CN113919677A - 一种基于云平台的无人矿山作业管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，属于无人驾驶技术领域，其包括管理云平台、车辆作业调度子系统、无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端，管理云平台用于接收、验证、处理、转发各个车载终端上传的数据；车辆作业调度子系统用于生成无人矿卡的作业任务和作业路径，并调用矿区内的无人矿卡；无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端分别用于采集无人矿卡、挖掘机和排土场车辆的状态信息，并通过管理云平台实现终端间的信息交互。本发明能够实现自动化的、全面的无人矿山作业控制和管理，提高矿山整体作业效率、作业性能和作业安全性，对矿山无人驾驶和无人管理有重要意义。

Description

一种基于云平台的无人矿山作业管理系统

技术领域

本发明涉及一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，属于无人驾驶技术领域。

背景技术

在矿山作业过程中，作业矿卡往返装载作业区和卸载作业区之间作业是一种非常普遍的作业场景，作业矿卡在实际运行过程中往往依赖于司机个人习惯、经验、熟练程度等，从而会出现一些不必要的人为失误、事故及对应的能耗。随着无人驾驶技术在国内的逐步发展，无人矿卡已经运用到矿山作业中，如何从智能化的角度来分析和解决矿卡运输过程中出现的问题具有重要意义。目前无人矿卡往往是单独作业、按照预设程序作业，其功能较为单一，缺乏自主性统一管理，无人矿卡作业的安全性和准确性难以保证，因此迫切需要针对无人驾驶的矿卡及其他配套设备（挖掘机、排土场设备、有人车等）的综合管理系统，以提高矿山整体的运行效率。

发明内容

本发明提出了一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，能够解决现有技术中矿山及无人矿卡管理水平落后、管理过程存在纰漏、矿山作业性能不足的问题，提高矿山作业水平、矿山作业安全性及运行效率。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：

本发明提出了一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，包括：

管理云平台，用于接收、验证、处理、转发无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据；

车辆作业调度子系统，用于生成无人矿卡的作业任务和作业路径，并根据作业任务和作业路径调用矿区内的无人矿卡；

无人矿卡车载终端，用于按照预设频率采集无人矿卡状态信息并上传至管理云平台；以及，用于根据作业任务和作业路径生成无人矿卡请求信号，通过管理云平台发送无人矿卡请求信号并接收无人矿卡响应信号；

挖掘机车载终端，用于按照预设频率采集挖掘机状态信息并上传至管理云平台；以及，用于从管理云平台获取无人矿卡请求信号，生成对应的无人矿卡响应信号，并将无人矿卡响应信号发送到管理云平台；

排土场车载终端，用于按照预设频率采集排土场车辆状态信息并上传至管理云平台；以及，用于从管理云平台获取无人矿卡请求信号，生成相应的无人矿卡响应信号，并将无人矿卡响应信号发送到管理云平台。

进一步的，所述管理云平台包括数据收发单元、数据验证单元、数据处理单元、车辆状态监控单元、矿山地图管理单元和终端管理单元；其中，所述数据验证单元用于对无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据进行有效性验证；所述数据处理单元用于对无人矿卡状态信息、挖掘机状态信息和排土场车辆状态信息进行数据清洗、数据转化、数据抽取、数据合并、数据计算，获得无人矿卡、挖掘机或排土场车辆的有效运行时长、有效装载量、作业耗时、作业油耗，并生成对应的数据图表；所述车辆状态监控单元用于实时监控无人矿卡、挖掘机和排土场车辆的位置和作业状态；所述矿山地图管理单元用于根据矿区地理信息生成矿区地图，在矿区地图上进行矿区道路和作业区域划分；所述终端管理模块用于管理挖掘机车载终端、无人矿卡车载终端和排土场车载终端的登录信息。

进一步的，所述车辆作业调度子系统包括作业规划单元、作业调度单元和作业监控单元；其中，所述作业规划单元用于根据矿区生产量、无人矿卡的运载工作量和无人矿卡状态信息生成无人矿卡的作业任务，并根据矿山地图生成作业路径；所述作业调度单元用于根据作业任务选择调度模式，并根据作业路径调用矿区内的无人矿卡；所述作业监控单元用于在无人矿卡车载终端执行作业任务时生成作业任务信息表，并上报到管理云平台。

进一步的，所述作业任务包括作业序号、作业类型和作业内容，其中，作业类型分为循环作业和临时作业；所述作业任务信息表包括作业序号、装载量、运输物料类型、装载开始时间、装载结束时间、卸载开始时间、卸载结束时间、作业总时长。

进一步的，当作业任务的作业类型为循环作业时，调度模式选择固定调度；当作业任务的作业类型为临时作业时，调度模式选择动态调度。

进一步的，所述无人矿卡状态信息包括车辆标识码、位置坐标、行驶速度、行驶方向和作业状态，其中，所述作业状态包括行驶、停车待命、装载、卸载、停靠故障。

进一步的，所述无人矿卡请求信号包括入场请求信号、装载请求信号、卸载请求信号和离场请求信号；所述无人矿卡响应信号包括允许入场信号、等待入场信号、装载开始信号、装载结束信号、卸载开始信号、卸载结束信号、无人矿卡停靠故障信号、允许离场信号和等待离场信号。

进一步的，无人矿卡车载终端与挖掘机车载终端之间的交互过程如下：

无人矿卡车载终端根据作业任务和作业路径控制无人矿卡靠近装载作业区，并生成入场请求信号；

挖掘机车载终端通过管理云平台获取入场请求信号，并生成对应的允许入场信号或等待入场信号；

当无人矿卡车载终端收到允许入场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡行驶至装载作业区的装载点，并根据作业任务生成装载请求信号；

当无人矿卡车载终端收到等待入场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡停靠至装载作业区的入场点，等待允许入场信号；

挖掘机车载终端通过管理云平台获取装载请求信号，并生成对应的装载开始信号或无人矿卡停靠故障信号；

当无人矿卡车载终端收到装载开始信号时，挖掘机车载终端控制挖掘机进行装载操作，并记录铲斗次数；

当无人矿卡车载终端收到无人矿卡停靠故障信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停靠故障状态，等待装载开始信号；

挖掘机车载终端根据作业任务和铲斗次数生成装载结束信号；

当无人矿卡车载终端收到装载结束信号时，无人矿卡车载终端生成装载数据报告和离场请求信号，并发送至管理云平台；

挖掘机车载终端通过管理云平台获取离场请求信号，并生成对应的允许离场信号或等待离场信号；

当无人矿卡车载终端收到允许离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡驶离装载作业区；

当无人矿卡车载终端收到等待离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停车待命状态，等待允许离场信号。

进一步的，所述装载数据报告包括作业序号、装载开始时间、装载结束时间、铲斗次数、装载量。

进一步的，所述管理云平台还包括报警信息监控单元，所述报警信息监控单元包括超速监控模块、硬件异常监控模块、通信异常监控模块和报警信息通知模块。

采用以上技术手段后可以获得以下优势：

本发明提出了一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，通过管理云平台实现多个车载终端之间的信息交互，获取车辆状态信息并转发多种信号，既能够实时监控无人矿山内所有车辆，对车辆实现自主性统一管理，又能够通过信息交互实现多个车辆的配合，完成矿山作业，提高矿山作业的安全性、稳定性，管理云平台作为数据中转站，能够有效确保管理的全面性，减少管理纰漏，提高管理水平。本发明中的车辆作业调度子系统能够根据无人矿卡状态信息、矿区实际生产量和无人矿卡运载量等生成作业任务和作业路径，并调用无人矿卡作业，通过调整调度模式提高无人矿卡的运行效率，实现对矿区内无人矿卡的统一调度和管理。

本发明系统可以实现自动化的、全面的无人矿山作业控制和管理，提高了矿山整体作业效率、作业性能和作业安全性，对矿山无人驾驶和无人管理有重要意义。

附图说明

图1为本发明一种基于云平台的无人矿山作业管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中管理云平台的结构示意图；

图3为本发明实施例中报警信息监控单元的结构示意图；

图4为本发明实施例中车辆作业调度子系统的结构示意图；

图5为本发明实施例中无人矿卡车载终端与挖掘机车载终端之间的交互过程示意图；

图6为本发明实施例中无人矿卡车载终端与排土场车载终端之间的交互过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

本发明基于云平台模式，依托云计算方式，面向服务的模型，将系统拆分成多个功能模块独立运行，从而形成热插拔模式的管理系统，通过不同模块之间的组合可以搭建满足不同需求的管理系统，具体的，本发明提出了一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，如图1所示，系统主要包括管理云平台、车辆作业调度子系统、无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端，无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端分别通过无线方式与管理云平台进行信息交互，车辆作业调度子系统通过无线方式与无人矿卡车载终端和管理云平台进行信息交互。

管理云平台主要用于接收、验证、处理、转发无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据，如图2所示，管理云平台包括数据收发单元、数据验证单元、数据处理单元、车辆状态监控单元、矿山地图管理单元、终端管理单元、数据打包单元、集中通讯单元、车辆基本信息单元和人员基本信息单元。

数据收发单元用于接收、转发无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据。数据验证单元用于对无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据进行有效性验证，包括验证数据类型有效性、验证车辆信息有效性、验证数据内容有效性等，验证完成后对所有数据进行分类和记录。数据处理单元主要用于对无人矿卡状态信息、挖掘机状态信息和排土场车辆状态信息进行数据清洗、数据转化、数据抽取、数据合并、数据计算，获得无人矿卡、挖掘机或排土场车辆的有效运行时长、有效装载量、作业耗时、作业油耗等数据，并生成对应的数据图表，实现矿区内车辆数据的展示，数据图表可以在采用柱状图、条形图、折线图、散点图或表格。数据打包单元主要用于将管理云平台接收到的数据打包成统一格式，以便通过无线网络进行数据传输，同时进行数据存储，数据打包单元还用于将本发明系统中产生的人工指令转换成各个车载终端可以识别并有效执行的信号，将云平台与终端进行结合打通。

车辆基本信息单元用于给矿区内每个车辆分配唯一的标识码，形成车辆标识映射表后保存，在后续车辆调度、监控过程中，标识码可以用来区分、识别车辆。车辆状态监控单元用于实时监控无人矿山内的所有车辆，实时获取并展示无人矿卡、挖掘机和排土场车辆的位置和作业状态，作业状态包括行驶、停车待命、装载、卸载、停靠故障等状态。人员基本信息单元主要用于管理本发明系统中操作人员、驾驶员和其他辅助职员的身份信息、登录信息和人员权限。终端管理模块主要用于管理挖掘机车载终端、无人矿卡车载终端和排土场车载终端的登录信息，对每个终端进行监控、记录、跟踪。

矿山地图管理单元用于根据矿区地理信息生成矿区地图，矿区地图可以是三维地图，也可以是多幅二维地图；矿山地图管理单元可以在矿区地图上展示地理信息、进行矿区道路和作业区域划分。集中通讯单元主要用于对无人矿山内所有通讯设备及其通讯信息进行管理，获取通信状态和通信质量，实现系统内云平台与多个终端的通讯交互。

在本发明实施例中，管理云平台还包括报警信息监控单元，如图3所示，报警信息监控单元包括超速监控模块、硬件异常监控模块、通信异常监控模块和报警信息通知模块。超速监控模块可以通过路网接口设置速度阈值，根据上传到管理云平台的数据实时获取车辆（无人矿卡、挖掘机、排土场车辆）的行驶速度，当车辆的行驶速度超过设定的速度阈值时，超速监控模块记录下超速的时间和地点，生成超速报警并发送到报警信息通知模块。硬件异常监控模块通过车载系统采集车辆硬件的信息，对车辆硬件进行检查，当车辆硬件出现异常（比如发动机温度过高）时，硬件异常监控模块记录下异常发生的时间和硬件名称，生成硬件异常报警并发送到报警信息通知模块。通信异常监控模块与集中通讯单元结合使用，对无人矿山内的通信状态进行监控，当出现通信延迟高或通信质量较差的问题时，通信异常监控模块记录下异常发送的时间和通信设备名称，生成通信异常报警并发送到报警信息通知模块。报警信息通知模块用于将接收到的报警信息发送到各个终端或直接显示在管理云平台。

在本发明实施例中，管理云平台还可以通过对车辆上传数据的分析处理，实现对矿山整体运行情况的分析、预测和建议，从而提高矿山的作业效率，降低运行过程中的能耗及降低和减少生产事故的发生。

车辆作业调度子系统主要用于生成无人矿卡的作业任务和作业路径，并根据作业任务和作业路径调用矿区内的无人矿卡。在本发明实施例中，作业任务包括作业序号、作业类型和作业内容，其中，作业类型分为循环作业和临时作业，循环作业指需要重复进行的作业任务，临时作业指只需要进行一次的作业任务；作业内容包括目标装载作业区、目标卸载作业区、目标装载量等。

如图4所示，车辆作业调度子系统包括作业规划单元、作业调度单元和作业监控单元。

作业规划单元用于根据矿区生产量、无人矿卡的运载工作量和无人矿卡状态信息生成无人矿卡的作业任务，具体根据等待运输的物料量、无人矿卡的作业状态、位置信息等并结合实际作业情况实时生成不同的作业任务，根据作业任务中的目标装载作业区、目标卸载作业区，结合矿山地图生成作业路径。

作业调度单元用于根据作业任务选择调度模式，当作业任务的作业类型为循环作业时，调度模式选择固定调度，即将无人矿卡固定指派给某个具体的挖掘机和排土场车辆（推土机）进行装载、运输以及卸载的调度，设置了固定调度的无人矿卡只会在固定的装载作业区和卸载作业区之间进行作业；当作业任务的作业类型为临时作业时，调度模式选择动态调度，即车辆调度单元可以根据实际生产作业需求和运载工作量随时调整无人矿卡的作业任务，无人矿卡的作业任务会根据调度指令发生实时变化。作业调度单元在确定调度模式后可以根据作业路径调用矿区内的无人矿卡，作业调度单元通过调用矿山地图管理单元判断矿区内的地图路网结构是否发生变化，每当矿区内的地图路网结构发生变化，都会对无人矿卡的作业运行路径产生一定的影响，无人矿卡在运行过程中，如果路网结构未发生变化，则无人矿卡可以按照原定的作业路径进行作业，若路网结构发生变化，作业调度单元请求作业规划单元生成新的作业路径，并将新的作业路径下发到无人矿卡，无人矿卡可以按照新的作业路径进行作业。

作业监控单元主要用于在无人矿卡车载终端执行作业任务时生成作业任务信息表，并上报到管理云平台，实现对无人矿卡作业过程的实时监控，其中，作业任务信息表包括作业序号、装载量、运输物料类型、装载开始时间、装载结束时间、卸载开始时间、卸载结束时间、作业总时长等。

无人矿卡车载终端可以按照预设频率采集无人矿卡状态信息，并将无人矿卡状态信息上传至管理云平台，其中，无人矿卡状态信息包括车辆标识码、位置坐标、行驶速度、行驶方向和作业状态等，车辆标识码是由车辆基本信息单元分配的，位置坐标可以通过无人矿卡自带的定位设备获取，行驶速度和行驶方向可以通过无人矿卡的车载导航系统获取，作业状态包括行驶、停车待命、装载、卸载、停靠故障等。

无人矿卡车载终端还可以根据作业任务和作业路径生成无人矿卡请求信号，通过管理云平台将无人矿卡请求信号发送至挖掘机车载终端或排土场车载终端，并接收无人矿卡响应信号，实现与挖掘机车载终端、排土场车载终端的信息交互。

挖掘机车载终端可以按照预设频率采集挖掘机状态信息，并将挖掘机状态信息上传至管理云平台，挖掘机状态信息包括车辆标识码、位置坐标和铲斗次数等。挖掘机车载终端还可以从管理云平台获取无人矿卡请求信号，生成对应的无人矿卡响应信号，并将无人矿卡响应信号发送到管理云平台，完成与无人矿卡的信息交互。

排土场车载终端是设置在推土机等排土场车辆上的车载终端，排土场车载终端可以按照预设频率采集排土场车辆状态信息，并将排土场车辆状态信息上传至管理云平台，排土场车辆状态信息包括车辆标识码、位置坐标等。排土场车载终端还可以从管理云平台获取无人矿卡请求信号，生成相应的无人矿卡响应信号，并将无人矿卡响应信号发送到管理云平台，完成与无人矿卡的信息交互。

在本发明实施例中，无人矿卡请求信号主要包括入场请求信号、装载请求信号、卸载请求信号、离场请求信号和加油请求信号；无人矿卡响应信号主要包括允许入场信号、等待入场信号、装载开始信号、装载结束信号、卸载开始信号、卸载结束信号、无人矿卡停靠故障信号、允许离场信号和等待离场信号。

如图5所示，无人矿卡车载终端与挖掘机车载终端之间的交互过程如下：

（1）无人矿卡车载终端接收到作业任务和作业路径后，根据作业任务和作业路径控制无人矿卡靠近装载作业区，并生成入场请求信号。

（2）挖掘机车载终端通过管理云平台获取入场请求信号，挖掘机车载终端判断装载作业区是否满足入场要求，满足入场要求的情况下生成允许入场信号，不满足入场要求的情况下生成等待入场信号，并通过管理云平台反馈给无人矿卡车载终端。

（3）当无人矿卡车载终端收到允许入场信号时，无人矿卡在入场点不停止，无人矿卡车载终端控制无人矿卡按照作业路径行驶至装载作业区的装载点，并根据作业任务生成装载请求信号；当无人矿卡车载终端收到等待入场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡停靠至装载作业区的入场点，进入停车待命状态，并再次发送入场请求信号，等待允许入场信号。

（4）挖掘机车载终端通过管理云平台获取装载请求信号，由挖掘机司机确定是否具备装载条件，具备装载条件时挖掘机车载终端生成装载开始信号，不具备装载条件时挖掘机车载终端生成无人矿卡停靠故障信号。

（5）当无人矿卡车载终端收到装载开始信号时，挖掘机车载终端控制挖掘机进行装载操作，并记录铲斗次数，显示装载信息；当无人矿卡车载终端收到无人矿卡停靠故障信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停靠故障状态，等待异常解除，等待装载开始信号。

（6）由于作业任务中包含目标装载量，挖掘机铲斗的容量较为固定，因此挖掘机车载终端可以根据作业任务和铲斗次数判断装载量是否达标，此外，本发明还可以在无人矿卡内设置称重装置来辅助判断装载量，当挖掘机完成装载任务后挖掘机车载终端生成装载结束信号。

（7）当无人矿卡车载终端收到装载结束信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进行离场准备，同时无人矿卡车载终端生成装载数据报告和离场请求信号，并发送至管理云平台，其中，装载数据报告包括作业序号、装载开始时间、装载结束时间、铲斗次数、装载量等。

（8）挖掘机车载终端通过管理云平台获取离场请求信号，判断装载作业区内是否存在异常，是否满足离场要求，如果满足离场要求，挖掘机车载终端生成允许离场信号，否则生成等待离场信号。

（9）当无人矿卡车载终端收到允许离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡驶离装载作业区；当无人矿卡车载终端收到等待离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停车待命状态，等待允许离场信号。

如图6所示，无人矿卡车载终端与排土场车载终端之间的交互过程如下：

（1）在无人矿卡完成装载任务、离开装载作业区后，无人矿卡车载终端根据作业任务和作业路径控制无人矿卡靠近卸载作业区，并生成入场请求信号。

（2）排土场车载终端通过管理云平台获取入场请求信号，判断卸载作业区是否满足入场要求，满足入场要求的情况下生成允许入场信号，不满足入场要求的情况下生成等待入场信号，并通过管理云平台反馈给无人矿卡车载终端。

（3）当无人矿卡车载终端收到允许入场信号时，无人矿卡在卸载作业区的入场点不停止，无人矿卡车载终端控制无人矿卡按照作业路径行驶至卸载作业区的卸载点，并根据作业任务生成卸载请求信号；当无人矿卡车载终端收到等待入场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡停靠至卸载作业区的入场点，进入停车待命状态，并再次发送入场请求信号，等待允许入场信号。

（4）排土场车载终端通过管理云平台获取卸载请求信号，由排土场车辆操作员确定是否具备卸载条件，具备卸载条件时排土场车载终端生成卸载开始信号，不具备卸载条件时排土场车载终端生成无人矿卡停靠故障信号。

（5）当无人矿卡车载终端收到卸载开始信号时，排土场车载终端控制排土场车辆进行卸载操作；当无人矿卡车载终端收到无人矿卡停靠故障信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停靠故障状态，等待异常解除，等待卸载开始信号。

（6）排土场车辆完成卸载任务后，排土场车载终端生成卸载结束信号。

（7）当无人矿卡车载终端收到卸载结束信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进行离场准备，同时无人矿卡车载终端生成卸载数据报告和离场请求信号，并发送至管理云平台，其中，卸载数据报告包括作业序号、卸载开始时间、卸载结束时间、卸载量等。

（8）排土场车载终端通过管理云平台获取离场请求信号，判断卸载作业区内是否存在异常，是否满足离场要求，如果满足离场要求，排土场车载终端生成允许离场信号，否则生成等待离场信号。

（9）当无人矿卡车载终端收到允许离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡驶离卸载作业区；当无人矿卡车载终端收到等待离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停车待命状态，等待允许离场信号。

当无人矿卡的油量低于预设值时，无人矿卡生成加油请求信号，并通过管理云平台将加油请求信号发送至车辆作业调度子系统，作业规划单元生成加油相关的作业任务和作业路径，作业调度单元调度无人矿卡进入加油区加油。

本发明系统既能够实时监控无人矿山上所有车辆的状态又能够对无人矿卡进行快速准确的作业调度，实现了对矿区内无人矿卡的统一调度和作业管理，管理过程更加全面可靠，减少了管理纰漏，提高了管理水平。通过车载终端、管理云平台和车辆作业调度子系统能够有效提高矿山作业的安全性、稳定性，提高无人矿卡的运行效率，进而提高矿山整体作业效率和作业性能，对矿山无人驾驶和无人管理有重要意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，包括：

管理云平台，用于接收、验证、处理、转发无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据；

车辆作业调度子系统，用于生成无人矿卡的作业任务和作业路径，并根据作业任务和作业路径调用矿区内的无人矿卡；

无人矿卡车载终端，用于按照预设频率采集无人矿卡状态信息并上传至管理云平台；以及，用于根据作业任务和作业路径生成无人矿卡请求信号，通过管理云平台发送无人矿卡请求信号并接收无人矿卡响应信号；

挖掘机车载终端，用于按照预设频率采集挖掘机状态信息并上传至管理云平台；以及，用于从管理云平台获取无人矿卡请求信号，生成对应的无人矿卡响应信号，并将无人矿卡响应信号发送到管理云平台；

排土场车载终端，用于按照预设频率采集排土场车辆状态信息并上传至管理云平台；以及，用于从管理云平台获取无人矿卡请求信号，生成相应的无人矿卡响应信号，并将无人矿卡响应信号发送到管理云平台。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述管理云平台包括数据收发单元、数据验证单元、数据处理单元、车辆状态监控单元、矿山地图管理单元和终端管理单元；其中，所述数据验证单元用于对无人矿卡车载终端、挖掘机车载终端和排土场车载终端上传的数据进行有效性验证；所述数据处理单元用于对无人矿卡状态信息、挖掘机状态信息和排土场车辆状态信息进行数据清洗、数据转化、数据抽取、数据合并、数据计算，获得无人矿卡、挖掘机或排土场车辆的有效运行时长、有效装载量、作业耗时、作业油耗，并生成对应的数据图表；所述车辆状态监控单元用于实时监控无人矿卡、挖掘机和排土场车辆的位置和作业状态；所述矿山地图管理单元用于根据矿区地理信息生成矿区地图，在矿区地图上进行矿区道路和作业区域划分；所述终端管理模块用于管理挖掘机车载终端、无人矿卡车载终端和排土场车载终端的登录信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述车辆作业调度子系统包括作业规划单元、作业调度单元和作业监控单元；其中，所述作业规划单元用于根据矿区生产量、无人矿卡的运载工作量和无人矿卡状态信息生成无人矿卡的作业任务，并根据矿山地图生成作业路径；所述作业调度单元用于根据作业任务选择调度模式，并根据作业路径调用矿区内的无人矿卡；所述作业监控单元用于在无人矿卡车载终端执行作业任务时生成作业任务信息表，并上报到管理云平台。

4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述作业任务包括作业序号、作业类型和作业内容，其中，作业类型分为循环作业和临时作业；所述作业任务信息表包括作业序号、装载量、运输物料类型、装载开始时间、装载结束时间、卸载开始时间、卸载结束时间、作业总时长。

5.根据权利要求4所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，当作业任务的作业类型为循环作业时，调度模式选择固定调度；当作业任务的作业类型为临时作业时，调度模式选择动态调度。

6.根据权利要求1所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述无人矿卡状态信息包括车辆标识码、位置坐标、行驶速度、行驶方向和作业状态，其中，所述作业状态包括行驶、停车待命、装载、卸载、停靠故障。

7.根据权利要求1所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述无人矿卡请求信号包括入场请求信号、装载请求信号、卸载请求信号和离场请求信号；所述无人矿卡响应信号包括允许入场信号、等待入场信号、装载开始信号、装载结束信号、卸载开始信号、卸载结束信号、无人矿卡停靠故障信号、允许离场信号和等待离场信号。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，无人矿卡车载终端与挖掘机车载终端之间的交互过程如下：

无人矿卡车载终端根据作业任务和作业路径控制无人矿卡靠近装载作业区，并生成入场请求信号；

挖掘机车载终端通过管理云平台获取入场请求信号，并生成对应的允许入场信号或等待入场信号；

当无人矿卡车载终端收到允许入场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡行驶至装载作业区的装载点，并根据作业任务生成装载请求信号；

当无人矿卡车载终端收到等待入场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡停靠至装载作业区的入场点，等待允许入场信号；

挖掘机车载终端通过管理云平台获取装载请求信号，并生成对应的装载开始信号或无人矿卡停靠故障信号；

当无人矿卡车载终端收到装载开始信号时，挖掘机车载终端控制挖掘机进行装载操作，并记录铲斗次数；

当无人矿卡车载终端收到无人矿卡停靠故障信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停靠故障状态，等待装载开始信号；

挖掘机车载终端根据作业任务和铲斗次数生成装载结束信号；

当无人矿卡车载终端收到装载结束信号时，无人矿卡车载终端生成装载数据报告和离场请求信号，并发送至管理云平台；

挖掘机车载终端通过管理云平台获取离场请求信号，并生成对应的允许离场信号或等待离场信号；

当无人矿卡车载终端收到允许离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡驶离装载作业区；

当无人矿卡车载终端收到等待离场信号时，无人矿卡车载终端控制无人矿卡进入停车待命状态，等待允许离场信号。

9.根据权利要求8所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述装载数据报告包括作业序号、装载开始时间、装载结束时间、铲斗次数、装载量。

10.根据权利要求2所述的一种基于云平台的无人矿山作业管理系统，其特征在于，所述管理云平台还包括报警信息监控单元，所述报警信息监控单元包括超速监控模块、硬件异常监控模块、通信异常监控模块和报警信息通知模块。

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