CN113479771A - 一种单轨吊机车定位方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种单轨吊机车定位方法及系统，根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图；确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点；单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离；当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。绘制的运行电子地图存储控制器中，运行前确定了单轨吊机车的位置信息并在电子地图中标记出来。机车在矿山巷道运行时，通过车载旋转式增量编码器计量运行距离，并将数据更新到电子地图上，从而实现了单轨吊机车在电子地图中的动态运行图。从而不需要GPRS和其他网络信息，实现了对单轨吊机车的位置定位。
Description
技术领域
本申请涉及矿山用单轨吊机车技术领域，具体涉及一种单轨吊机车定位方法及系统。
背景技术
单轨吊机车是专门运行在矿山巷道上空的特制工字钢上，运输人员或物料的井下运输工具，属于有轨机车的一种。由于其运行的环境特殊性，需要对单轨吊机车的位置进行跟踪，如果发现单轨吊机车出现故障则根据定位的位置及时进行排障维修。
但是由于单轨吊机车工作的矿山巷道中无法使用GPS信号，因此现有技术中一般采用UWB等定位技术进行单轨吊机车的位置定位。而UWB定位技术依靠网络信号，因此需要在单轨吊机车运行途中布设网络设备和基站，建造维护成本高。而且如果一旦出现任何一个网络设备出现故障，则会导致UWB定位出现问题，进而无法准确的对单轨吊机车的位置进行定位。
因此，如何实现对单轨吊机车位置的精准地范围，适应现代化和智能化矿山的发展要求，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种单轨吊机车定位方法，所述方法包括：根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图；确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点；单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离；当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。
采用上述实现方式，绘制的运行电子地图存储控制器中，运行前确定了单轨吊机车的位置信息并在电子地图中标记出来。机车在矿山巷道运行时，通过车载旋转式增量编码器计量运行距离，并将数据更新到电子地图上，从而实现了单轨吊机车在电子地图中的动态运行图。从而不需要GPRS和其他网络信息，实现了对单轨吊机车的位置定位。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图包括：在所述单轨吊机车运行路线道岔、弯道、风门、坡道起点和坡道终点处设置行程开关；确定行程开关的坐标位置和行程开关之间的距离；将所述行程开关的坐标和行程开关的距离融合到所述运行电子地图上。
结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点，包括：如果所述单轨吊机车从运行路线起点开始运行，则将电子地图起始点作为所述单轨吊机车的起点；或者，如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置。
结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述单轨吊机车经过第一行程开关后，第一行程开关被触动，所述旋转式增量编码器上传所述第一行程开关的坐标位置，所述旋转式增量编码器重新开始计数，所述第一行程开关为运行路线上的任一行程开关；所述如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置，包括：确定所述单轨吊机车停车前经过的第二行程开关；将所述第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点；或者；根据所述第二行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第二行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。
结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置，包括：确定所述单轨吊机车运行停止前经过的第三行程开关；根据所述第三行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第三行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车的停止位置。
第二方面，本申请实施例提供了一种单轨吊机车定位系统，所述系统包括：绘制模块，用于根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图；第一确定模块，用于确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点；计量模块，用于单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离；第二确定模块，用于当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。
结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述绘制模块包括：设置单元，用于在所述单轨吊机车运行路线道岔、弯道、风门、坡道起点和坡道终点处设置行程开关；第一确定单元，用于确定行程开关的坐标位置和行程开关之间的距离；融合单元，用于将所述行程开关的坐标和行程开关的距离融合到所述运行电子地图上。
结合第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述绘制模块包括：所述第一确定模块包括：第二确定单元，用于如果所述单轨吊机车从运行路线起点开始运行，则将电子地图起始点作为所述单轨吊机车的起点；第三确定单元，用于如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置。
结合第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述单轨吊机车经过第一行程开关后，第一行程开关被触动，所述旋转式增量编码器上传所述第一行程开关的坐标位置，所述旋转式增量编码器重新开始计数，所述第一行程开关为运行路线上的任一行程开关；所述第三确定单元包括：第一确定子单元，用于确定所述单轨吊机车停车前经过的第二行程开关；第二确定子单元，用于将所述第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点；或者；根据所述第二行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第二行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。
结合第二方面，在第二方面第四种可能的实现方式中，所述第二确定模块包括：第四确定单元，用于确定所述单轨吊机车运行停止前经过的第三行程开关；第五确定单元，用于根据所述第三行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第三行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车的停止位置。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种单轨吊机车定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的电子地图的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种单轨吊机车定位系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
图1为本申请实施例提供的一种单轨吊机车定位方法的流程示意图，参见图1，本申请实施例提供的单轨吊机车定位方法包括：
S101，根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图。
本实施例中根据单轨吊机车矿井巷道的运行路线，将运行路线通过CAD软件根据井下巷道等比例绘制单轨吊运行路线图；根据巷道分布绘制俯视图，显示机车水平方向位置，根据巷道的起伏绘制侧视图，显示机车垂直方向位置，并记录机车行驶过程中特殊点(如道岔、风门等处)的坐标。
在所述单轨吊机车运行路线道岔、弯道、风门、坡道起点和坡道终点处设置行程开关。确定行程开关的坐标位置和行程开关之间的距离，将所述行程开关的坐标和行程开关的距离融合到所述运行电子地图上，参见图2。
S102，确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点。
单吊轨机车的起点可能是从进入进下巷道的初始位置，也可能是在井下巷道的任意位置。因此本实施例中需要根据不同情况来确定单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点。
第一种情况，如果所述单轨吊机车从运行路线起点开始运行，则将电子地图起始点作为所述单轨吊机车的起点。
第二种情况，如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置。
具体地，所述单轨吊机车经过第一行程开关后，第一行程开关被触动，所述旋转式增量编码器上传所述第一行程开关的坐标位置，所述旋转式增量编码器重新开始计数，所述第一行程开关为运行路线上的任一行程开关。
本实施例中，如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置，包括：确定所述单轨吊机车停车前经过的第二行程开关；将所述第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。上述确定所述单轨吊机车在电子地图上的起点位置虽然不够精确，但是由于在巷道井下行程开关之间的距离不是很远，而且单吊轨机车再经过下一个行程开关后，旋转式增量编码器会对单吊轨机车位置重新确定。
本实施例中除了上述确定单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点的方式，还可以通过以下方式实现。根据所述第二行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第二行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。上述确定方式相比将第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点更加准确。
S103，单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离。
单轨吊机车到达一处特殊点时，旋转编码器开始工作，并将位移信息上传给车载中央控制器，经分析处理后，根据当前机车距特殊点的距离，在组态界面的路线图中显示出机车的相应实时位置。
当机车到达下一处特殊点时，触动行程开关，旋转编码器保存数据并重新计数，同时校准机车在路线图中的位置。保存的数据也用来分析并校正编码器所测距离与两处特殊点坐标之间的对应关系。
S104，当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。
本实施例中，确定所述单轨吊机车运行停止前经过的第三行程开关。根据所述第三行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第三行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车的停止位置。
与上述实施例提供的一种单轨吊机车定位方法相对应，本申请还提供了一种单轨吊机车定位系统的实施例。参见图3，单轨吊机车定位系统20包括：绘制模块201、第一确定模块202、计量模块203和第二确定模块204。
所述绘制模块201，用于根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图。所述第一确定模块202，用于确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点。所述计量模块203，用于单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离。所述第二确定模块204，用于当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。
一个示意性实施例，所述绘制模块201包括：设置单元、第一确定单元和融合单元。所述设置单元，用于在所述单轨吊机车运行路线道岔、弯道、风门、坡道起点和坡道终点处设置行程开关。所述第一确定单元，用于确定行程开关的坐标位置和行程开关之间的距离。所述融合单元，用于将所述行程开关的坐标和行程开关的距离融合到所述运行电子地图上。
一个示意性实施例，所述第一确定模块202包括：第二确定单元和第三确定单元。所述第二确定单元，用于如果所述单轨吊机车从运行路线起点开始运行，则将电子地图起始点作为所述单轨吊机车的起点。所述第三确定单元，用于如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置。
所述单轨吊机车经过第一行程开关后，第一行程开关被触动，所述旋转式增量编码器上传所述第一行程开关的坐标位置，所述旋转式增量编码器重新开始计数，所述第一行程开关为运行路线上的任一行程开关；
进一步地，所述第三确定单元包括：第一确定子单元和第二确定子单元。所述第一确定子单元，用于确定所述单轨吊机车停车前经过的第二行程开关。所述第二确定子单元，用于将所述第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点；或者；根据所述第二行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第二行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。
一个示意性实施例，所述第二确定模块包括：第四确定单元和第五确定单元。所述第四确定单元，用于确定所述单轨吊机车运行停止前经过的第三行程开关。所述第五确定单元，用于根据所述第三行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第三行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车的停止位置
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。
Claims (10)
1.一种单轨吊机车定位方法，其特征在于，所述方法包括：
根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图；
确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点；
单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离；
当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。
2.根据权利要求1所述的单轨吊机车定位方法，其特征在于，所述根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图包括：
在所述单轨吊机车运行路线道岔、弯道、风门、坡道起点和坡道终点处设置行程开关；
确定行程开关的坐标位置和行程开关之间的距离；
将所述行程开关的坐标和行程开关的距离融合到所述运行电子地图上。
3.根据权利要求2所述的单轨吊机车定位方法，其特征在于，所述确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点，包括：
如果所述单轨吊机车从运行路线起点开始运行，则将电子地图起始点作为所述单轨吊机车的起点；
或者，
如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置。
4.根据权利要求3所述的单轨吊机车定位方法，其特征在于，所述单轨吊机车经过第一行程开关后，第一行程开关被触动，所述旋转式增量编码器上传所述第一行程开关的坐标位置，所述旋转式增量编码器重新开始计数，所述第一行程开关为运行路线上的任一行程开关；所述如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置，包括：
确定所述单轨吊机车停车前经过的第二行程开关；
将所述第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点；或者；
根据所述第二行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第二行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。
5.根据权利要求1所述的单轨吊机车定位方法，其特征在于，所述当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置，包括：
确定所述单轨吊机车运行停止前经过的第三行程开关；
根据所述第三行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第三行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车的停止位置。
6.一种单轨吊机车定位系统，其特征在于，所述系统包括：
绘制模块，用于根据单轨吊机车运行路线绘制导轨吊机车运行电子地图；
第一确定模块，用于确定所述单轨吊机车在所述运行电子地图上的起点；
计量模块，用于单轨吊机车在运行过程中，车载旋转式增量编码器计数测量运行距离；
第二确定模块，用于当单轨吊机车运行停止时，根据所述运行距离和所述单轨吊机车的起点在所述电子地图上确定所述单轨吊机车的位置。
7.根据权利要求6所述的单轨吊机车定位系统，其特征在于，所述绘制模块包括：
设置单元，用于在所述单轨吊机车运行路线道岔、弯道、风门、坡道起点和坡道终点处设置行程开关；
第一确定单元，用于确定行程开关的坐标位置和行程开关之间的距离；
融合单元，用于将所述行程开关的坐标和行程开关的距离融合到所述运行电子地图上。
8.根据权利要求7所述的单轨吊机车定位系统，其特征在于，所述第一确定模块包括：
第二确定单元，用于如果所述单轨吊机车从运行路线起点开始运行，则将电子地图起始点作为所述单轨吊机车的起点；
第三确定单元，用于如果所述单轨吊机车从所述运行路线起点和终点之间的任一位置开始运行，则根据所述行程开关和/或所述旋转式增量编码器确定起点位置。
9.根据权利要求8所述的单轨吊机车定位系统，其特征在于，所述单轨吊机车经过第一行程开关后，第一行程开关被触动，所述旋转式增量编码器上传所述第一行程开关的坐标位置，所述旋转式增量编码器重新开始计数，所述第一行程开关为运行路线上的任一行程开关；所述第三确定单元包括：
第一确定子单元，用于确定所述单轨吊机车停车前经过的第二行程开关；
第二确定子单元，用于将所述第二行程开关位置作为所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点；或者；根据所述第二行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第二行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车所述运行电子地图上的起点。
10.根据权利要求6所述的单轨吊机车定位系统，其特征在于，所述第二确定模块包括：
第四确定单元，用于确定所述单轨吊机车运行停止前经过的第三行程开关；
第五确定单元，用于根据所述第三行程开关位置和所述旋转式增量编码器测量的所述单轨吊机车从所述第三行程开关位置到停止点运行的距离，确定所述单轨吊机车的停止位置。
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