移动终端侧远程遥控装置连接，所述铲运机与所述移动终端和所述铲运机侧远程遥控装置连接。本发明解决了以往的遥控系统只能在无死角的点对点视距范围内进行使用的局限，使操作者在安全区域可以操控地下铲运机在危险区域作业以保证其安全性。

Description

一种非视距地下铲运机远程遥控系统
技术领域
本发明涉及矿山开采设备技术领域，特别涉及一种非视距地下铲运机远程遥控系统。
背景技术
目前，地下矿山开采作业属于高危行业，面对越来越复杂的工作条件,对安全工作提出了新的要求。随着全球矿山事业的发展和科技的进步，矿山的井下开采的深度和规模逐年递增，随着地下矿山开采深度的增加，地热、岩石压力也随之增加，采矿条件越来越恶劣。如果放弃采空区域内矿石，对于矿山开采是巨大的损失，而采空区的工作条件极其恶劣，在铲装过程中，采空区域矿体有可能直接坍塌，从而造成操作者人身伤害。国内外也因此出现过多起矿井事故，不仅对企业造成不良影响，而且对操作人员的生命安全造成极大的威胁。遥控铲运机是地下无轨采矿的关键设备，被越来越广泛的应用。遥控系统的中间环节又过于复杂，采用简单的遥控系统只是包括无线发射机、无线接线机和天线的控制装置无法实现对存在死角的采空区域内的设备进行操作。
由于井下环境恶劣，遥控系统的中间环节又过于复杂，采用简单的遥控系统无法实现对存在死角的采空区设备进行操作；采用井下铺设电缆的方式进行信号传输，因其成本过高，矿山经营承担不起如此高成本的投入。并且，移动终端和铲运机之间需要保持一定的距离，不能存在盲区。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种非视距地下铲运机远程遥控系统。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种非视距地下铲运机远程遥控系统，包括：操纵终端、显示器、移动终端、铲运机、移动终端侧远程遥控装置、铲运机侧远程遥控装置，其中，所述显示器安装在所述操纵终端上，所述操纵终端、显示器、移动终端和移动终端侧远程遥控装置位于安全区域，所述铲运机和铲运机侧远程遥控装置位于危险区域，所述移动终端与所述操纵终端和所述移动终端侧远程遥控装置连接，所述铲运机与所述移动终端和所述铲运机侧远程遥控装置连接，
所述操纵终端用于在操作者的操作下，输出控制信号，通过通讯电缆传输至所述移动终端；
所述移动终端侧远程遥控装置包括：有线接收机、卷筒、第一控制器、第一执行元件、第一无线发射机和第一无线接收机，其中，所述有线接收机通过通讯电缆接收来自所述操纵终端的控制信号，所述通讯电缆作为移动线路经所述卷筒实现随着车辆的行进同步卷缆，所述有线接收机对接收到的控制信号进行过滤处理后，发送至所述第一控制器，由所述第一控制器驱动所述第一执行元件执行相应的动作，并且，所述第一无线发射机将所述控制信号发送至所述铲运机侧远程遥控装置；
所述铲运机侧远程遥控装置包括：第二无线接收机、第二控制器、第二执行元件、第二无线发射机和第二摄像头，其中，所述第二无线接收机用于接收来自所述第一无线发射机的控制信号，并将所述控制信号发送至所述第二控制器，由所述第二控制器根据所述控制信号驱动所述第二执行元件执行相应的动作，以控制所述铲运机的各个动作；所述第二摄像头安装在所述铲运机上，用于采集所述铲运机的图像信号，并将所述铲运机的图像信号发送至所述第二无线发射机，由所述第二无线发射机将所述铲运机的图像信号进行处理后，发送至所述第一无线接收机，进而通过通讯电缆发送至所述显示器，所述显示器上显示所述铲运机的移动状态，供所述操作员观察。
进一步，所述操纵终端与所述移动终端有线连接，所述铲运机与所述移动终端无线连接。
进一步，所述移动终端侧远程遥控装置还包括：有线发射机和第一摄像头，所述第一摄像头安装在所述移动终端上，用于采集所述移动终端的图像信号，并将所述图像信号通过有线发射机反馈至所述显示器，在所述显示器上显示所述移动终端的移动状态，供所述操作员观察。
进一步，所述操纵终端指为遥控发射机。
进一步，所述操纵终端输出的控制信号包括：控制发动机起动、发动机停机、电磁阀、喇叭、照明灯信号。
根据本发明实施例的非视距地下铲运机远程遥控系统，对于存在死角的采空区域，操作者可以在安全区域操控铲运机，而且能够观察到铲运机的工作状态。通过有线传输和无线传输相结合的方式，安全准确的操纵铲运机，既保证了人身安全，提高工作效率、有效的防止了危险情况的出现，保证了操作者及他人的人身安全。本发明解决了以往的遥控系统只能在无死角的点对点视距范围内进行使用的局限，使操作者在安全区域可以操控地下铲运机在危险区域作业以保证其安全性。
本发明附加的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为根据本发明实施例的非视距地下铲运机远程遥控系统的结构图；
图2为根据本发明实施例的非视距地下铲运机远程遥控系统的示意图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出一种非视距地下铲运机远程遥控系统，具有结构简单、控制方便、安全可靠的特点。
如图1和图2所示，本发明实施例的非视距地下铲运机远程遥控系统，包括：操纵终端1、显示器2、移动终端3、铲运机10、移动终端3侧远程遥控装置、铲运机侧远程遥控装置。
具体的，显示器2安装在操纵终端1上，操纵终端1、显示器2、移动终端3和移动终端3侧远程遥控装置位于安全区域，铲运机10和铲运机侧远程遥控装置位于危险区域，移动终端3与操纵终端1和移动终端3侧远程遥控装置连接，铲运机10与移动终端3和铲运机侧远程遥控装置连接。通过上述将操纵终端1、移动终端3和移动终端3侧远程遥控装置放置在安全区域，铲运机10和铲运机侧远程遥控装置位于危险区域，从而操作人员可以在安全区域，远程控制位于危险区域的铲运机10的动作，安全性高。
在本发明的一个实施例中，操纵终端1与移动终端3有线连接，铲运机10与移动终端3无线连接。其中，移动终端3侧远程遥控装置安装在移动终端3上，铲运机侧远程遥控装置连安装在铲运机10上。例如，操纵终端1与移动终端3可以通过通信电缆进行有线连接，铲运机10与移动终端3通过WIFI等无线通信方式进行无线连接。
需要说明的是，上述通信方式仅是出于示例的目的，而不是为了限制本发明。本发明中的通信连接方式还可以采用其他类型，在此不再赘述。
在本发明的一个实施例中，操纵终端指1可以为遥控发射机。其中，遥控发射机内置有PC控制电路板。操纵终端输出的控制信号包括：控制发动机起动、发动机停机、电磁阀、喇叭、照明灯等信号。
具体的，位于安全区域的操纵终端1在操作者的操作下，输出控制信号，通过通讯电缆传输至移动终端3。
移动终端3侧远程遥控装置包括：有线接收机4、固定在移动终端3上的卷筒5、第一控制器6、第一执行元件8、第一无线发射机9和第一无线接收机11。
在本发明的一个实施例中，控制器6可以选EPEC，ifm、三菱等国内外知名品牌或者自行研发产品。
有线接收机4通过通讯电缆接收来自操纵终端1的控制信号，通讯电缆作为移动线路经卷筒5实现随着车辆的行进(前进/后退)同步卷缆。
有线接收机4对接收到的控制信号进行过滤处理后，包括具有滤波去除干扰作用和多信号的先后排序，然后将过滤处理后的信号发送至第一控制器6，由第一控制器6驱动第一执行元件8执行相应的动作。并且，第一无线发射机9将控制信号发送至铲运机侧远程遥控装置。
在本发明的一个实施例中，第一执行元件8包括用于控制移动终端行走、转向的电磁阀，档位电磁阀，照明灯。
此外，移动终端3侧远程遥控装置还包括：有线发射机17和第一摄像头7，第一摄像头7安装在移动终端3上，用于采集移动终端3的图像信号，并将图像信号通过有线发射机17反馈至显示器2，在显示器2上显示移动终端3的移动状态，供操作员观察。操作员可以通过调节操纵终端1的信号发送指令，指示第一执行元件8完成相应的动作。
铲运机侧远程遥控装置包括：第二无线接收机12、第二控制器13、第二执行元件14、第二无线发射机15和第二摄像头。
具体的，第二无线接收机12用于接收来自第一无线发射机9的控制信号，并将控制信号发送至第二控制器13，由第二控制器13根据控制信号驱动第二执行元件14执行相应的动作，以控制铲运机10的各个动作。
在本发明的一个实施例中，第二执行元件14包括：各类液压阀、油缸、档位阀、照明等元件。主要是操作者通过监视器对铲运机起动、停机、前进、后退、左转、右转、收斗、放斗、举升、下降等工作状态进行调整，当认为铲运机行驶轨迹与目标发生偏移时，及时进行调整。
此外，第二摄像头16安装在铲运机10上，用于采集记录有铲运机10的各个动作状态的图像信号，并将铲运机10的图像信号发送至第二无线发射机15，由第二无线发射机15将铲运机10的图像信号进行处理后，发送至第一无线接收机11。第一无线接收机11对信号进行处理后进而通过通讯电缆发送至显示器2，显示器2上显示铲运机10的移动及工作状态，供操作员观察。
现有遥控系统只能在无死角的点对点视距范围内进行无线传输，无法保证操作者在安全区域来操纵铲运机。本发明通过操作者操控操纵终端、通讯电缆与移动终端进行有线无障碍通讯，移动终端与地下铲运机之间进行无线通讯，通过以上的信号传输实现安全控制铲运机在存在死角区域的采空区工作，从而保证操作者及他人的安全，是矿山井下开采技术的一个新突破。
根据本发明实施例的非视距地下铲运机远程遥控系统，对于存在死角的采空区域，操作者可以在安全区域操控铲运机，而且能够观察到铲运机的工作状态。通过有线传输和无线传输相结合的方式，安全准确的操纵铲运机，既保证了人身安全，提高工作效率、有效的防止了危险情况的出现，保证了操作者及他人的人身安全。本发明解决了以往的遥控系统只能在无死角的点对点视距范围内进行使用的局限，使操作者在安全区域可以操控地下铲运机在危险区域作业以保证其安全性。
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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种非视距地下铲运机远程遥控系统，其特征在于，包括：操纵终端、显示器、移动终端、铲运机、移动终端侧远程遥控装置、铲运机侧远程遥控装置，其中，所述显示器安装在所述操纵终端上，所述操纵终端、显示器、移动终端和移动终端侧远程遥控装置位于安全区域，所述铲运机和铲运机侧远程遥控装置位于危险区域，所述移动终端与所述操纵终端和所述移动终端侧远程遥控装置连接，所述铲运机与所述移动终端和所述铲运机侧远程遥控装置连接，
所述操纵终端用于在操作者的操作下，输出控制信号，通过通讯电缆传输至所述移动终端；
所述移动终端侧远程遥控装置包括：有线接收机、卷筒、第一控制器、第一执行元件、第一无线发射机和第一无线接收机，其中，所述有线接收机通过通讯电缆接收来自所述操纵终端的控制信号，所述通讯电缆作为移动线路经所述卷筒实现随着车辆的行进同步卷缆，所述有线接收机对接收到的控制信号进行过滤处理后，发送至所述第一控制器，由所述第一控制器驱动所述第一执行元件执行相应的动作，并且，所述第一无线发射机将所述控制信号发送至所述铲运机侧远程遥控装置；
所述铲运机侧远程遥控装置包括：第二无线接收机、第二控制器、第二执行元件、第二无线发射机和第二摄像头，其中，所述第二无线接收机用于接收来自所述第一无线发射机的控制信号，并将所述控制信号发送至所述第二控制器，由所述第二控制器根据所述控制信号驱动所述第二执行元件执行相应的动作，以控制所述铲运机的各个动作；所述第二摄像头安装在所述铲运机上，用于采集所述铲运机的图像信号，并将所述铲运机的图像信号发送至所述第二无线发射机，由所述第二无线发射机将所述铲运机的图像信号进行处理后，发送至所述第一无线接收机，进而通过通讯电缆发送至所述显示器，所述显示器上显示所述铲运机的移动状态，供操作员观察。
2.如权利要求1所述的非视距地下铲运机远程遥控系统，其特征在于，所述操纵终端与所述移动终端有线连接，所述铲运机与所述移动终端无线连接。
3.如权利要求1所述的非视距地下铲运机远程遥控系统，其特征在于，所述移动终端侧远程遥控装置还包括：有线发射机和第一摄像头，所述第一摄像头安装在所述移动终端上，用于采集所述移动终端的图像信号，并将所述图像信号通过所述有线发射机反馈至所述显示器，在所述显示器上显示所述移动终端的移动状态，供所述操作员观察。
4.如权利要求1所述的非视距地下铲运机远程遥控系统，其特征在于，所述操纵终端指为遥控发射机。
5.如权利要求1所述的非视距地下铲运机远程遥控系统，其特征在于，所述操纵终端输出的控制信号包括：控制发动机起动、发动机停机、电磁阀、喇叭、照明灯信号。
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