FI110806B - Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi - Google Patents

Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI110806B
FI110806B FI20000628A FI20000628A FI110806B FI 110806 B FI110806 B FI 110806B FI 20000628 A FI20000628 A FI 20000628A FI 20000628 A FI20000628 A FI 20000628A FI 110806 B FI110806 B FI 110806B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
vehicle
mining
control
mine
measuring
Prior art date
Application number
FI20000628A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20000628A (fi
FI20000628A0 (fi
Inventor
Leo Haekkinen
Original Assignee
Sandvik Tamrock Oy
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandvik Tamrock Oy filed Critical Sandvik Tamrock Oy
Publication of FI20000628A0 publication Critical patent/FI20000628A0/fi
Priority to FI20000628A priority Critical patent/FI110806B/fi
Priority to EP01919512A priority patent/EP1266124B1/en
Priority to JP2001567901A priority patent/JP2003527514A/ja
Priority to AT01919512T priority patent/ATE327412T1/de
Priority to AU4659901A priority patent/AU4659901A/xx
Priority to CA002403124A priority patent/CA2403124C/en
Priority to PCT/FI2001/000264 priority patent/WO2001069041A1/en
Priority to AU2001246599A priority patent/AU2001246599B2/en
Priority to DE60119908T priority patent/DE60119908D1/de
Publication of FI20000628A publication Critical patent/FI20000628A/fi
Priority to ZA200207057A priority patent/ZA200207057B/en
Priority to US10/241,438 priority patent/US6616244B2/en
Application granted granted Critical
Publication of FI110806B publication Critical patent/FI110806B/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0038Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement by providing the operator with simple or augmented images from one or more cameras located onboard the vehicle, e.g. tele-operation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C35/00Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/24Remote control specially adapted for machines for slitting or completely freeing the mineral
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18Special adaptations of signalling or alarm devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G05D1/0236Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0255Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0274Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/028Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using a RF signal
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

, 110806 Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi
Keksinnön kohteena on menetelmä miehittämättömien kaivosajo-5 neuvojen paikan määrittämiseksi, jonka menetelmän mukaan mitataan louhitut kaivoskäytävät miehittämättömän mittausajoneuvon avulla ja käytetään mittaustietoa kaivosajoneuvon ohjaamisessa.
Edelleen keksinnön kohteena on mittausajoneuvo, joka käsittää liikuteltavan alustan, ohjauslaitteet sen ajamiseksi kaivoksessa miehittämättö-10 mästi kaivoksen operoitavan osuuden ulkopuolelle sovitetusta ohjaushuonees-ta, tietoliikenneyksikön ohjaus- ja mittaustiedon välittämiseksi ohjaushuoneen ja ajoneuvon välillä sekä ainakin yhden mittauslaitteen, jolla kaivoskäytävä mitataan.
Kaivokset suunnitellaan niin, että kalliossa oleva malmi saadaan 15 hyödynnettyä mahdollisimman tehokkaasti ja että louhinta on tehokasta. Niinpä kaivoksesta tehdään louhintasuunnitelma ja kartta, jonka mukaan kaivos-käytävät tehdään. Mm. kaivoskäytävien määrä, pituus, suunta, kaltevuus, profiili jne. määritetään etukäteen. Varsinainen malmin louhinta tapahtuu kovassa kivessä mm. niin, että kallioon porataan ns. viuhka, jossa on tarvittava määrä . ·. ·. 20 poraussuunnitelman mukaisia reikiä, jotka sitten panostetaan räjähdysaineella.
·’/· Tunnelin tekeminen sitä vastoin etenee ns. katkoissa. Tarkoituksena on irrot taa räjäyttämällä kalliosta halutun suuntainen ja syvyinen osa, sekä edelleen ;;; pyritään muodostamaan sopivan kokoisia lohkareita, joiden käsittely onnistuu esimerkiksi käytävään ajettavalla lastausajoneuvolla. Jotta kaivoskäytävien 25 suunta ja mitoitus saadaan pysymään suunniteltuina, täytyy kaivoskäytävissä tietyin väliajoin suorittaa tarkistusmittauksia. Perinteisesti mittaukset kaivoksessa on tehty manuaalisesti. Tällöin mittamiehet käyvät mittaamalla määrittämässä tunnelin oikean suunnan ja vastaavasti malmin louhinnassa määrittämässä seuraavan porattavan viuhkan paikan esimerkiksi laseriin perustuvaa : 30 etäisyysmittausta käyttäen. Manuaalinen mittaaminen on kuitenkin hidastaja .· lisäksi työskentely kaivoksessa saattaa olla vaarallista. Suoritettujen mittaus- ’’ . ten jälkeen merkitään paikoitusmerkit, tavallisesti maalilla, kaivoskäytävän sei niin. Kallionporauslaite paikoitetaan tällöin merkin kohdalle esimerkiksi julkai-'’ suissa US 4,586,571 esitetyllä tavalla. Kallionporauslaitteeseen on tällöin sovi- .···’ 35 tettu kiinteästi sen sivuille osoittavat valonlähteet, esimerkiksi laserit, jolloin kallionporauslaite asetellaan porattavan viuhkan kohdalle niin, että valonläh- 2 110806 teiden valokiilat kohdistuvat kaivoskäytävän seinissä oleviin merkkeihin. Vaihtoehtoisesti paikoittaminen tehdään AU-julkaisun 700 301 mukaisesti. Tarkoitus on varmistua siitä, että malmin louhinta jatkuu louhintasuunnitelman mukaisesti.
5 Edelleen tunnetaan järjestelyitä, joissa käytetään hyväksi käytävään kiinteästi sovitettua laseria eli ns. tunnelilaseria ja kaivosajoneuvoon sovitettua prismaa/tähtäintä tai kaivosajoneuvoon sovitettua laseria ja vastaavasti kai-voskäytävään ennalta määrättyihin paikkoihin kiinteästi asennettuja kiintopisteitä, kuten heijastimia. Nämä ratkaisut edellyttävät kuitenkin aina kiinteän inf-10 rastruktuurin rakentamista kaivokseen. Edelleen mainitut järjestelmät ovat herkkiä erilaisille häiriöille, jonka vuoksi niiden luotettavuus vaativissa kaivos-olosuhteissa on kyseenalainen.
Jo lähitulevaisuudessa kaivoksissa yhä enemmän otetaan käyttöön miehittämätöntä tuotantoa. Tällöin kyseeseen tulevat ns. teleoperoidut kallion-15 porauslaitteet, lastausajoneuvot ja muut kaivosajoneuvot, joita voidaan ohjata ulkopuolisesta, esimerkiksi maan päällisestä ohjaushuoneesta mm. videokameroiden avulla. Edelleen kaivosajoneuvojen ajamisessa voidaan hyödyntää sinänsä tunnettua ns. inertianavigointilaitetta, jonka toiminta perustuu maan vetovoimakenttiin. Tällainen inertianavigaattori on muutoin käyttökelpoinen ja . . ·. 20 tarkka laite, mutta sen haittana on korkea hinta.
Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen rat-‘ ’ · kaisu miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi kaivoskäy- tävässä.
I I ·
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että teh-25 dään kaivoskäytäviin ohjausmerkkejä, joita käytetään kaivosajoneuvon ohjaa-. misessa, ja että merkitään ohjausmerkit mittausajoneuvossa olevalla merkintä- laitteella.
Edelleen on keksinnön mukaiselle mittausajoneuvolle tunnusomaista se, että mittausajoneuvo käsittää merkintälaitteen ohjausmerkkien merkit-,·, ; 30 semiseksi kaivoskäytävään muiden kaivosajoneuvojen ohjausta ja paikan !.. määrittämistä varten.
'! . Keksinnön olennainen ajatus on, että kaivoskäytävän kartoitukseen käytettyyn teleoperoituun mittausajoneuvoon on sovitettu merkkauslaite, jolla :·\ merkitään muita kaivosajoneuvoja varten ohjausmerkkejä kaivoskäytävään.
f.|·’ 35 Tällöin tuotantokäytössä olevien teleoperoitujen ja täysin automaattisten kal- lionporauslaitteiden ja lastausajoneuvojen ohjauksessa hyödynnetään näitä 3 110806 merkkejä. Edelleen on keksinnön edullisen sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena se, että ohjausmerkit maalataan kaivoskäytävän seinäpintoi-hin/kattoon mittausajoneuvoon sovitetuilla maaliruiskuilla.
Keksinnön etuna on, että itse kaivokseen ei tarvitse miehittämättö-5 mien ajoneuvojen ohjausta varten rakentaa kiinteää infrastruktuuria. Tällöin kaivoksen investointikustannukset voivat olla alemmat. Edelleen tuotannossa käytettäviä kaivosajoneuvoja ei ole välttämätöntä varustaa mittaus- ja paikan-nusvälineillä, kuten inertianavigointilaitteilla ja vastaavilla, vaan herkät ja kalliit mittauslaitteet ovat sovitettuna erilliseen mittausajoneuvoon. Keksintö myös 10 nopeuttaa louhintaa, sillä toimintaa miehittämättömässä kaivoksessa ei tarvitse merkkien asentamisen vuoksi keskeyttää, sillä merkkaus tehdään turvallisesti miehittämättömän teleoperoidun mittauslaitteen avulla. Mittausajoneuvon varustaminen keksinnön mukaisella merkintäkalustolla, esimerkiksi maaliruiskuilla, on suhteellisen yksinkertaista, eikä siitä aiheudu merkittäviä lisäkustan-15 nuksia. Merkintälaitteistolla voidaan kaivoskäytävään merkitä samalla myös paikkatietoja, joita käytetään hyväksi kaivosajoneuvon ohjaamisessa. Itsenäisesti ohjautuvassa kaivosajoneuvossa on lukulaite paikkatiedon lukemista varten, jolloin ajoneuvon ohjaus ja asemointi voi tapahtua automaattisesti.
Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa ,w 20 kuvio 1 esittää kaavamaisesti osaa eräästä kaivoksesta ylhäältä- i ' päin nähtynä ja kuvio 2 perspektiivisesti erästä kaivoskäytävää, * . kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja ylhäältäpäin nähtynä erästä kai- voskäytävään paikoitettua kallionporauslaitetta, ’ · · · kuvio 4 esittää kaavamaisesti ja sivultapäin nähtynä erästä keksin- 25 nön mukaista mittausajoneuvoa kaivoskäytävässä, :. kuvio 5 esittää kaavamaisesti ja sivultapäin nähtynä erästä lastaus- ajoneuvoa, ja kuviot 6 ja 7 esittävät kaavamaisesti vielä eräitä sovellutuksia.
Kuviossa 1 esitetty kaivoksen osa käsittää ennalta tehdyn louhinta-,·, · 30 suunnitelman mukaisesti louhittuja kaivoskäytäviä 1 sekä huoltokäytävän 2.
,··· Kuvioon on katkoviivalla Γ merkitty louhintasuunnitelman mukaiset, vielä lou- . himattomat kaivoskäytävät ja niiden osat. Kaivos on sinällään alan ammatti miehelle täysin tuttu, joten sitä on tarpeetonta käsitellä tässä tarkemmin. Miehittämättömään kaivokseen kuuluu maan päälle tai muualle varsinaisen ope- ,··’ 35 rointipaikan ulkopuolelle, hyviin olosuhteisiin sijoitettu ohjaushuone 1a, josta > » kaivoksessa olevia miehittämättömiä kaivosajoneuvoja ohjataan. Ohjaushuo- 4 110806 neesta on tällöin yhteys langattoman tiedonsiirron avulla kaivosajoneuvoille. Kaivosajoneuvoilta välitetään ohjaushuoneeseen mm. videokuvaa ja mittaus-tietoa erilaisilta kaivosajoneuvoon sovitetuilta mittausvälineiltä ja vastaavasti ohjaushuoneesta lähetetään ohjaustietoa kaivosajoneuvoille. Kuviossa on 5 esimerkin vuoksi esitetty mittausajoneuvo 3, kallionporauslaite 4 sekä lastaus-ajoneuvo 5.
Miehittämättömässä kaivoksessa käytetään siis erityistä teleoperoi-tua mittausajoneuvoa 3, joka on varustettu tarvittavilla mittausvälineillä. Mit-tausajoneuvon avulla mitataan kaivos tai sen halutut osat, jolloin ohjaushuo-10 neessa olevien tietokoneiden avulla voidaan muodostaa digitaalinen kartta toteutuneesta kaivoksesta ja verrata sitä kaivoksen louhintasuunnitelmaan. Näin kaivoksen todellinen tila saadaan päivitettyä ja mahdollisiin poikkeamiin voidaan ajoissa puuttua. Mittausajoneuvossa on esimerkiksi inertiamittauslaite sekä ultraääniskannerit, joiden välittämän tiedon perusteella kaivoksesta voi-15 daan luoda kolmiulotteinen digitaalinen kartta. Mittausajoneuvo on esitetty tarkemmin jäljempänä kuviossa 4. Keksinnön ajatuksen mukaan mittausajoneu-voon on sovitettu merkintälaite ohjausmerkkien tekemiseksi muita kaivosajo-neuvoja varten kaivoskäytäviin: kaivoskäytävän seiniin ja/tai kattoon. Tätä on havainnollistettu kuviossa 2, jossa tunneli käsittää paikoitusmerkit 6a - 6c. ,. 20 Tässä tapauksessa merkit ovat kallion pintaan maalattuja ympyröitä. Edelleen ; on kuviossa nähtävissä panostettavat porareiät 7.
‘ · ‘ Kuviossa 3 on esitetty ylhäältäpäin nähtynä miehittämätön kauko- * > ohjattu kallionporauslaite 4, jonka alustalle, sen kummallekin sivulle, on sovi- : . tettu kiinteästi valonlähteet 8a ja 8b kuten laserit, jotka osoittavat kohtisuoraan : , 25 sivulle kallionporauslaitteen keskiakseliin nähden. Kallionporauslaitteessa voi lisäksi olla kaivoskäytävän kattoon ja/tai kaivoskäytävän peräseinään osoittavat valonlähteet 8c kallionporauslaitteen kallistuskulman määrittämiseksi, sekä edelleen laitteen poikittaisen siirtymän määrittämiseksi kaivoskäytävässä. Käyttäjä ajaa kallionporauslaitteen operoitavaan kaivoskäytävään kauko-30 ohjatusti käyttäen apunaan kaivosajoneuvoon sovitetulta videokameralta 9a välitettyä kuvaa. Käyttäjä näkee eteen ja sivuille suunnattujen videokameroi-. den 9a - 9c avulla valonlähteiden 8a - 8c lähettämät valokiilat käytävän sivu- ja päätyseinässä ja niiden antaman tiedon perusteella ajaa kallionporauslaitteen niin, että valokiilat osuvat paikoitusmerkkeihin. Vaihtoehtoisesti voi kallionpo-35 rauslaitteessa olla muunkinlaiset tähtäinvälineet, joilla sen asemaa paikoitusmerkkeihin nähden voidaan tarkkailla. Esimerkiksi AU-julkaisussa 700 301 on 5 11Q806 esitetty kallionporauslaite, jossa aiemmin mainitut kohdistusvalot on korvattu videokameralla tai vastaavalla optisella järjestelmällä. Kaivosajoneuvon pai-koittamiseksi tarkasti riittää, että ajoneuvon asema määritetään kolmen paikoi-tusmerkin suhteen. Kaivosajoneuvon absoluuttinen kallistuskulma pituus- ja 5 poikittaisakselinsa suhteen voidaan määrittää yksinkertaisesti sähköisesti luettavien libellien tai vastaavien vaaituslaitteiden avulla. Kaivosajoneuvo ajetaan pystysuunnassa oikeaan asentoon esimerkiksi hydraulisten tukijalkojen avulla.
Kuviossa 3 on vielä esitetty toiset valonlähteet 8a' ja 8b' sekä toiset kamerat 9b'ja 9c' kallionporauslaitteen peräosassa, jolloin samoja paikoitus-10 merkkejä voidaan hyödyntää useamman kuin yhden katkon poraamisessa. Tällöin mittausajoneuvolla tehtävien mittauskertojen väliä kaivoskäytävässä voidaan pidentää.
Kuviossa 4 on esitetty mittausajoneuvo, joka käsittää itsenäisesti liikuteltavan alustan, alustalle sovitetut ohjausvälineet sekä edelleen välineet 15 mittausajoneuvon ja ohjaushuoneen välillä tapahtuvaa tiedonsiirtoa varten. Mittausajoneuvossa on edelleen ainakin yksi kääntyvästi sovitettu videokamera 10, jonka kuva välitetään ohjaushuoneeseen. Ajoneuvon ajaminen kaivoksessa tapahtuu pääasiassa videokameran kuvan perusteella. Kaivosta mitataan ajoneuvoon sovitetun inertiamittalaitteen 11 ja ainakin yhden skannerin .20 12 avulla. Inertiamittalaitteelta saadaan jatkuvaa paikkatietoa mittausajoneu- von asemasta kaivoksessa. Ultraääni- tai vastaavien skannereiden avulla mi-’ . tataan kaivoskäytävän muotoa. Mittaustulokset välitetään ajoneuvossa olevan ;;; tietoliikenneyksikön 13 avulla järjestelmän ohjaushuoneeseen, jossa tuloksia ;;; voidaan käsitellä tietokoneella. Mittausajoneuvon avulla voidaan tehdä mitta- 25 uksia aina, kun siihen esiintyy tarvetta. Tavallisesti sen jälkeen, kun lohkareet on räjäytetty irti ja kuljetettu lastausajoneuvolla pois kaivoskäytävästä, ajetaan mittausajoneuvo kyseiseen käytävään ja mitataan syntyneen käytävän uusi osuus. Näin päivitetään kaivoksen ohjausjärjestelmä.
Kuviossa 4 esitetty ohjausmerkki 6 käsittää kohdistusmerkin 6', jo-30 hon paikoitettavan kallionporauslaitteen yhteyteen järjestetty tähtäysmerkki tai .··· valokiila kohdistetaan. Kohdistusmerkki on yksinkertaisimmillaan kallion pin- *· · taan maalattu risti. Merkki voi vaihtoehtoisesti olla esimerkiksi kuvioissa 2 ja 5 esitetyllä tavalla ympyrä. Kun valokiila osuu ympyrän rajoittaman pinnan si-sään, on kaivosajoneuvo paikoitettu riittävällä tarkkuudella oikeaan asentoon. 35 Kuten kuvioista 4 ja 5 nähdään, ohjausmerkki voi käsittää kohdistusmerkin lisäksi myös muuta kaivosajoneuvojen ohjauksessa tarpeellista informaatiota.
* · 6 110806 Näin ollen sen yhteydessä voi olla tunniste, esimerkiksi kallion pintaan maalattu juokseva numerointi, jolloin järjestelmän ohjaushuoneessa oleva käyttäjä näkee varmuudella videokuvasta, mistä merkistä kulloinkin on kyse. Edelleen merkin yhteyteen voidaan merkitä paikkatietoja 6”, kuten esimerkiksi korkeus-5 asema tai koordinaatit. Tunniste- ja paikkatiedot voidaan merkitä myös koodina, jotka luetaan kaivosajoneuvossa olevan lukijan avulla. Esimerkiksi kuvion 5 mukainen viivakoodi soveltuu tähän tarkoitukseen hyvin, sillä se voidaan lukea koneellisesti kaivosajoneuvon optisen lukulaitteen, kuten skannerin tai ras-terikameran avulla. Paikoitusmerkit voidaan maalata mittausajoneuvoon sovi-10 tettujen ruiskujen 14 avulla. Vaikka paikoitusmerkkien maalaaminen onkin yksinkertainen ja halpa keino, voidaan merkitseminen järjestää muullakin tapaa, joista mainittakoon esimerkiksi värikuulien ampuminen sekä lähettimeen perustuvat paikoitusvälineet. Viimeksi mainitussa tapauksessa lukulaite on sopiva vastaanotin.
15 Kuviossa 5 on esitetty lastausajoneuvo 5, jolla lohkareet kuljetetaan tai lastataan kuljetettaviksi pois kaivoskäytävästä. Tällaisessa ajoneuvossa on myöskin videokamera 10, jolla välitetään kuvaa kaivoksesta ohjaushuonee-seen. Edelleen lastausajoneuvo käsittää lukulaitteen 12, jolla kaivoskäytävän 1 ja lastattavan lohkarekasan 15 muodot luetaan. Mittausajoneuvolla tehtyjä 20 merkkejä 6 voidaan käyttää hyväksi lastausajoneuvon paikan määrityksessä. Videokameran antamasta kuvasta käyttäjä näkee käytävän seinissä olevat ’ · kohdistusmerkit 6' ja niiden yhteydessä olevat tunniste ja/tai paikkatiedot 6".
Edelleen voidaan paikoitusmerkit lukea automaattisesti kaivosajoneuvon lukulaitteen, kuten laseriskannerin avulla, jolloin ajoneuvon ohjaus voi 25 tapahtua merkeissä olevan paikkatiedon avulla myös täysin automaattisesti.
[ Merkkien lukeminen voi tapahtua myös rasterikameran tai videokameran ja siihen kytketyn kuvankäsittelyohjelman avulla. Merkeistä luettu tieto muutetaan sähköisiksi signaaleiksi, jotka syötetään kaivosajoneuvon ohjausyksikölle 19 ohjausparametreiksi.
, ; 30 Kuvioissa 6 ja 7 on vielä esitetty eräs sovellutus, jossa ohjausmerkit käsittävät kaivoskäytävän seinäpintoihin ja/tai kattoon mittausajoneuvon maa-; . laamat merkkijonot 16. Kaivosajoneuvoa voidaan ajaa tällaista merkkijonoa pitkin joko ohjaushuoneesta videokameran avulla tai kaivosajoneuvo lukee itsenäisesti merkkijonon ja seuraa sitä. Kaivokseen voidaan merkitä erilaisia 35 ajolinjoja, esimerkiksi käyttäen yhtenäistä/katkonaista merkkijonoa, yhdistellen erilaisia merkkijonoja kuvion 7 tapaan, käyttämällä merkinnässä erilaisia värejä 7 110806 ja heijastavia materiaaleja jne. Merkkijonoon 16 voidaan merkitä paikoitus-merkki 17, esimerkiksi poikittainen viiva. Samoin merkkijonon yhteydessä voi olla tunniste/paikkatietoja 18.
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis-5 tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä kaivosajoneuvossa voi olla kiinteiden välineiden asemesta kääntyvä valonlähde ja kamera, joilla kummallakin on ennalta määrätyt kääntöasemat kaivosajoneuvon rungon suhteen. Tällöin ne voidaan kääntää tarkkaan oikeaan asentoon ajoneuvon molemmille sivuille, suoraan 10 eteen ja tarvittaessa kohtisuoraan ylös kattoon. Näin ollen kuvioissa 3 esitettyyn ratkaisuun verrattuna riittää yksi valonlähde ja yksi kamera per kaivosajo-neuvo. Vastaavalla tavalla voivat maaliruiskut tai vastaavat merkintälaitteet olla monipuolisesti liikuteltavia ja ohjattuja. Edelleen voi ohjausjärjestelmä käsittää välineet, jotka ottavat huomioon porauksen suuntauksessa mahdolliset po-15 rausalustan poikkeamat paikoitusmerkkien määrittelemästä tarkasta asennosta ja määrittelevät kompensoidut poraussuunnat.
* ·

Claims (9)

1. Menetelmä miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrit-5 tämiseksi, jonka menetelmän mukaan mitataan louhitut kaivoskäytävät miehittämättömän mittausajoneuvon (3) avulla ja käytetään mittaustietoa kaivosajo-neuvon ohjaamisessa, tunnettu siitä, että tehdään kaivoskäytäviin ohjausmerkkejä (6a - 6d), joita käytetään kaivosajoneuvon ohjaamisessa, ja että merkitään ohjausmerkit (6a - 6d) mittausajoneuvossa olevalla merkintälaitteel- 10 la.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjausmerkit maalataan kaivoskäytävän seiniin/kattoon mittausajoneuvossa olevien maaliruiskujen (14) avulla.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että ohjausmerkkinä käytetään kohdistusmerkkiä (6') ja/tai luettavaa paikka/tunnistetietoa (6”).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjausmerkin yhteydessä oleva paikkatieto luetaan kaivosajoneuvossa olevalla lukulaitteella (12) ja välitetään laitteen ohjausjärjestelmälle. ·. 20
5. Patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu sii- \ tä, että kaivosajoneuvoja ohjataan kaivoksen operoitavan osuuden ulkopuolel- ! la sijaitsevasta ohjaushuoneesta käyttäen mainitun ohjaushuoneen ja miehit- ;; tämättömän kaivosajoneuvon välillä langatonta tiedonsiirtoa, että kaivosajo- ‘ neuvossa on välineet valokiilan tai vastaavan lähettämiseksi ainakin ajoneu- 25 von molemmille sivuille, että valokiilojen asemaa paikoitusmerkkeihin nähden . tarkkaillaan kaivosajoneuvossa olevan yhden tai useamman videokameran avulla, että kuva kaivoksesta välitetään ohjaushuoneeseen kaivosajoneuvojen ohjaamista varten ja että kallionporauslaite ajetaan videokameralla (9a - 9c) välitettävän ohjaustiedon perusteella asentoon, jossa valokiilat asettuvat en-, 30 naita määritellyllä tavalla mittausajoneuvon kaivoskäytävään tekemien kohdis- tusmerkkien suhteen.
. 6. Mittausajoneuvo, joka käsittää liikuteltavan alustan, ohjauslaitteet sen ajamiseksi kaivoksessa miehittämättömästi kaivoksen operoitavan osuuden ulkopuolelle sovitetusta ohjaushuoneesta, tietoliikenneyksikön (13) oh-V 35 jaus- ja mittaustiedon välittämiseksi ohjaushuoneen ja ajoneuvon välillä sekä ainakin yhden mittauslaitteen, jolla kaivoskäytävä mitataan, tunnettu siitä, 9 11080ό että mittausajoneuvo käsittää merkintälaitteen ohjausmerkkien (6a - 6d) merkitsemiseksi kaivoskäytävään muiden kaivosajoneuvojen ohjausta ja paikan määrittämistä varten.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen mittausajoneuvo, tunnettu 5 siitä, että mittausajoneuvo on varustettu yhdellä tai useammalla maaliruiskulla (14) ohjausmerkkien maalaamiseksi kaivoskäytävään.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen mittausajoneuvo, tunnettu siitä, että mittausajoneuvo käsittää välineet paikka/tunnistetietojen (6”) merkitsemiseksi ohjausmerkin (6) yhteyteen.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen mittausajoneuvo, tunnettu siitä, että mittausajoneuvo käsittää välineet viivakoodin merkitsemiseksi ohjausmerkin yhteyteen. * · 110806
FI20000628A 2000-03-17 2000-03-17 Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi FI110806B (fi)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000628A FI110806B (fi) 2000-03-17 2000-03-17 Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi
PCT/FI2001/000264 WO2001069041A1 (en) 2000-03-17 2001-03-16 Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles
JP2001567901A JP2003527514A (ja) 2000-03-17 2001-03-16 無人採鉱車両の位置決定方法
AT01919512T ATE327412T1 (de) 2000-03-17 2001-03-16 Anordnung zur bestimmung der position unbemannter minenfahrzeuge
AU4659901A AU4659901A (en) 2000-03-17 2001-03-16 Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles
CA002403124A CA2403124C (en) 2000-03-17 2001-03-16 Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles
EP01919512A EP1266124B1 (en) 2000-03-17 2001-03-16 Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles
AU2001246599A AU2001246599B2 (en) 2000-03-17 2001-03-16 Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles
DE60119908T DE60119908D1 (de) 2000-03-17 2001-03-16 Anordnung zur bestimmung der position unbemannter minenfahrzeuge
ZA200207057A ZA200207057B (en) 2000-03-17 2002-09-03 Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles.
US10/241,438 US6616244B2 (en) 2000-03-17 2002-09-12 Method and arrangement for determining position of unmanned mining vehicles

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000628A FI110806B (fi) 2000-03-17 2000-03-17 Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi
FI20000628 2000-03-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20000628A0 FI20000628A0 (fi) 2000-03-17
FI20000628A FI20000628A (fi) 2001-09-18
FI110806B true FI110806B (fi) 2003-03-31

Family

ID=8557964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20000628A FI110806B (fi) 2000-03-17 2000-03-17 Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6616244B2 (fi)
EP (1) EP1266124B1 (fi)
JP (1) JP2003527514A (fi)
AT (1) ATE327412T1 (fi)
AU (2) AU4659901A (fi)
CA (1) CA2403124C (fi)
DE (1) DE60119908D1 (fi)
FI (1) FI110806B (fi)
WO (1) WO2001069041A1 (fi)
ZA (1) ZA200207057B (fi)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2220643C2 (ru) * 2001-04-18 2004-01-10 Самсунг Гванджу Электроникс Ко., Лтд. Автоматическое чистящее устройство, автоматическая чистящая система и способ управления этой системой (варианты)
DE10256806C1 (de) * 2002-12-05 2003-09-18 Rag Ag System und Verfahren zur Orientierung im untertägigen Berg- und Tunnelbau
FI121393B (fi) * 2003-04-11 2010-10-29 Sandvik Mining & Constr Oy Menetelmä ja järjestelmä porareikätiedon hallitsemiseksi
SE527498C2 (sv) * 2003-05-27 2006-03-21 Stockholmsmaessan Ab Robotsystem och förfarande för behandling av en yta
FI115414B (fi) 2003-07-03 2005-04-29 Sandvik Tamrock Oy Järjestely kaivosajoneuvon sijainnin valvontaan kaivoksessa
FI114827B (fi) * 2003-07-03 2004-12-31 Sandvik Tamrock Oy Menetelmä ja järjestelmä kaivosajoneuvon sijainnin valvomiseksi
FI117570B (fi) * 2005-06-29 2006-11-30 Sandvik Tamrock Oy Menetelmä kallionporauslaitteen paikoittamiseksi porauspaikkaan ja kallionporauslaite
AU2005334789B2 (en) * 2005-07-15 2011-12-22 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method and apparatus for monitoring gateroad structural change
KR100649674B1 (ko) * 2005-11-28 2006-11-27 한국전자통신연구원 이동단말의 내장 카메라를 이용한 위치인식 방법 및 그장치
US7302359B2 (en) * 2006-02-08 2007-11-27 Honeywell International Inc. Mapping systems and methods
SE530113C2 (sv) * 2006-07-17 2008-03-04 Atlas Copco Rock Drills Ab Förfarande och anordning för positionsbestämning av en bergförstärkningsbult
US7931097B2 (en) * 2007-09-28 2011-04-26 Jason Austin Cartwright Microwave linked laser control system, method, and apparatus for drilling and boring operations
AU2008229932B2 (en) * 2008-06-03 2010-04-01 Precision Alignment Holdings Pty Ltd Laser Alignment Device for use with a Drill Rig
DE102009026011A1 (de) * 2009-06-23 2010-12-30 Bucyrus Europe Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Position oder Lage von Anlagekomponenten in Bergbau-Gewinnungsanlagen und Gewinnungsanlage
US9045950B2 (en) 2009-11-11 2015-06-02 Precision Alignment Holdings Pty Ltd Laser alignment device for use with a drill rig
US9587491B2 (en) * 2010-09-22 2017-03-07 Joy Mm Delaware, Inc. Guidance system for a mining machine
US9952046B1 (en) 2011-02-15 2018-04-24 Guardvant, Inc. Cellular phone and personal protective equipment usage monitoring system
US9198575B1 (en) 2011-02-15 2015-12-01 Guardvant, Inc. System and method for determining a level of operator fatigue
US8737685B2 (en) 2011-04-25 2014-05-27 Honeywell International Inc. Systems and methods for detecting the movement of an object
WO2013020071A1 (en) 2011-08-03 2013-02-07 Joy Mm Delaware, Inc. Material handling system for mining machine
WO2014192136A1 (ja) * 2013-05-31 2014-12-04 株式会社Ihi 車両給電システム
AU2013407914B2 (en) * 2013-12-17 2017-02-16 Sandvik Mining And Construction Oy Arrangement and method of utilizing rock drilling information
WO2015106799A1 (en) 2014-01-14 2015-07-23 Sandvik Mining And Construction Oy Mine vehicle, mine control system and mapping method
EP3094807B1 (en) * 2014-01-14 2019-10-16 Sandvik Mining and Construction Oy Mine control system
AU2015222646B2 (en) * 2014-02-28 2019-07-11 Penguin Automated Systems Inc. System and method for hang-up assessment and removal
JP6371119B2 (ja) * 2014-06-03 2018-08-08 株式会社鴻池組 穿孔ナビゲーション装置
US9427874B1 (en) * 2014-08-25 2016-08-30 Google Inc. Methods and systems for providing landmarks to facilitate robot localization and visual odometry
ZA201509002B (en) * 2014-12-12 2017-03-29 Joy Mm Delaware Inc Guidance system for a mining machine
CA2879241C (en) * 2015-01-22 2017-08-29 Yves Nelson Drill positioning system for jumbo carrier unit
SG10201906739TA (en) 2015-01-30 2019-08-27 Univ Singapore Technology & Design Vehicles, vehicle controller systems, methods for controlling a vehicle, and methods for controlling a plurality of vehicles
US9864375B1 (en) 2016-11-21 2018-01-09 Caterpillar Inc. Area isolation system
CN106761928A (zh) * 2016-11-25 2017-05-31 中原工学院 一种煤矿安全监控系统的数据采集方法及装置
AU2018253271B2 (en) * 2017-04-13 2022-09-29 Joy Global Underground Mining Llc System and method for measuring and aligning roof bolts
WO2019103154A1 (ja) * 2017-11-27 2019-05-31 株式会社トプコン 測量装置、測量システム、測量方法および測量用プログラム
CN108062100A (zh) * 2017-12-19 2018-05-22 成都圭目机器人有限公司 一种自主标线检测机器人的标线方法
AU2017279683B2 (en) 2017-12-20 2024-04-04 Caterpillar Underground Mining Pty Ltd System and method for monitoring conditions associated with operation of an underground machine
CN108868772B (zh) * 2018-04-17 2021-11-05 伊金霍洛旗德隆矿业有限公司 一种连采机快速准直控制方法
CN110118550B (zh) * 2019-05-14 2021-02-05 中国矿业大学 一种综采工作面高精度三维导航地图的生成系统及方法
AU2020202698A1 (en) * 2019-07-18 2021-02-04 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Machine Guidance Integration
US11150645B2 (en) * 2019-07-22 2021-10-19 Caterpillar Inc. Localization system for underground mining applications
CN110439616B (zh) * 2019-07-29 2020-12-01 宿州市金鼎安全技术股份有限公司 一种矿用光纤瓦斯监测转换装置
JP7357489B2 (ja) * 2019-09-05 2023-10-06 株式会社小松製作所 計測システム及び計測方法
KR20230120639A (ko) 2020-11-10 2023-08-17 다이노 노벨 아시아 퍼시픽 피티와이 리미티드 발파공에서 물 깊이 및 폭발물 깊이를 결정하기 위한 시스템 및 방법
CN113593284B (zh) * 2021-07-29 2022-08-12 三一重型装备有限公司 矿井巷道内车辆的路径规划方法及装置、电子设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI68295C (fi) 1983-09-02 1985-08-12 Tampella Oy Ab Foerfarande och anordning foer instaellning av ett bergbrytningsaggregat
US4716530A (en) * 1984-05-21 1987-12-29 Kabushiki Kaisha Meidensha System for automatically controlling movement of unmanned vehicle and method therefor
DE3519527A1 (de) 1985-05-31 1986-12-04 Wolfgang Dipl.-Ing. 8700 Würzburg Krumbholz Verfahren und vorrichtung zur vortriebsmessung und -kontrolle in tunnels mittels computergesteuertem laser
US5041722A (en) * 1986-11-14 1991-08-20 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method of guiding movement of unmanned vehicle by following a number of luminous points
JP2699226B2 (ja) * 1991-08-01 1998-01-19 株式会社フジタ トンネル切羽面マーキング方法およびその装置
JPH05118849A (ja) 1991-10-29 1993-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd トンネルの施工精度の測定方法
US5530330A (en) * 1994-03-30 1996-06-25 Inco Limited Automated guidance system for a vehicle
IT1271241B (it) * 1994-10-04 1997-05-27 Consorzio Telerobot Sistema di navigazione per robot mobile autonomo
DE69915156T2 (de) * 1998-04-24 2004-10-28 Inco Ltd., Toronto Automatische Führungs- und Meßvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1266124B1 (en) 2006-05-24
AU2001246599B2 (en) 2005-06-09
WO2001069041A1 (en) 2001-09-20
DE60119908D1 (de) 2006-06-29
US20030052529A1 (en) 2003-03-20
CA2403124C (en) 2009-01-20
ZA200207057B (en) 2003-05-02
EP1266124A1 (en) 2002-12-18
FI20000628A (fi) 2001-09-18
US6616244B2 (en) 2003-09-09
CA2403124A1 (en) 2001-09-20
JP2003527514A (ja) 2003-09-16
FI20000628A0 (fi) 2000-03-17
ATE327412T1 (de) 2006-06-15
AU4659901A (en) 2001-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110806B (fi) Järjestely miehittämättömien kaivosajoneuvojen paikan määrittämiseksi
AU2001246599A1 (en) Arrangement for determining position of unmanned mining vehicles
US10012068B2 (en) Alignment system for alignment of a drill rod during drilling
CN105917067B (zh) 采矿车辆以及初始化采矿工作任务的方法
CN105178967B (zh) 掘进机自主定位定向系统及方法
US7725232B2 (en) Arrangement for monitoring the location of a mining vehicle in a mine
US20100006337A1 (en) Apparatus for drilling machine alignment
JP7278022B2 (ja) 自発光マーカを使用したロックボルト孔削孔システム
JP6935513B2 (ja) マーカ施工方法及びマーカ施工システム
CN103711487B (zh) 凿岩设备和定位凿岩单元的方法
FI90373B (fi) Laite porakruunun asemointia varten
FI121393B (fi) Menetelmä ja järjestelmä porareikätiedon hallitsemiseksi
FI68295B (fi) Foerfarande och anordning foer instaellning av ett bergbrytningsaggregat
AU2019405686A1 (en) Method and device for determining the position of a mining and/or construction machine
EP2817473B1 (en) Apparatus for aligning drilling machines
KR102151477B1 (ko) 갱도의 노면상태 모니터링 장치 및 이를 이용한 갱도의 노면 유지관리 시스템
CA2637906C (en) Apparatus for drilling machine alignment
CN112855035B (zh) 一种基于激光测距的调平系统及方法
FI121243B (fi) Lastauskone
Jardón et al. Extended range guidance system for the teleoperation of microtunnelling machines
CA2686249C (en) Method and apparatus for surveying a cavity
KR20230112199A (ko) 문자인식으로 측위가 가능한 터널내 내공 측량로봇 및 이를 이용한 측량방법
CA2389465A1 (en) Mining, tunnelling and construction survey device

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired