CN113581259A - 一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统 - Google Patents
一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113581259A CN113581259A CN202110970666.XA CN202110970666A CN113581259A CN 113581259 A CN113581259 A CN 113581259A CN 202110970666 A CN202110970666 A CN 202110970666A CN 113581259 A CN113581259 A CN 113581259A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric locomotive
- unmanned
- locomotive
- vehicle
- underground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 98
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 9
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，包括机车全自动驾驶系统、井下高带宽无线通信系统、生产状态监测系统、前端无人化作业系统；机车全自动驾驶系统安装在矿井上的调度中心；井下高带宽无线通信系统包括WIFI通信系统，以及支持4G、5G的通信系统；生产状态监测系统包括车辆运行监测系统和远程装矿监测系统；前端无人化作业系统包括无人化电机车、远程放矿系统和防碰撞系统。上述系统智能化程度高、安全可靠,能够实现井下电机车无人驾驶以及电机车运行监控，减少井下作业人员，提高运输效率，改善生产运输管理的精细化水平。
Description
技术领域
本发明涉及井下采矿运输技术领域，尤其涉及一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统。
背景技术
我国地下金属矿山运输一般采用有轨运输，国内地下矿运输设备的规格偏小，电机车粘重小于30吨，矿车容积小于10m3，运输系统一般采用人工驾驶电机车，信号集中控制方式，目前超大型金属地下矿山(1000万吨/a以上)的运输技术和关键设备装备在国外只有少数矿山应用，在国内还没有成熟的技术、装备可以使用，适用于超大型金属矿山的电机车无人驾驶系统尚未成熟。
随着开采深度的不断增加，深井开采环境下高温、高地应力等因素极易诱发冒顶、坍塌、有毒有害气体突出等诸多安全隐患发生，人工驾驶电机车必然带来极大的危险性，导致生产效率下降，生产成本增高，对矿山的安全和高效生产带来极大的挑战。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，该系统智能化程度高、安全可靠,能够实现井下电机车无人驾驶以及电机车运行监控。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，所述系统包括机车全自动驾驶系统、井下高带宽无线通信系统、生产状态监测系统、前端无人化作业系统，其中：
所述机车全自动驾驶系统安装在矿井上的调度中心，根据溜井料位高度、品位信息生成电机车运输作业控制信号，并通过所述井下高带宽无线通信系统将控制信号传输给位于井下的电机车；
所述井下高带宽无线通信系统包括WIFI通信系统，以及支持4G、5G的通信系统，用于实现所述机车全自动驾驶系统和位于井下的生产状态监测系统与前端无人化作业系统之间的通信；
所述生产状态监测系统包括车辆运行监测系统和远程装矿监测系统，用于监测位于井下的无人化电机车的运行状态，以及远程放矿系统的放矿情况；
所述前端无人化作业系统包括无人化电机车、远程放矿系统和防碰撞系统，其中：
所述无人化电机车包含车载终端、3个摄像头、RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器；通过所述RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器实现所述无人化电机车的精准定位；
所述车载终端放置在所述无人化电机车的驾驶室内，所述RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器将采集的车辆定位信息传入所述车载终端；
所述车载终端再将车辆定位信息传输至所述机车全自动驾驶系统；
所述机车全自动驾驶系统将接收到的车辆定位信息转化为控制车辆行动的控制信号，并传输给所述无人化电机车；
所述无人化电机车内的车载驱动设备根据接收的控制信号控制无人化电机车的前进、后退以及加减速；
所述远程放矿系统包含放矿控制箱，该放矿控制箱可根据采矿进度进行移动，当溜井废弃后，该放矿控制箱可移动至新的溜井处，以保证设备复用率；
所述防碰撞系统由激光雷达扫描系统组成，位于所述无人化电机车的前端，在所述无人化电机车行进过程中扫描前方障碍物，防止所述无人化电机车发生碰撞，所述激光雷达扫描系统的探测距离达80m。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述系统智能化程度高、安全可靠,能够实现井下电机车无人驾驶以及电机车运行监控，减少井下作业人员，提高运输效率，改善生产运输管理的精细化水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示为本发明实施例提供的适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统的整体结构示意图，所述系统主要包括机车全自动驾驶系统、井下高带宽无线通信系统、生产状态监测系统、前端无人化作业系统，其中：
所述机车全自动驾驶系统安装在矿井上的调度中心，根据溜井料位高度、品位信息生成电机车运输作业控制信号，并通过所述井下高带宽无线通信系统将控制信号传输给位于井下的电机车；
所述井下高带宽无线通信系统包括WIFI通信系统，以及支持4G、5G的通信系统，用于实现所述机车全自动驾驶系统和位于井下的生产状态监测系统与前端无人化作业系统之间的通信；
所述生产状态监测系统包括车辆运行监测系统和远程装矿监测系统，用于监测位于井下的无人化电机车的运行状态，以及远程放矿系统的放矿情况；
所述前端无人化作业系统包括无人化电机车、远程放矿系统和防碰撞系统，其中：
所述无人化电机车包含车载终端、3个摄像头、RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器；通过所述RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器实现所述无人化电机车的精准定位；
所述车载终端放置在所述无人化电机车的驾驶室内，所述RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器将采集的车辆定位信息传入所述车载终端；
所述车载终端再将车辆定位信息传输至所述机车全自动驾驶系统；
所述机车全自动驾驶系统将接收到的车辆定位信息转化为控制车辆行动的控制信号，并传输给所述无人化电机车；
所述无人化电机车内的车载驱动设备根据接收的控制信号控制无人化电机车的前进、后退以及加减速；
所述远程放矿系统包含放矿控制箱，该放矿控制箱可根据采矿进度进行移动，当溜井废弃后，该放矿控制箱可移动至新的溜井处，以保证设备复用率；
所述防碰撞系统由激光雷达扫描系统组成，位于所述无人化电机车的前端，在所述无人化电机车行进过程中扫描前方障碍物，防止所述无人化电机车发生碰撞，所述激光雷达扫描系统的探测距离达80m。
具体实现中，所述无人化电机车中的3个摄像头功能为：
摄像头1用于监视电机车的前方状态信息；
摄像头2用于监视受电弓工作状态；
摄像头3用于监视电机车的尾部状态信息；尾部摄像头由电池、车载基站、摄像头组成，运行时间至少保证8h。
另外，上述无人化电机车内的车载驱动设备支持变频、电阻、斩波型电机车。
在所述井下高带宽无线通信系统中，井下部分的WIFI基站通过光缆连接，所述无人化电机车内的车载终端通过无线终端连接WIFI基站；
所述WIFI基站支持漫游快速切换，保证所述无人化电机车在行驶过程中视频、控制信号不中断。
另外，上述远程放矿系统包括两台雷达料位计、光电光栅定位装置、放矿机控制装置，其中：
所述雷达料位计能实现矿车料位检测以及矿车定位功能，通过RFID读卡器、位置与速度传感器将采集的车辆定位信息传入所述车载终端，并与所述光电光栅定位装置形成双重矿车定位手段。
值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
综上所述，本发明实施例所述系统具有如下优点：
1、能够减少井下作业人员，提高运输效率，改善生产运输管理的精细化水平；
2、能够实现对电机车运输区间闭锁、进路联锁以及信号机、和转辙机联锁控制，保证多辆电机车运输的安全有序调度。
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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，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书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，其特征在于，所述系统包括机车全自动驾驶系统、井下高带宽无线通信系统、生产状态监测系统、前端无人化作业系统，其中：
所述机车全自动驾驶系统安装在矿井上的调度中心，根据溜井料位高度、品位信息生成电机车运输作业控制信号，并通过所述井下高带宽无线通信系统将控制信号传输给位于井下的电机车；
所述井下高带宽无线通信系统包括WIFI通信系统，以及支持4G、5G的通信系统，用于实现所述机车全自动驾驶系统和位于井下的生产状态监测系统与前端无人化作业系统之间的通信；
所述生产状态监测系统包括车辆运行监测系统和远程装矿监测系统，用于监测位于井下的无人化电机车的运行状态，以及远程放矿系统的放矿情况；
所述前端无人化作业系统包括无人化电机车、远程放矿系统和防碰撞系统，其中：
所述无人化电机车包含车载终端、3个摄像头、RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器；通过所述RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器实现所述无人化电机车的精准定位；
所述车载终端放置在所述无人化电机车的驾驶室内，所述RFID读卡器、位置与速度传感器、误差消除传感器将采集的车辆定位信息传入所述车载终端；
所述车载终端再将车辆定位信息传输至所述机车全自动驾驶系统；
所述机车全自动驾驶系统将接收到的车辆定位信息转化为控制车辆行动的控制信号，并传输给所述无人化电机车；
所述无人化电机车内的车载驱动设备根据接收的控制信号控制无人化电机车的前进、后退以及加减速；
所述远程放矿系统包含放矿控制箱，该放矿控制箱可根据采矿进度进行移动，当溜井废弃后，该放矿控制箱可移动至新的溜井处，以保证设备复用率；
所述防碰撞系统由激光雷达扫描系统组成，位于所述无人化电机车的前端，在所述无人化电机车行进过程中扫描前方障碍物，防止所述无人化电机车发生碰撞，所述激光雷达扫描系统的探测距离达80m。
2.根据权利要求1所述适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，其特征在于，所述无人化电机车中的3个摄像头功能为：
摄像头1用于监视电机车的前方状态信息；
摄像头2用于监视受电弓工作状态；
摄像头3用于监视电机车的尾部状态信息。
3.根据权利要求1所述适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，其特征在于，
所述无人化电机车内的车载驱动设备支持变频、电阻、斩波型电机车。
4.根据权利要求1所述适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，其特征在于，在所述井下高带宽无线通信系统中，井下部分的WIFI基站通过光缆连接，所述无人化电机车内的车载终端通过无线终端连接WIFI基站；
所述WIFI基站支持漫游快速切换，保证所述无人化电机车在行驶过程中视频、控制信号不中断。
5.根据权利要求1所述适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统，其特征在于，所述远程放矿系统包括两台雷达料位计、光电光栅定位装置、放矿机控制装置，其中：
所述雷达料位计能实现矿车料位检测以及矿车定位功能，并与所述光电光栅定位装置形成双重矿车定位手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110970666.XA CN113581259B (zh) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110970666.XA CN113581259B (zh) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113581259A true CN113581259A (zh) | 2021-11-02 |
| CN113581259B CN113581259B (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=78239224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110970666.XA Active CN113581259B (zh) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113581259B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114545933A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-27 | 山东泰山能源有限责任公司翟镇煤矿 | 一种煤矿井下电机车无人驾驶系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003200827A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-15 | Toshiba Corp | 鉄道車両の運行方法および運行システム |
| CN106740906A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 矿井机车无人驾驶车载控制系统及其控制方法 |
| CN206475876U (zh) * | 2016-12-26 | 2017-09-08 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 矿井机车无人驾驶车载控制系统 |
| CN108773381A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-09 | 厦门矿通科技有限公司 | 一种基于行车电脑控制的矿山轨道机车无人自动驾驶系统 |
| CN111775975A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-16 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种矿车定位控制系统与方法 |
-
2021
- 2021-08-23 CN CN202110970666.XA patent/CN113581259B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003200827A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-15 | Toshiba Corp | 鉄道車両の運行方法および運行システム |
| CN106740906A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 矿井机车无人驾驶车载控制系统及其控制方法 |
| CN206475876U (zh) * | 2016-12-26 | 2017-09-08 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 矿井机车无人驾驶车载控制系统 |
| CN108773381A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-09 | 厦门矿通科技有限公司 | 一种基于行车电脑控制的矿山轨道机车无人自动驾驶系统 |
| CN111775975A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-16 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种矿车定位控制系统与方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114545933A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-27 | 山东泰山能源有限责任公司翟镇煤矿 | 一种煤矿井下电机车无人驾驶系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113581259B (zh) | 2023-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105425757B (zh) | 焦炉车辆设备智能控制系统及方法 | |
| CN111252084B (zh) | 一种基于5g技术的有轨电机车自动运输系统 | |
| CN106708045A (zh) | 一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车 | |
| CN102082819B (zh) | 列车移动闭塞系统 | |
| CN106297240B (zh) | 一种矿山机车运输监控系统及方法 | |
| CN105416259A (zh) | 基于视频识别无人驾驶电机车行车控制系统 | |
| CN109735352A (zh) | 焦炉电机车自动驾驶综合安全保护系统 | |
| CN206400350U (zh) | 一种具有自动纠偏功能的大型重载式无人导航智能电动平车 | |
| CN202880695U (zh) | 一种门式起重机交叉防撞控制系统 | |
| CN105629967A (zh) | 基于高精度定位导航终端的井下矿机车无人驾驶系统 | |
| CN111273657A (zh) | 一种rgv小车采用变频器激光自动定位方式 | |
| CN113581259A (zh) | 一种适用于超大规模矿井运输的电机车无人驾驶系统 | |
| CN209757131U (zh) | 一种矿用无极绳连续牵引车脱轨监控装置 | |
| CN112550343A (zh) | 一种适用于货运列车的自动挂车方法及装置 | |
| CN212921527U (zh) | 一种隧道渣土有轨运输工矿车无人驾驶系统 | |
| CN108798664A (zh) | 一种露天矿端帮开采连续采煤机 | |
| CN104112348A (zh) | 基于rfid标记的高速公路ewm数据包识别接收方法 | |
| CN211081984U (zh) | 一种矿井内胶轮车防撞系统 | |
| CN111237009A (zh) | 一种防止井下矿车弯道碰撞的控制方法及其系统 | |
| CN110422182A (zh) | 一种铁水联运轨道牵引车系统及方法 | |
| CN214005505U (zh) | 一种移动的公路施工区警示及路锥收放系统 | |
| CN212386475U (zh) | 一种轨道巡检系统 | |
| CN105644593A (zh) | 一种适用于hxn5b型大功率机车的驼峰遥控推峰控制系统 | |
| CN219474677U (zh) | 一种基于北斗定位的运梁车的姿态监控系统 | |
| CN104071191A (zh) | 一种煤矿蓄电池电机车智能调度系统及调度方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |