CN213235054U - 一种基于5g的凿岩台车远程遥控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于5G的凿岩台车远程遥控装置，包括远程控制台、第一无线客户前置设备、5G网络系统、第二无线客户前置设备和车载控制系统；所述远程控制台与所述第一无线客户前置设备相连接，第二无线客户前置设备与所述车载控制系统相连接，第一无线客户前置设备通过5G网络系统与第二无线客户前置设备通讯连接。本实用新型实现了凿岩台车的远程操控，不仅提高了生产效率，降低了人力成本，而且将凿岩工从一线危险恶劣环境中解放出来，把凿岩工患职业病的风险降为零，保证人员安全。

Description

一种基于5G的凿岩台车远程遥控装置

技术领域

本实用新型涉及一种远程操控凿岩台车的装置。

背景技术

全球矿业向着安全、高效、智能、智慧方向快速发展，对矿业装备的要求越来越高，矿山逐渐从机械化换人、自动化减人迈向智能化无人。

三山岛金矿主要作业区域集中在-735m至-960m范围，资源多赋存于千米以下。随着开采深度不断延伸，面临高地温、高地应力、高岩溶水压、强烈的开采扰动等复杂作业环境，严重制约生产效率，增加凿岩工的安全隐患。同时，一线凿岩工越来越少，间接增加矿山的人力成本。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其目的是：实现凿岩台车的远程操控，提高生产效率，减少安全隐患，降低人力成本。

本实用新型技术方案如下：

一种基于5G的凿岩台车远程遥控装置，包括远程控制台、第一无线客户前置设备、5G网络系统、第二无线客户前置设备和车载控制系统；

所述远程控制台与所述第一无线客户前置设备相连接，第二无线客户前置设备与所述车载控制系统相连接，第一无线客户前置设备通过5G网络系统与第二无线客户前置设备通讯连接；

所述远程控制台包括操控单元和显示器；

所述操控单元用于发出控制信号，所述显示器用于显示当前井下凿岩台车的状态；

所述车载控制系统包括中控箱和用于控制凿岩台车动作的主控箱；所述中控箱与所述第二无线客户前置设备通讯连接，还与主控箱电连接；所述中控箱和主控箱分别与凿岩台车的检测装置相连接；

所述中控箱用于远程控制台的控制信号并根据控制信号控制主控箱，还用于将凿岩台车的检测装置获取到的状态信号传输至远程控制台。

作为本装置的进一步改进：所述中控箱包括车载监测单元、车载控制单元、第二数据汇聚器和接口控制单元；

所述车载监测单元用于与凿岩台车的检测装置相连接，还与所述第二数据汇聚器相连接；

所述车载控制单元与第二数据汇聚器相连接，还与所述接口控制单元相连接；所述接口控制单元与所述主控箱相连接。

作为本装置的进一步改进：还包括安装在凿岩台车上的云台摄像头，所述云台摄像头与所述第二数据汇聚器相连接。

作为本装置的进一步改进：所述5G网络系统包括第一射频拉远单元、数据汇聚单元、基带处理单元、有源天线单元、第二射频拉远单元和天线装置；

所述第一射频拉远单元通过无线通讯方式与第一无线客户前置设备通讯连接；

所述第一射频拉远单元依次通过数据汇聚单元、基带处理单元和第二射频拉远单元与天线装置相连接；

第二射频拉远单元还与有源天线单元相连接；

所述第二射频拉远单元通过天线装置及有源天线单元与第二无线客户前置设备通讯连接。

作为本装置的进一步改进：所述远程控制台还包括嵌入式控制器和第一数据汇聚器；

所述嵌入式控制器、第一无线客户前置设备以及操控单元分别与第一数据汇聚器相连接；所述嵌入式控制器的视频输出口与所述显示器相连接。

作为本装置的进一步改进：车载控制系统还包括分线盒；所述检测装置的数据线经过分线盒后，再与中控箱或主控箱相连接。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本装置实现了凿岩台车的远程操控，不仅提高了生产效率，降低了人力成本，而且将凿岩工从一线危险恶劣环境中解放出来，把凿岩工患职业病的风险降为零，保证人员安全。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为远程控制台部分的结构示意图；

图3为车载控制系统的结构示意图；

图4为中控箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1，一种基于5G的凿岩台车远程遥控装置，包括远程控制台1、第一无线客户前置设备2、5G网络系统3、第二无线客户前置设备4和车载控制系统5。

其中，所述远程控制台1与所述第一无线客户前置设备2相连接，第二无线客户前置设备4与所述车载控制系统5相连接，第一无线客户前置设备2通过5G网络系统3与第二无线客户前置设备4通讯连接。

如图2，所述远程控制台1包括操控单元1-3和35寸曲面显示器1-4。

所述远程控制台1还包括嵌入式控制器1-1和第一数据汇聚器1-2；所述嵌入式控制器1-1、第一无线客户前置设备2以及操控单元1-3分别与第一数据汇聚器1-2相连接；所述嵌入式控制器1-1的视频输出口与所述显示器1-4相连接。

如图3，所述车载控制系统5安装在凿岩台车后车体上方，通过航空插头形式与凿岩台车的改造线缆进行连接，它包括中控箱5-1和原车自带的用于控制凿岩台车动作的主控箱5-2，还包括分线盒5-3。

所述中控箱5-1与所述第二无线客户前置设备4通讯连接，还与主控箱5-2电连接。

具体的，如图4，所述中控箱5-1包括车载监测单元5-1-1、车载控制单元5-1-2、第二数据汇聚器5-1-3和接口控制单元5-1-4；所述车载监测单元5-1-1用于与凿岩台车的检测装置相连接，还与所述第二数据汇聚器5-1-3相连接；所述车载控制单元5-1-2与第二数据汇聚器5-1-3相连接，还与所述接口控制单元5-1-4相连接；所述接口控制单元5-1-4与所述主控箱5-2相连接。

所述中控箱5-1和主控箱5-2分别与凿岩台车的检测装置相连接。所述检测装置的数据线经过分线盒5-3后，再通过航插与中控箱5-1或主控箱5-2相连接，以便整理线路。本实施例中有两个分线盒5-3，型号1JB102的为原车自带，型号BOX81的为改装后加。

所述中控箱5-1用于远程控制台1的控制信号并根据控制信号控制主控箱5-2，还用于将凿岩台车的检测装置获取到的状态信号传输至远程控制台1。

装置还包括安装在凿岩台车上的云台摄像头，驾驶室顶棚左右两侧各一个，所述云台摄像头与所述第二数据汇聚器5-1-3相连接，通过无线网络将拍摄到的数据传。

如图1，所述5G网络系统3包括第一射频拉远单元3-1（PRRU）、数据汇聚单元3-2、基带处理单元3-3、有源天线单元3-4、第二射频拉远单元3-5（RRU）和天线装置3-6。

所述第一射频拉远单元3-1通过无线通讯方式与第一无线客户前置设备2通讯连接。

所述第一射频拉远单元3-1依次通过数据汇聚单元3-2、基带处理单元3-3和第二射频拉远单元3-5与天线装置3-6相连接。第二射频拉远单元3-5还与有源天线单元3-4相连接。

第一射频拉远单元3-1与数据汇聚单元3-2之间、第二射频拉远单元3-5与天线装置3-6之间是网线连接，其它处为光纤连接。

所述第二射频拉远单元3-5通过天线装置3-6及有源天线单元3-4与第二无线客户前置设备4进行无线通讯连接，实现4G和5G双信号覆盖。

所述基带处理单元3-3还通过光纤与信号塔6相连接，实现外网的远程控制。

工作时，所述操控单元1-3为遥控发送器，负责采集按键、手柄等操作指令及状态信息，并产生相应的控制指令。操控单元1-3的控制指令由超级网口传给第一数据汇聚器1-2，一方面传给嵌入式控制器1-1，通过嵌入式控制器1-1的信号处理，把对应操控单元1-3的开关及手柄状态在35寸曲面显示器1-4上呈现；另一方面经由第一无线客户前置设备2（5GCPE）转成无线信号上传到5G网络系统3，最后传递给第二无线客户前置设备4（5G CPE）接收，传给中控箱5-1的车载控制单元5-1-2。

车载控制单元5-1-2接收到信号后解析数据，通过相应总线接口实现对凿岩台车的动作控制，其中：开关量信号会通过接口控制单元5-1-4中的继电器等电控器件对主控箱5-2进行控制，实现用小电流控制大电流的效果，起到安全保护、转换电路的作用；模拟信号经处理输出PWM，接入对应的电控阀组，实现比例控制，动作速度可调。

同时，车载监测单元5-1-1负责凿岩台车QN面板、压力传感器、电流互感器、电压互感器等信号的采集。如冲击压力为0-25Mpa的压力传感器，压力信号会转成4-20mA，接入车载监测单元5-1-1的AIN采集口，通过内部微控制器处理，转成数字信号上传到网络，由操作平台端嵌入式控制器1-1处理显示到界面中；QN面板的故障指示灯，绕过原车通信协议采集线路中高低电平信号，由车辆监测单元的DIN口采集。车辆监测单元所采集到的数据经过解析处理后通过超级网口连接中控箱5-1内部的第二数据汇聚器5-1-3，由5G CPE转成无线信号回传到远程控制台1，经过嵌入式控制器1-1处理，最终在曲面屏的界面上呈现对应的数值或状态信息。

Claims (6)

1.一种基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其特征在于：包括远程控制台（1）、第一无线客户前置设备（2）、5G网络系统（3）、第二无线客户前置设备（4）和车载控制系统（5）；

所述远程控制台（1）与所述第一无线客户前置设备（2）相连接，第二无线客户前置设备（4）与所述车载控制系统（5）相连接，第一无线客户前置设备（2）通过5G网络系统（3）与第二无线客户前置设备（4）通讯连接；

所述远程控制台（1）包括操控单元（1-3）和显示器（1-4）；

所述操控单元（1-3）用于发出控制信号，所述显示器（1-4）用于显示当前井下凿岩台车的状态；

所述车载控制系统（5）包括中控箱（5-1）和用于控制凿岩台车动作的主控箱（5-2）；所述中控箱（5-1）与所述第二无线客户前置设备（4）通讯连接，还与主控箱（5-2）电连接；所述中控箱（5-1）和主控箱（5-2）分别与凿岩台车的检测装置相连接；

所述中控箱（5-1）用于远程控制台（1）的控制信号并根据控制信号控制主控箱（5-2），还用于将凿岩台车的检测装置获取到的状态信号传输至远程控制台（1）。

2.如权利要求1所述的基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其特征在于：所述中控箱（5-1）包括车载监测单元（5-1-1）、车载控制单元（5-1-2）、第二数据汇聚器（5-1-3）和接口控制单元（5-1-4）；

所述车载监测单元（5-1-1）用于与凿岩台车的检测装置相连接，还与所述第二数据汇聚器（5-1-3）相连接；

所述车载控制单元（5-1-2）与第二数据汇聚器（5-1-3）相连接，还与所述接口控制单元（5-1-4）相连接；所述接口控制单元（5-1-4）与所述主控箱（5-2）相连接。

3.如权利要求2所述的基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其特征在于：还包括安装在凿岩台车上的云台摄像头，所述云台摄像头与所述第二数据汇聚器（5-1-3）相连接。

4.如权利要求1所述的基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其特征在于：所述5G网络系统（3）包括第一射频拉远单元（3-1）、数据汇聚单元（3-2）、基带处理单元（3-3）、有源天线单元（3-4）、第二射频拉远单元（3-5）和天线装置（3-6）；

所述第一射频拉远单元（3-1）通过无线通讯方式与第一无线客户前置设备（2）通讯连接；

所述第一射频拉远单元（3-1）依次通过数据汇聚单元（3-2）、基带处理单元（3-3）和第二射频拉远单元（3-5）与天线装置（3-6）相连接；

第二射频拉远单元（3-5）还与有源天线单元（3-4）相连接；

所述第二射频拉远单元（3-5）通过天线装置（3-6）及有源天线单元（3-4）与第二无线客户前置设备（4）通讯连接。

5.如权利要求1所述的基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其特征在于：所述远程控制台（1）还包括嵌入式控制器（1-1）和第一数据汇聚器（1-2）；

所述嵌入式控制器（1-1）、第一无线客户前置设备（2）以及操控单元（1-3）分别与第一数据汇聚器（1-2）相连接；所述嵌入式控制器（1-1）的视频输出口与所述显示器（1-4）相连接。

6.如权利要求1至5任一所述的基于5G的凿岩台车远程遥控装置，其特征在于：车载控制系统（5）还包括分线盒（5-3）；所述检测装置的数据线经过分线盒（5-3）后，再与中控箱（5-1）或主控箱（5-2）相连接。

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