RU2805887C1

RU2805887C1 - Automatic control system for monorail lift based on application of virtual layout method

Info

Publication number: RU2805887C1
Application number: RU2023107304A
Authority: RU
Inventors: Хао ЛУ; Чжэньцай ЧЖУ; Идун ЧЖАН; Хэнчжэнь ХУ; Фупин ЧЖЭН; Юй ТАН; Кан СЮЙ; Юйчжу ЧЖАН
Original assignee: Китайский Университет Горного Дела И Технологии; Сюйчжоу Лижэнь Монорейл Транспортейшн Экуипмент Ко., Лтд
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-10-24

Abstract

FIELD: mining equipment.

SUBSTANCE: automatic control system for a monorail lift based on a virtual layout method. The system includes railway switch sensor module, positioning system module, data transmission system, intelligent control system, virtual layout system and automatic control module. The railway switch sensor module is designed to detect the connection status and position of the portable rail in the railway switch of the monorail lift. The data transmission system is designed to transmit data on the surface and underground. Data exchange is carried out between the intelligent control system and the railway switch sensor module, bidirectional transmission is carried out between the intelligent control system and the positioning system module, and data exchange is carried out between the virtual layout system and the intelligent control system. The method applies virtual layout procedure to automatically control a monorail lift.

EFFECT: by launching the automatic control module for the monorail hoist, the number of personnel required to work in the mine is reduced, and accidents caused by improper control or improper operation of the operator are prevented.

8 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯTECHNICAL APPLICATION AREA

[0001] Настоящее изобретение применяется в области горнодобывающего оборудования и, в частности, относится к автоматической системе управления монорельсовым подъемником с приводом на применения метода цифрового макета.[0001] The present invention applies to the field of mining equipment and, in particular, relates to an automatic control system for a powered monorail lift using a digital layout method.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

[0002] В настоящее время Китай активно продвигает использование интеллектуальных технологий в сфере строительства на угольных шахтах, и система транспортировки в шахтах постепенно развивается от "использования транспортных средств под управлением водителей" к "замене на механизированные средства" и до "беспилотной транспортировки". Транспортировка угля относится к отрасли с высоким уровнем риска. На угольных шахтах нередко происходят несчастные случаи, возникающие при транспортировке угля. Традиционные монорельсовые подъемники требуют присутствия водителя в кабине, но при этом возможны несчастные случаи, вызванные такими факторами, как неправильное управление или неправильная работа водителя, а из-за плохого состояния дорожного полотна у водителей могут возникнуть проблемы со здоровьем.[0002] At present, China is actively promoting the use of intelligent technology in coal mine construction, and the mine transportation system is gradually evolving from "using driver-driven vehicles" to "replacing mechanized vehicles" to "unmanned transportation". Coal transportation is a high-risk industry. Accidents often occur in coal mines when transporting coal. Traditional monorail lifts require a driver to be present in the cab, but accidents can occur due to factors such as driver mismanagement or improper operation, and poor road conditions can cause health problems for drivers.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0003] В настоящей публикации описана автоматическая система монорельсового подъемника, управляемого на основе метода цифрового макета, реализующего беспилотное управление монорельсовым подъемником, что позволяет снизить количество персонала в шахте и предотвратить аварии, возникающие в результате неправильного управления или неправильной работы водителя, а также позволяет получить данные о положении монорельсового подъемника под землей и обеспечить высокую эффективность транспортировки с помощью монорельсового подъемника.[0003] This publication describes an automatic monorail lift system controlled based on the digital layout method, realizing unmanned control of the monorail lift, which can reduce the number of personnel in the mine and prevent accidents resulting from improper control or improper operation of the driver, and also allows obtaining data on the position of the monorail lift underground and ensure high transportation efficiency using the monorail lift.

[0004] Для решения проблем в настоящем изобретении используются следующие технические решения. Предлагается система автоматического управления монорельсовым подъемником на основе метода цифрового макета. Система автоматического управления включает в себя систему передачи данных, высокоскоростной канал связи, модуль автоматического вождения, модуль датчика железнодорожного перевода стрелки и модуль системы позиционирования, расположенные под землей, а также интеллектуальную систему управления и систему виртуального макета, расположенные на поверхности.[0004] To solve the problems in the present invention, the following technical solutions are used. An automatic control system for a monorail lift based on the digital layout method is proposed. The automatic control system includes a data transmission system, a high-speed communication link, an automatic driving module, a railway point switch sensor module and a positioning system module located underground, as well as an intelligent control system and a virtual layout system located on the surface.

[0005] Система передачи данных включает шахтные светильники, которые расположены на внутренней стене выработки и с определенными интервалами, при этом система передачи данных настроена для передачи данных на поверхности и под землей.[0005] The data communication system includes mine lights that are located on the inner wall of the excavation and at certain intervals, and the data communication system is configured to transmit data above and below ground.

[0006] Высокоскоростная линия связи настроена для передачи данных между модулем датчика железнодорожного переключателя и системой передачи данных, между модулем системы позиционирования и системой передачи данных и между системой передачи данных и интеллектуальной системой управления.[0006] The high speed communication link is configured to transmit data between the railway switch sensor module and the data communication system, between the positioning system module and the data communication system, and between the data communication system and the intelligent control system.

[0007] Модуль автоматического управления соединен с системой передачи данных, модуль автоматического управления расположен на каждом монорельсовом подъемнике, при этом он настроен на управление монорельсовым подъемником для осуществления беспилотного управления.[0007] The automatic control module is connected to the data transmission system, the automatic control module is located on each monorail elevator, and it is configured to control the monorail elevator to realize unmanned control.

[0008] Модуль датчиков железнодорожного переключателя включает в себя датчики железнодорожного переключателя, которые расположены на каждом переносном рельсе каждого железнодорожного переключателя, они предназначены для определения состояния соединения и положения каждого переносного рельса для каждого железнодорожного переключателя.[0008] The rail switch sensor module includes rail switch sensors that are located on each portable rail of each rail switch to detect the connection state and position of each portable rail for each rail switch.

[0009] Модуль системы позиционирования настроен для определения профиля внутренней поверхности выработки для позиционирования устройства слежения и определения географического положения каждого подземного монорельсового подъемника в режиме реального времени, а также для передачи информации о позиционировании и географическом положении в систему передачи данных.[0009] The positioning system module is configured to determine the profile of the internal surface of the excavation to position the tracking device and determine the geographic location of each underground monorail elevator in real time, and to transmit positioning and geographic location information to the data communication system.

[0010] Обмен данными в обоих направлениях осуществляется между интеллектуальной системой управления и системой передачи данных, обмен данными в обоих направлениях осуществляется между системой передачи данных и модулем датчика железнодорожного переключателя, также обмен данными в обоих направлениях осуществляется между системой передачи данных и модулем системы позиционирования. Между системой виртуального макета и интеллектуальной системой управления осуществляется обмен данными.[0010] Bidirectional communication is carried out between the intelligent control system and the data communication system, bidirectional communication is carried out between the data communication system and the railway switch sensor module, and bidirectional communication is carried out between the data communication system and the positioning system module. Data is exchanged between the virtual layout system and the intelligent control system.

[0011] Предпочтительно, в настоящей публикации, интеллектуальная система управления включает блок передачи данных, блок обработки данных и блок управления.[0011] Preferably, in this publication, the intelligent control system includes a data transmission unit, a data processing unit, and a control unit.

[0012] Блок передачи данных осуществляет обмен данными с модулем датчика железнодорожного стрелочного перевода через систему передачи данных, а также обмен данными с модулем системы позиционирования через систему передачи данных.[0012] The data transmission unit communicates with the railway switch sensor module through the data transmission system, and also communicates with the positioning system module through the data transmission system.

[0013] Блок обработки данных получает информацию, переданную блоком передачи данных, кроме того блок обработки данных передает информацию в систему виртуального макета после оптимизации информации.[0013] The data processing unit receives the information transmitted by the data transmission unit, in addition, the data processing unit transmits the information to the virtual layout system after optimizing the information.

[0014] Система виртуального макета передает информацию на блок управления, а блок управления посылает команду на блок передачи данных.[0014] The virtual layout system transmits information to the control unit, and the control unit sends a command to the data transmission unit.

[0015] В настоящем изобретении, высокоскоростная линия связи дополнительно настроена для обмена данными между блоком передачи данных и системой передачи данных, между блоком передачи данных и блоком обработки данных, между блоком обработки данных и системой виртуального макета, между системой виртуального макета и блоком управления, а также между блоком управления и блоком передачи данных.[0015] In the present invention, the high-speed communication line is further configured to exchange data between the data transmission unit and the data communication system, between the data transmission unit and the data processing unit, between the data processing unit and the virtual layout system, between the virtual layout system and the control unit, as well as between the control unit and the data transmission unit.

[0016] Предпочтительно, в настоящем изобретении, модуль системы позиционирования включает метку позиционирования и базовую станцию позиционирования.[0016] Preferably, in the present invention, the positioning system module includes a positioning mark and a positioning base station.

[0017] Метка позиционирования расположена на внутренней поверхности выработки для сбора информации о профиле внутренней поверхности выработки и предназначена для передачи собранной информации о положении на ближайшую базовую станцию позиционирования.[0017] A positioning mark is located on the inner surface of the excavation to collect information about the profile of the inner surface of the excavation and is designed to transmit the collected position information to the nearest positioning base station.

[0018] Метка позиционирования также расположена на устройстве слежения для позиционирования устройства слежения и предназначена для передачи информации о позиционировании на ближайшую базовую станцию позиционирования.[0018] A positioning mark is also located on the tracking device for positioning the tracking device and is configured to transmit positioning information to a nearby positioning base station.

[0019] Метка позиционирования также расположена на монорельсовом подъемнике для определения географического положения каждого подземного монорельсового подъемника в режиме реального времени и предназначена для передачи информации о географическом положении на ближайшую базовую станцию позиционирования.[0019] A positioning tag is also located on the monorail to determine the geographic position of each underground monorail in real time and is configured to transmit geographic position information to a nearby positioning base station.

[0020] Базовая станция позиционирования расположена в выработке с определенными интервалами, базовая станция позиционирования соединена с меткой позиционирования через беспроводную сеть, базовая станция позиционирования предназначена для получения информации о положении метки позиционирования, а затем передает информацию о положении на устройство передачи данных на поверхности.[0020] The positioning base station is located in the excavation at certain intervals, the positioning base station is connected to the positioning mark via a wireless network, the positioning base station is designed to obtain position information of the positioning mark, and then transmits the position information to the data transmission device on the surface.

[0021] В настоящем изобретении, устройство слежения включает дорожное полотно, монорельсовый путь, цепь и анкерный болт.[0021] In the present invention, the tracking device includes a road surface, a monorail track, a chain and an anchor bolt.

[0022] В настоящем изобретении, каждый из шахтных светильников включает первое устройство приема беспроводного сигнала, первое устройство передачи беспроводного сигнала, первое устройство приема беспроводного сигнала LIFI и первое устройство передачи беспроводного сигнала LIFI. Блок передачи данных соответственно соединен с первым устройством приема беспроводного сигнала и первым устройством передачи беспроводного сигнала. Первое устройство приема беспроводного сигнала соединено проводами с первым устройством передачи беспроводного сигнала LIFI, а первое устройство передачи беспроводного сигнала соединено проводами с первым устройством приема беспроводного сигнала LIFI.[0022] In the present invention, each of the mine lights includes a first wireless signal receiving device, a first wireless signal transmitting device, a first LIFI wireless signal receiving device, and a first LIFI wireless signal transmitting device. The data transmission unit is respectively connected to the first wireless signal receiving device and the first wireless signal transmitting device. The first wireless signal receiving device is connected by wires to the first LIFI wireless signal transmitting device, and the first wireless signal transmitting device is connected by wires to the first LIFI wireless signal receiving device.

[0023] Модуль автоматического управления включает второе беспроводное устройство приема сигнала LIFI, и второе беспроводное устройство приема сигнала LIFI соединено с первым беспроводным устройством передачи сигнала LIFI посредством беспроводной линии связи LIFI.[0023] The automatic control module includes a second wireless LIFI signal receiving device, and the second wireless LIFI signal receiving device is connected to the first wireless LIFI signal transmitting device via a wireless LIFI communication link.

[0024] Базовая станция позиционирования включает второе беспроводное устройство передачи сигнала LIFI, и второе беспроводное устройство передачи сигнала LIFI соединено с первым беспроводным устройством приема сигнала LIFI через беспроводную линию связи LIFI.[0024] The positioning base station includes a second wireless LIFI signal transmission device, and the second wireless LIFI signal transmission device is connected to the first wireless LIFI signal receiving device via a wireless LIFI communication link.

[0025] Модуль датчика железнодорожного переключателя включает третье устройство приема беспроводного сигнала LIFI и третье устройство передачи беспроводного сигнала LIFI. Третье беспроводное устройство приема сигнала LIFI подключено к выходному терминалу первого беспроводного устройства передачи сигнала LIFI через беспроводную линию связи LIFI, а третье беспроводное устройство передачи сигнала LIFI подключено к первому беспроводному устройству приема сигнала LIFI через беспроводную линию связи LIFI.[0025] The railway switch sensor module includes a third LIFI wireless signal receiving device and a third LIFI wireless signal transmitting device. The third wireless LIFI signal receiving device is connected to an output terminal of the first wireless LIFI signal transmitting device via a wireless LIFI link, and the third wireless LIFI signal transmitting device is connected to the first wireless LIFI signal receiving device via a wireless LIFI link.

[0026] Предпочтительно, в настоящем изобретении, способ передачи данных с поверхности под землю заключается в том, что устройство передачи данных передает данные на первое устройство приема беспроводного сигнала, первое устройство приема беспроводного сигнала передает данные на первое устройство передачи беспроводного сигнала LIFI, а затем первое устройство передачи беспроводного сигнала LIFI передает данные на второе устройство приема беспроводного сигнала LIFI и третье устройство приема беспроводного сигнала LIFI соответственно.[0026] Preferably, in the present invention, the method of transmitting data from the surface to the ground is that the data transmission device transmits data to the first wireless signal receiving device, the first wireless signal receiving device transmits the data to the first LIFI wireless signal transmission device, and then the first LIFI wireless signal transmitting device transmits data to the second LIFI wireless signal receiving device and the third LIFI wireless signal receiving device, respectively.

[0027] Способ передачи данных из подземного пространства на поверхность заключается в том, что второе беспроводное устройство передачи сигнала LIFI и третье беспроводное устройство передачи сигнала LIFI соответственно передают данные на первое беспроводное устройство приема сигнала LIFI, первое беспроводное устройство приема сигнала LIFI передает данные на первое беспроводное устройство передачи сигнала, а первое беспроводное устройство передачи сигнала передает данные на блок передачи данных.[0027] A method for transmitting data from an underground space to the surface is that the second wireless LIFI signal transmission device and the third wireless LIFI signal transmission device respectively transmit data to the first wireless LIFI signal receiving device, the first wireless LIFI signal receiving device transmits data to the first a wireless signal transmission device, and the first wireless signal transmission device transmits data to the data transmission unit.

[0028] Кроме того, предлагается метод автоматического управления монорельсовым подъемником на основе метода виртуального макета. Способ включает в себя следующие этапы:[0028] In addition, a method for automatically controlling a monorail lift based on a virtual layout method is proposed. The method includes the following steps:

[0029] На этапе S1 создается статическая модель виртуального макета выработки.[0029] At step S1, a static model of the virtual mine layout is created.

[0030] На этапе S1-1, состояние соединения и положения каждого переносного рельса каждого железнодорожного переключателя, размер поперечного сечения выработки и тенденция прохождения выработки передаются модулем датчика железнодорожного переключателя и модулем системы позиционирования в интеллектуальную систему управления через систему передачи данных.[0030] In step S1-1, the connection status and position of each portable rail of each railway switch, the cross-sectional size of the excavation and the passing trend of the excavation are transmitted by the railway switch sensor module and the positioning system module to the intelligent control system through the data communication system.

[0031] На этапе S1-2 полученная информация передается интеллектуальной системой управления в систему виртуального макета.[0031] In step S1-2, the acquired information is transmitted by the intelligent control system to the virtual layout system.

[0032] На этапе S1-3 статическая модель виртуального макета выработки создается системой виртуального макета в соответствии с полученной информацией.[0032] In step S1-3, a static model of the virtual mine layout is created by the virtual layout system in accordance with the received information.

[0033] На этапе S2 создается модель виртуального макета монорельсового подъемника.[0033] In step S2, a virtual mock-up model of the monorail lift is created.

[0034] На этапе S2-1 информация о географическом положении каждого монорельсового подъемника передается модулем системы позиционирования в интеллектуальную систему управления через систему передачи данных.[0034] In step S2-1, the geographic position information of each monorail is transmitted by the positioning system module to the intelligent control system via the data communication system.

[0035] На этапе S1-2 информация передается интеллектуальной системой управления в систему виртуального макета.[0035] In step S1-2, information is transmitted by the intelligent control system to the virtual layout system.

[0036] На этапе S1-3 статическая модель виртуального макета для каждого монорельсового подъемника независимо создается системой виртуального макета в соответствии с полученной информацией.[0036] In step S1-3, a static virtual layout model for each monorail is independently created by the virtual layout system according to the received information.

[0037] На этапе S3 получается полная статическая модель виртуального макета.[0037] In step S3, a complete static model of the virtual layout is obtained.

[0038] На этапе S3-1 статическая модель виртуального макета монорельсового подъемника, созданная на этапе S2, импортируется в статическую модель виртуального макета выработки, созданную на этапе S1, для интеграции в полную статическую модель виртуального макета.[0038] In step S3-1, the static virtual layout model of the monorail lift created in step S2 is imported into the static virtual layout model of the workings created in step S1 for integration into the complete static virtual layout model.

[0039] На этапе S4 данные импортируются.[0039] In step S4, the data is imported.

[0040] На этапе S4-1 каждому монорельсовому подъемнику присваивается номер 001, 002, 003.....[0040] In step S4-1, each monorail is assigned a number 001, 002, 003.....

[0041] На этапе S4-2 информация о нумерации, полученная на этапе S4-1, импортируется в модуль автоматического управления монорельсового подъемника и модель виртуального макета, соответствующую каждому монорельсовому подъемнику.[0041] In step S4-2, the numbering information obtained in step S4-1 is imported into the monorail automatic control module and the virtual layout model corresponding to each monorail.

[0042] На этапе S5 получают динамическую модель виртуального макета.[0042] In step S5, a dynamic model of the virtual layout is obtained.

[0043] На этапе S5-1 динамическое положение всего корпуса каждого монорельсового подъемника фиксируется модулем системы позиционирования в реальном времени, и динамическое положение всего корпуса каждого монорельсового подъемника передается в интеллектуальную систему управления.[0043] In step S5-1, the dynamic position of the entire body of each monorail is captured by the real-time positioning system module, and the dynamic position of the entire body of each monorail is transmitted to the intelligent control system.

[0044] На этапе S5-2 полученная динамическая информация о положении всего корпуса каждого монорельсового подъемника передается интеллектуальной системой управления в режиме реального времени в полную статическую модель виртуального макета, полученную на этапе S3, для обновления положения виртуального макета каждого монорельсового подъемника в статической модели виртуального макета выработки в режиме реального времени.[0044] In step S5-2, the obtained dynamic information about the position of the entire body of each monorail is transmitted by the intelligent control system in real time to the complete static model of the virtual layout obtained in step S3, to update the position of the virtual layout of each monorail in the static model of the virtual production layout in real time.

[0045] На этапе S5-3 завершается процесс перехода от статических виртуальных макетов к динамическим виртуальным макетам, и получается динамическая информация о положении всего корпуса монорельсового подъемника, соответствующая каждому номеру в выработке, для получения динамической модели виртуального макета каждого монорельсового подъемника в выработке.[0045] In step S5-3, the transition process from static virtual layouts to dynamic virtual layouts is completed, and dynamic information about the position of the entire monorail lift body corresponding to each number in the excavation is obtained, to obtain a dynamic virtual layout model of each monorail elevator in the excavation.

[0046] На этапе S6 выполняется беспилотное управление перемещением монорельсового подъемника.[0046] In step S6, unmanned control of the movement of the monorail elevator is performed.

[0047] В S6-1 система виртуального макета подключается к блоку управления интеллектуальной системы управления.[0047] In S6-1, the virtual layout system is connected to the control unit of the intelligent control system.

[0048] На этапе S6-2 данные для динамического виртуального макета на этапе S5 считываются блоком управления в режиме реального времени, и считанные данные анализируются.[0048] In step S6-2, the data for the dynamic virtual layout in step S5 is read by the control unit in real time, and the read data is analyzed.

[0049] На этапе S6-3, в соответствии с анализом на этапе S6-2, блок управления выдает соответствующую инструкцию, соответствующая инструкция передается на блок приема данных, и блок приема данных передает инструкцию на модуль автоматического управления через систему передачи данных.[0049] In step S6-3, according to the analysis in step S6-2, the control unit issues the corresponding instruction, the corresponding instruction is transmitted to the data receiving unit, and the data receiving unit transmits the instruction to the automatic control unit via the data transmission system.

[0050] На этапе S6-4 беспилотное управление осуществляется модулем автоматического управления на соответствующем монорельсовом подъемнике.[0050] In step S6-4, the unmanned control is performed by the automatic control module on the corresponding monorail lift.

[0051] Предпочтительно, в настоящем изобретении, метод дополнительно включает этап 7, осуществляемый перед этапом 3, при этом этап 7 заключается в следующем.[0051] Preferably, in the present invention, the method further includes step 7 carried out before step 3, wherein step 7 is as follows.

[0052] На этапе 7 создается статическая модель виртуального макета устройства слежения.[0052] In step 7, a static model of the virtual layout of the tracking device is created.

[0053] На этапе S7-1 географические положения выработки, пути монорельсового подъемника, положения цепи и анкерного болта определяются с помощью позиционирования в модуле системы позиционирования.[0053] In step S7-1, the geographical positions of the excavation, the monorail lift path, the position of the chain and the anchor bolt are determined by positioning in the positioning system module.

[0054] На этапе S7-2 информация о географическом положении устройства слежения, полученная на этапе S7-1, передается в интеллектуальную систему управления через систему передачи данных.[0054] In step S7-2, the geographic position information of the tracking device obtained in step S7-1 is transmitted to the intelligent control system via the data communication system.

[0055] На этапе S7-3 полученная информация передается интеллектуальной системой управления в систему виртуального макета.[0055] In step S7-3, the acquired information is transmitted by the intelligent control system to the virtual layout system.

[0056] На этапе S7-4 статическая модель виртуального макета устройства слежения создается системой виртуального макета в соответствии с полученной информацией.[0056] In step S7-4, a static virtual layout model of the tracking device is created by the virtual layout system in accordance with the acquired information.

[0057] Благодаря вышеуказанным техническим решениям, настоящее изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники.[0057] Thanks to the above technical solutions, the present invention has the following advantages over the prior art.

[0058] 1. В настоящем раскрытии, каждый монорельсовый подъемник пронумерован, и состояние каждого пронумерованного монорельсового подъемника определяется посредством модуля определения состояния в модуле автоматического управления, т.е. режим работы/ режим ожидания.[0058] 1. In the present disclosure, each monorail is numbered, and the state of each numbered monorail is determined by a state determining module in the automatic control module, i.e. operating mode/standby mode.

[0059] 2. Интеллектуальная система управления, представленная в настоящем изобретении, пропускает монорельсовый подъемник в режиме работы при поиске монорельсового подъемника в динамической модели виртуального макета.[0059] 2. The intelligent control system presented in the present invention skips the monorail lift in the operating mode when searching for the monorail lift in the dynamic model of the virtual layout.

[0060] 3. В настоящем изобретении используется технология позиционирования в сверхшироком диапазоне, сигнал сверхширокого диапазона имеет сильную проникающую способность, что может решить проблему блокировки препятствий в процессе позиционирования, и может дополнительно реализовать точное позиционирование монорельсового подъемника, и получить позиции, где механическое оборудование и персонал должны быть перемещены монорельсовым подъемником, запустить ближайший монорельсовый подъемник в нерабочем состоянии, и реализовать высокую эффективность запуска для монорельсового подъемника.[0060] 3. The present invention uses ultra-wide range positioning technology, the ultra-wide range signal has strong penetrating ability, which can solve the problem of blocking obstacles in the positioning process, and can further realize the precise positioning of the monorail lift, and obtain positions where the mechanical equipment and personnel must be moved by the monorail lift, launch the nearest monorail lift in a non-operating state, and realize high launch efficiency for the monorail lift.

[0061] 4. В настоящем изобретении применяется технология виртуального макета для автоматического управления монорельсовым подъемником, что позволяет реализовать беспилотное управление монорельсовым подъемником, уменьшить затраты на персонал в шахте и избежать несчастных случаев, вызванных неправильным управлением или работой водителя.[0061] 4. The present invention applies virtual layout technology to automatically control the monorail lift, which can realize unmanned control of the monorail lift, reduce the personnel cost in the mine, and avoid accidents caused by improper control or operation of the driver.

[0062] 5. Устройство позиционирования может быть расположено на операторе посредством воспроизведения трехмерной модели для подземной выработки в настоящем изобретении. Когда по особым причинам происходит аварийное обрушение шахты и персонал оказывается в ловушке, трехмерный виртуальный макет поможет быстро найти и спасти персонал, чтобы обеспечить его безопасность.[0062] 5. The positioning device can be positioned on the operator by reproducing a three-dimensional model for the underground mine in the present invention. When a mine collapse occurs due to special reasons and personnel are trapped, the 3D virtual layout will help quickly locate and rescue personnel to ensure their safety.

[0063] 6. Шахтные светильники, принятые в настоящем изобретении, используются для освещения, а система передачи данных используется в качестве посредника для передачи данных между поверхностью и под землей.[0063] 6. Mine lights adopted in the present invention are used for illumination, and a data transmission system is used as an intermediary for transmitting data between the surface and underground.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0064] Настоящее раскрытие дополнительно описано ниже в сочетании с прилагаемыми чертежами и вариантами осуществления.[0064] The present disclosure is further described below in conjunction with the accompanying drawings and embodiments.

[0065] На ФИГ. 1 показана принципиальная схема системы автоматического управления в настоящем изобретении.[0065] In FIG. 1 is a schematic diagram of the automatic control system of the present invention.

[0066] На ФИГ. 2 показана блок-схема метода автоматического управления в настоящем изобретении.[0066] In FIG. 2 is a block diagram of the automatic control method of the present invention.

[0067] На чертежах: 1 - выработка; 2 - монорельсовый подъемник.[0067] In the drawings: 1 - development; 2 - monorail lift.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF OPTIONS FOR IMPLEMENTING THE INVENTION

[0068] Настоящее изобретение более подробно описывается ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Все эти чертежи являются упрощенными схемами и просто иллюстрируют основную конструкцию настоящего изобретения, поэтому на них показаны только компоненты, относящиеся к настоящему изобретению.[0068] The present invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. All of these drawings are simplified diagrams and merely illustrate the basic structure of the present invention, and therefore only the components related to the present invention are shown.

[0069] В описании настоящего изобретения следует понимать, что ориентация или положения, обозначенные терминами "левый", "правый", "верхний", "нижний" и т.п., основаны на ориентации или положениях, проиллюстрированных на сопроводительных чертежах, и только для удобства описания настоящего изобретения и упрощения описания, а не указывая или подразумевая, что упомянутые устройства или элементы должны иметь конкретную ориентацию, быть сконструированы и работать в конкретной ориентации. "Первый", "второй" и т.п. не указывают на важность компонентов и поэтому не могут быть истолкованы как ограничения настоящего изобретения. Конкретные размеры, используемые в этих вариантах осуществления, предназначены только для иллюстрации технических решений и не ограничивают область защиты настоящего изобретения.[0069] In the description of the present invention, it should be understood that the orientation or positions designated by the terms "left", "right", "top", "bottom" and the like are based on the orientation or positions illustrated in the accompanying drawings, and only for convenience of describing the present invention and to simplify the description, and not by stating or implying that said devices or elements must have a particular orientation, be constructed and operate in a particular orientation. "First", "second", etc. do not indicate the importance of the components and therefore cannot be construed as limiting the present invention. The specific dimensions used in these embodiments are intended to illustrate technical solutions only and do not limit the scope of the present invention.

[0070] Вариант осуществления 1[0070] Embodiment 1

[0071] В данном варианте осуществления изобретения предлагается предпочтительный вариант реализации, который представляет собой автоматическую систему управления монорельсовым подъемником, основанную на виртуальном макете. Как показано на ФИГ. 1, вышеупомянутая система автоматического управления включает в себя систему передачи данных, высокоскоростную линию связи, модуль автоматического управления, модуль датчика железнодорожного переключателя и модуль системы позиционирования, расположенные под землей, а также интеллектуальную систему управления и систему виртуального макета, расположенные на поверхности.[0071] This embodiment provides a preferred embodiment which is an automatic monorail control system based on a virtual mockup. As shown in FIG. 1, the above automatic control system includes a data transmission system, a high-speed communication line, an automatic control module, a railway switch sensor module and a positioning system module located underground, and an intelligent control system and a virtual layout system located on the surface.

[0072] Обмен данными осуществляется между интеллектуальной системой управления и системой передачи данных, кроме того обмен данными осуществляется между интеллектуальной системой управления и системой виртуального макета, а также между системой передачи данных и модулем датчика железнодорожного переключателя, между системой передачи данных и модулем системы позиционирования.[0072] Data exchange is carried out between the intelligent control system and the data transmission system, in addition, data exchange is carried out between the intelligent control system and the virtual layout system, as well as between the data transmission system and the railway switch sensor module, between the data transmission system and the positioning system module.

[0073] Интеллектуальная система управления включает в себя блок передачи данных, блок обработки данных и блок управления. Блок передачи данных осуществляет обмен данными с модулем датчика железнодорожного переключателя через систему передачи данных. Блок передачи данных осуществляет обмен данными с модулем системы позиционирования через систему передачи данных. Блок обработки данных получает информацию, переданную блоком передачи данных, а также передает информацию в систему виртуального макета после оптимизации информации. Система виртуального макета передает информацию на блок управления, а блок управления посылает команду на блок передачи данных.[0073] The intelligent control system includes a data transmission unit, a data processing unit, and a control unit. The data transmission unit communicates with the railway switch sensor module through the data transmission system. The data transmission unit exchanges data with the positioning system module through the data transmission system. The data processing unit receives the information transmitted by the data transmission unit and also transmits the information to the virtual layout system after optimizing the information. The virtual layout system transmits information to the control unit, and the control unit sends a command to the data transmission unit.

[0074] Система виртуального макета включает программное обеспечение для трехмерного моделирования, при этом программное обеспечение для трехмерного моделирования предназначено для создания виртуального макета. Система виртуального макета отображает в реальном времени положение каждого подземного монорельсового подъемника 2 и визуальную информацию о состоянии соединения и положения каждого переносного рельса каждого подземного железнодорожного переключателя. Изменение пути переносного рельса управляется контроллером переносного рельса, при этом контроллер переносного рельса соединен с блоком передачи данных.[0074] The virtual layout system includes 3D modeling software, wherein the 3D modeling software is configured to create the virtual layout. The virtual layout system displays the real-time position of each underground monorail lift 2 and visual information about the connection status and position of each portable rail of each underground railway switch. Changing the path of the portable rail is controlled by the portable rail controller, and the portable rail controller is connected to the data transmission unit.

[0075] Модуль датчика железнодорожного переключателя включает в себя множество датчиков железнодорожного переключателя, которые расположены на каждом переносном рельсе каждого железнодорожного переключателя по одному на каждом. Датчики железнодорожного переключателя настроены на определение состояния соединения и положения каждого переносного рельса каждого железнодорожного переключателя и передают полученную информацию на блок передачи данных в интеллектуальной системе управления через систему передачи данных.[0075] The rail switch sensor module includes a plurality of rail switch sensors that are located on each portable rail of each rail switch, one each. The railway switch sensors are configured to detect the connection status and position of each portable rail of each railway switch and transmit the received information to the data transmission unit in the intelligent control system through the data communication system.

[0076] В модуле системы позиционирования используется технология позиционирования в сверхшироком диапазоне частот. Модуль системы позиционирования включает в себя множество меток позиционирования и множество базовых станций позиционирования. Метки позиционирования расположены на монорельсовом подъемнике 2, внутренней поверхности выработки 1 и устройстве слежения. Устройство слежения включает в себя выработку 1, рельс монорельсового подъемника (включая железнодорожный переключатель), цепь и анкерный болт, то есть выработка 1, рельс монорельсового подъемника (включая железнодорожный переключатель), цепь и анкерные болты снабжены метками позиционирования. Информация о географическом положении монорельсового подъемника 2, размере поперечного сечения на внутренней поверхности выработки 1 и географических положениях выработки 1, рельсе монорельсового подъемника (включая железнодорожный переключатель), цепи и анкерного болта в устройстве слежения воспринимается с помощью меток позиционирования, и воспринятая информация передается на блок передачи данных в интеллектуальной системе управления. Метки позиционирования на внутренней поверхности выработки 1 расположены по определенному правилу (правило расположения: эффект расположения может максимально отражать профиль выработки 1). Метки позиционирования настроены таким образом, чтобы улавливать точечные профили выработки. На компьютере применяется алгоритм подгонки дискретизированных точечных профилей к непрерывному профилю криволинейной поверхности, то есть получается трехмерная модель выработки 1, трехмерная модель включает размер поперечного сечения и направление прохождения выработки 1. Базовая станция позиционирования устанавливается через каждые 150-200 метров в выработке 1, а метка позиционирования связана с базовой станцией позиционирования через беспроводную сеть. Базовая станция позиционирования получает информацию о положении метки позиционирования, а затем передает информацию о положении на блок передачи данных на поверхности. Кроме того, метки позиционирования, расположенные на переднем и заднем концах каждого монорельсового подъемника 2, настроены на определение географического положения всего корпуса каждого монорельсового подъемника 2 в режиме реального времени, и передают информацию на ближайшую базу позиционирования через беспроводную сеть, а также передают информацию на блок передачи данных в интеллектуальном блоке управления через систему передачи данных.[0076] The positioning system module uses ultra-wide frequency positioning technology. The positioning system module includes a plurality of positioning marks and a plurality of positioning base stations. Positioning marks are located on the monorail lift 2, the inner surface of the working 1 and the tracking device. The tracking device includes a working 1, a monorail lift rail (including a railway switch), a chain and an anchor bolt, that is, a working 1, a monorail lift rail (including a railway switch), a chain and anchor bolts are provided with positioning marks. Information about the geographical position of the monorail hoist 2, the cross-sectional size on the inner surface of the workings 1 and the geographical positions of the workings 1, the rail of the monorail hoist (including the railway switch), the chain and the anchor bolt in the tracking device are sensed by the positioning marks, and the sensed information is transmitted to the unit data transmission in an intelligent control system. The positioning marks on the inner surface of excavation 1 are located according to a certain rule (location rule: the effect of the location can maximally reflect the profile of excavation 1). The positioning marks are configured in such a way as to capture point profiles of the production. The computer applies an algorithm for fitting discretized point profiles to a continuous profile of a curved surface, that is, a three-dimensional model of excavation 1 is obtained, the three-dimensional model includes the cross-sectional size and direction of passage of excavation 1. The positioning base station is installed every 150-200 meters in excavation 1, and the mark The positioning unit is connected to the positioning base station via a wireless network. The positioning base station receives the position information of the positioning mark, and then transmits the position information to the data transmission unit on the surface. In addition, the positioning marks located at the front and rear ends of each monorail 2 are configured to detect the geographic position of the entire body of each monorail 2 in real time, and transmit information to the nearest positioning base via a wireless network, and also transmit information to the unit transferring data to the intelligent control unit via a data communication system.

[0077] Высокоскоростная линия связи используется для передачи данных между модулем датчика железнодорожного переключателя и системой передачи данных, между модулем системы позиционирования и системой передачи данных, между блоком передачи данных и системой передачи данных, между блоком передачи данных и блоком обработки данных, между блоком обработки данных и системой виртуального макета, между системой виртуального макета и блоком управления, а также между блоком управления и блоком передачи данных.[0077] The high-speed communication line is used to transmit data between the railway switch sensor module and the data transmission system, between the positioning system module and the data transmission system, between the data transmission unit and the data transmission system, between the data transmission unit and the data processing unit, between the processing unit data and the virtual layout system, between the virtual layout system and the control unit, as well as between the control unit and the data transmission unit.

[0078] Модуль автоматического управления подключен к блоку передачи данных в интеллектуальной системе управления через систему передачи данных. Модуль автоматического управления, расположенный на переднем и заднем концах каждого монорельсового подъемника 2 управляет монорельсовым подъемником 2 для осуществления беспилотного вождения.[0078] The automatic control module is connected to the data transmission unit in the intelligent control system via a data transmission system. An automatic control module located at the front and rear ends of each monorail elevator 2 controls the monorail elevator 2 to realize unmanned driving.

[0079] В данном варианте осуществления изобретения также предусмотрен метод автоматического управления монорельсовым подъемником на основе виртуального макета. Как показано на рис. 2, способ автоматического управления включает в себя следующие этапы.[0079] This embodiment also provides a method for automatically controlling a monorail lift based on a virtual layout. As shown in Fig. 2, the automatic control method includes the following steps.

[0080] На этапе S1 создается статическая модель виртуального макета выработки.[0080] At step S1, a static model of the virtual mine layout is created.

[0081] На этапе S1-1, датчик железнодорожного переключателя в модуле датчика железнодорожного переключателя передает состояние соединения и положения каждого переносного рельса в каждом железнодорожном переключателе, а метки позиционирования передают собранные точечные профили выработки в интеллектуальную систему управления через систему передачи данных.[0081] In step S1-1, the railway switch sensor in the railway switch sensor module transmits the connection status and position of each portable rail in each railway switch, and the positioning marks transmit the collected point generation profiles to the intelligent control system through the data communication system.

[0082] На этапе S1-2 полученная информация передается интеллектуальной системой управления в систему виртуального макета.[0082] In step S1-2, the acquired information is transmitted by the intelligent control system to the virtual layout system.

[0083] На этапе S1-3 статическая модель виртуального макета выработки создается системой виртуального макета в соответствии с полученной информацией, при этом статическая модель виртуального макета выработки включает размер поперечного сечения и направление прохождения выработки 1.[0083] In step S1-3, a static model of the virtual mine layout is created by the virtual layout system in accordance with the received information, wherein the static model of the virtual mine layout includes the cross-sectional size and the running direction of the mine 1.

[0084] На этапе S2 создается модель виртуального макета монорельсового подъемника.[0084] In step S2, a virtual mock-up model of the monorail is created.

[0085] На этапе S2-1 информация о географическом положении каждого монорельсового подъемника 2 передается модулем системы позиционирования в интеллектуальную систему управления через систему передачи данных.[0085] In step S2-1, information about the geographic position of each monorail 2 is transmitted by the positioning system module to the intelligent control system through the data communication system.

[0086] На этапе S1-2 информация передается интеллектуальной системой управления в систему виртуального макета.[0086] In step S1-2, information is transmitted by the intelligent control system to the virtual layout system.

[0087] На этапе S1-3 статическая модель виртуального макета для каждого монорельсового подъемника 2 создается системой виртуального макета отдельно в соответствии с полученной информацией.[0087] In step S1-3, a static virtual layout model for each monorail lift 2 is created separately by the virtual layout system according to the received information.

[0088] На этапе S3 получается полная статическая модель виртуального макета.[0088] In step S3, a complete static model of the virtual layout is obtained.

[0089] На этапе S3-1 статическая модель виртуального макета монорельсового подъемника, созданная на этапе S2, импортируется в статическую модель виртуального макета выработки, созданную на этапе S1, для интеграции в полную статическую модель виртуального макета.[0089] In step S3-1, the static virtual layout model of the monorail lift created in step S2 is imported into the static virtual layout model of the excavation created in step S1 for integration into the complete static virtual layout model.

[0090] На этапе S4 данные импортируются.[0090] In step S4, the data is imported.

[0091] На этапе S4-1, каждый монорельсовый подъемник 2 нумеруется последовательно 001, 002, 003 ...[0091] In step S4-1, each monorail 2 is numbered sequentially 001, 002, 003...

[0092] На этапе S4-2 информация о нумерации, полученная на этапе S4-1, импортируется в модуль автоматического управления монорельсовым подъемником 2 и модель виртуального макета, соответствующую каждому монорельсовому подъемнику 2.[0092] In step S4-2, the numbering information obtained in step S4-1 is imported into the automatic control module of the monorail lift 2 and the virtual layout model corresponding to each monorail lift 2.

[0093] На этапе S5 получают динамическую модель виртуального макета.[0093] In step S5, a dynamic model of the virtual layout is obtained.

[0094] На этапе S5-1 динамическое положение корпуса каждого монорельсового подъемника 2 фиксируется модулем системы позиционирования в реальном времени, и динамическое положение корпуса каждого монорельсового подъемника передается в интеллектуальную систему управления.[0094] In step S5-1, the dynamic position of the body of each monorail elevator 2 is fixed by the real-time positioning system module, and the dynamic position of the body of each monorail elevator is transmitted to the intelligent control system.

[0095] На этапе S5-2 полученная динамическая информация о положении корпуса каждого монорельсового подъемника 2 передается интеллектуальной системой управления в режиме реального времени в полную статическую модель виртуального макета, полученную на этапе S3, для обновления положения виртуального макета каждого монорельсового подъемника 2 в статической модели виртуального макета выработки в режиме реального времени.[0095] In step S5-2, the acquired dynamic body position information of each monorail 2 is transmitted by the intelligent control system in real time to the full static virtual layout model obtained in step S3 to update the virtual layout position of each monorail 2 in the static model virtual layout of production in real time.

[0096] На этапе S5-3 завершается процесс перехода от статических виртуальных макетов к динамическим виртуальным макетам, при этом получается динамическая информация о положении корпуса монорельсового подъемника 2, соответствующая каждому номеру на выработке, для получения динамической модели виртуального макета каждого монорельсового подъемника 2 в выработке.[0096] In step S5-3, the process of transitioning from static virtual layouts to dynamic virtual layouts is completed, and dynamic information about the body position of the monorail elevator 2 corresponding to each number in the excavation is obtained, to obtain a dynamic virtual layout model of each monorail elevator 2 in the excavation .

[0097] На этапе S6 выполняется беспилотное управление движением монорельсового подъемника 2.[0097] In step S6, unmanned control of the movement of the monorail lift 2 is performed.

[0098] В S6-1 система виртуального макета подключается к блоку управления интеллектуальной системы управления.[0098] In S6-1, the virtual layout system is connected to the control unit of the intelligent control system.

[0099] На этапе S6-2 данные для динамического виртуального макета на этапе S5 считываются блоком управления в режиме реального времени, и считанные данные анализируются.[0099] In step S6-2, the data for the dynamic virtual layout in step S5 is read by the control unit in real time, and the read data is analyzed.

[00100] На этапе S6-3, в соответствии с анализом на этапе S6-2, блок управления выдает соответствующую инструкцию, соответствующая инструкция передается на блок приема данных, и блок приема данных передает инструкцию на модуль автоматического управления через систему передачи данных.[00100] In step S6-3, according to the analysis in step S6-2, the control unit issues the corresponding instruction, the corresponding instruction is transmitted to the data receiving unit, and the data receiving unit transmits the instruction to the automatic control unit via the data transmission system.

[00101] На этапе S6-4 беспилотное управление осуществляется модулем автоматического управления на соответствующем монорельсовом подъемнике 2.[00101] In step S6-4, the unmanned control is carried out by the automatic control module on the corresponding monorail lift 2.

[00102] Также, модуль автоматического управления включает в себя модуль определения состояния и модуль управления монорельсовым подъемником 2.[00102] Also, the automatic control module includes a status detection module and a control module for the monorail lift 2.

[00103] Модуль определения состояния предназначен для определения двух рабочих режимов монорельсового подъемника 2, одно из которых является рабочим режимом а другое - режимом ожидания. Кроме того, на подъемной цепи монорельсового подъемника 2 установлен датчик напряжения. Когда значение напряжения, измеренное датчиком напряжения на подъемной цепи, превышает заданный диапазон, модуль автоматического управления определяет, что монорельсовый подъемник 2 находится в режиме работы. Модуль автоматического управления передает сигнал состояния монорельсового подъемника 2 в интеллектуальную систему управления на поверхности, а затем интеллектуальная система управления передает сигнал состояния монорельсового подъемника 2 на виртуальный макет, при этом состояние монорельсового подъемника 2, соответствующее динамическому цифровому модулю в системе виртуального макета, отмечается как режим работы. Когда значение напряжения, измеренное датчиком напряжения, не превышает заданный диапазон, модуль автоматического управления определяет, что монорельсовый подъемник 2 находится в режиме остановки, модуль автоматического управления передает сигнал состояния монорельсового подъемника в интеллектуальную систему управления на поверхности, а интеллектуальная система управления передает сигнал состояния в систему виртуального макета, и монорельсовый подъемник 2, соответствующий динамической модели виртуального макета в системе виртуального макета, отмечается как состояние остановки.[00103] The state determination module is designed to determine two operating modes of the monorail lift 2, one of which is the operating mode and the other is the standby mode. In addition, a voltage sensor is installed on the lifting chain of the monorail lift 2. When the voltage value measured by the voltage sensor on the lifting chain exceeds a predetermined range, the automatic control module determines that the monorail lift 2 is in the running mode. The automatic control module transmits the status signal of monorail 2 to the intelligent control system on the surface, and then the intelligent control system transmits the status signal of monorail 2 to the virtual layout, and the status of monorail 2 corresponding to the dynamic digital module in the virtual layout system is marked as mode work. When the voltage value measured by the voltage sensor does not exceed the preset range, the automatic control module determines that monorail lift 2 is in the stop mode, the automatic control module transmits the status signal of the monorail lift to the intelligent control system on the surface, and the intelligent control system transmits the status signal to the virtual layout system, and the monorail 2 corresponding to the dynamic model of the virtual layout in the virtual layout system is marked as a stopped state.

[00104] Модуль управления монорельсового подъемника 2 расположен на монорельсовом подъемнике 2, при этом модуль управления монорельсового подъемника 2 принимает команду управления, переданную блоком передачи данных, и выполняет автоматическое управление монорельсовым подъемником 2 в соответствии с этой командой.[00104] The control module of the monorail elevator 2 is located on the monorail elevator 2, and the control module of the monorail elevator 2 receives a control command transmitted by the data transmission unit, and automatically controls the monorail elevator 2 in accordance with this command.

[00105] Конкретные методы запуска, связанные с методом автоматического управления, следующие:[00105] Specific triggering methods associated with the automatic control method are as follows:

[00106] Интеллектуальная система управления определяет трехмерное поперечное сечение и направление прохождения подземной выработки 1, определяет положение, в котором находится каждый монорельсовый подъемник 2, и его соответствующий номер, а также считывает географическое положение, в котором находится железнодорожный переключатель, и состояние соединения-позиции переносного рельса в железнодорожном переключателе.[00106] The intelligent control system determines the three-dimensional cross-section and running direction of the underground excavation 1, determines the position at which each monorail elevator 2 is located and its corresponding number, and reads the geographical position at which the railway switch is located and the connection-position status portable rail in a railway switch.

[00107] Когда монорельсовый подъемник 2 должен выполнить транспортировку после того, как другой монорельсовый подъемник 2 перевез механическое оборудование или персонал в точку транспортировки назначенного монорельсового подъемника 2, интеллектуальная система управления немедленно определяет положение точки передачи и целевой точки для транспортировки, после определения точки передачи и целевой точки в интеллектуальную систему управления встраивается алгоритм искусственного интеллекта, интеллектуальная система управления ищет ближайший к точке транспортировки монорельсовый подъемник 2, находящийся в режиме ожидания в созданной динамической модели виртуального макета с помощью алгоритма искусственного интеллекта.[00107] When the monorail elevator 2 needs to carry out transportation after the other monorail elevator 2 has transported mechanical equipment or personnel to the transportation point of the designated monorail elevator 2, the intelligent control system immediately determines the position of the transfer point and the target point for transportation, after determining the transfer point and target point, an artificial intelligence algorithm is built into the intelligent control system, the intelligent control system searches for the closest monorail lift 2 to the transportation point, which is in standby mode in the created dynamic model of the virtual layout using an artificial intelligence algorithm.

[00108] При планировании пути между точкой транспортировки и целевой точкой в качестве оптимального пути ищется требуемый путь с более коротким и низким уклоном выработки 1. Кроме того, когда интеллектуальная система управления ищет монорельсовый подъемник 2, который находится ближе всего к точке транспортировки и находится в режиме ожидания с помощью алгоритмов искусственного интеллекта, монорельсовый подъемник 2, который отмечен как работающий, будет проигнорирован, и поиск будет вестись только по монорельсовому подъемнику 2, который отмечен как находящийся в режиме ожидания.[00108] When planning the path between the transportation point and the target point, the required path with a shorter and lower slope of excavation 1 is searched as the optimal path. In addition, when the intelligent control system searches for the monorail lift 2, which is closest to the transportation point and is located in in standby mode using artificial intelligence algorithms, Monorail 2, which is marked as running, will be ignored, and only Monorail 2, which is marked as being in standby mode, will be searched.

[00109] После определения пути движения интеллектуальная система управления сначала отмечает положения точки транспортировки и целевой точки, а также оптимальный путь движения в динамической модели виртуального макета, и после определения монорельсового подъемника 2, который находится ближе всего к точке транспортировки в режиме ожидания, интеллектуальная система управления посылает команду модулю автоматического управления монорельсовым подъемником 2 через высокоскоростную линию связи. Модуль автоматического управления управляет монорельсовым подъемником 2 для перемещения в точку передачи для завершения погрузки механического оборудования или персонала. После завершения процесса передачи автоматический модуль управления приводит в движение монорельсовый подъемник 2 для достижения целевой точки по оптимальной траектории. Затем осуществляется анализ оцифрованной трехмерной информации и управление работой монорельсового подъемника 2 через модуль автоматического управления на монорельсовом подъемнике 2, и реализуется эффективный и упорядоченный запуск каждого подземного монорельсового подъемника 2, управляемый с поверхности.[00109] After determining the driving path, the intelligent control system first marks the positions of the transportation point and the target point, as well as the optimal driving path in the dynamic model of the virtual layout, and after determining the monorail 2 that is closest to the standby transportation point, the intelligent system control sends a command to the automatic control module of monorail lift 2 via a high-speed communication line. The automatic control module controls the monorail lift 2 to move to the transfer point to complete the loading of mechanical equipment or personnel. After the transfer process is completed, the automatic control module drives the monorail lift 2 to reach the target point along the optimal path. Then, the digitized three-dimensional information is analyzed and the operation of the monorail lift 2 is controlled through the automatic control module on the monorail lift 2, and the efficient and orderly start-up of each underground monorail lift 2 controlled from the surface is realized.

[00110] Далее, метод автоматического управления связан с управлением железнодорожным переключателем, управление железнодорожным переключателем относится к тому, что когда интеллектуальная система управления посылает команду на модуль автоматического управления, и модуль автоматического управления управляет монорельсовым подъемником 2 для перемещения к целевой точке, он неизбежно столкнется с железнодорожным переключателем, в это время интеллектуальная система управления должна считать данные в динамической модели виртуального макета. Когда интеллектуальная система управления рассчитывает, что расстояние от монорельсового подъемника 2 в динамической модели виртуального макета до переднего железнодорожного переключателя находится в пределах заданного диапазона с помощью алгоритмов искусственного интеллекта, интеллектуальная система управления сначала считывает информацию о положении железнодорожного переключателя в данный момент в динамической модели виртуального макета, в случае, если переносной рельс в железнодорожном переключателе находится в правильном положении в данный момент, интеллектуальная система управления не дает никакой реакции; в случае, когда переносной рельс в железнодорожном переключателе не находится в правильном положении в данный момент, интеллектуальная система управления посылает команду контроллеру переносного рельса, и контроллер переносного рельса управляет рельсом для поворота в правильное положение, так чтобы монорельсовый подъемник 2 двигался плавно.[00110] Further, the automatic control method is related to the control of the railway switch, the control of the railway switch refers to the fact that when the intelligent control system sends a command to the automatic control module, and the automatic control module controls the monorail lift 2 to move to the target point, it will inevitably collide with the railway switch, at this time the intelligent control system needs to read the data in the dynamic model of the virtual layout. When the intelligent control system calculates that the distance from Monorail 2 in the dynamic virtual layout model to the front railway switch is within a specified range using artificial intelligence algorithms, the intelligent control system first reads information about the position of the railway switch at the moment in the dynamic virtual layout model , in case the portable rail in the railway switch is in the correct position at the moment, the intelligent control system will not give any response; In the case where the portable rail in the railway switch is not in the correct position at the moment, the intelligent control system sends a command to the portable rail controller, and the portable rail controller controls the rail to rotate to the correct position so that the monorail hoist 2 moves smoothly.

[00111] Кроме того, система передачи данных включает в себя шахтные светильники, расположенные на внутренней стене выработки 1 с определенными интервалами. В изобретении используется первое устройство приема беспроводного сигнала, первое устройство передачи беспроводного сигнала, первое устройство приема беспроводного сигнала LIFI и первое устройство передачи беспроводного сигнала LIFI. Блок передачи данных соответственно соединен с первым устройством приема беспроводного сигнала и первым устройством передачи беспроводного сигнала. Первое устройство приема беспроводного сигнала соединено проводами с первым устройством передачи беспроводного сигнала LIFI, а первое устройство передачи беспроводного сигнала соединено проводами с первым устройством приема беспроводного сигнала LIFI.[00111] In addition, the data transmission system includes mine lights located on the inner wall of the mine 1 at certain intervals. The invention uses a first wireless signal receiving device, a first wireless signal transmitting device, a first LIFI wireless signal receiving device, and a first LIFI wireless signal transmitting device. The data transmission unit is respectively connected to the first wireless signal receiving device and the first wireless signal transmitting device. The first wireless signal receiving device is connected by wires to the first LIFI wireless signal transmitting device, and the first wireless signal transmitting device is connected by wires to the first LIFI wireless signal receiving device.

[00112] Модуль автоматического управления включает второе беспроводное устройство приема сигнала LIFI, и второе беспроводное устройство приема сигнала LIFI соединено с первым беспроводным устройством передачи сигнала LIFI посредством беспроводной линии связи LIFI.[00112] The automatic control module includes a second wireless LIFI signal receiving device, and the second wireless LIFI signal receiving device is connected to the first wireless LIFI signal transmitting device via a wireless LIFI communication line.

[00113] Базовая станция позиционирования включает второе беспроводное устройство передачи сигнала LIFI, и второе беспроводное устройство передачи сигнала LIFI соединено с первым беспроводным устройством приема сигнала LIFI через беспроводную линию связи LIFI.[00113] The positioning base station includes a second wireless LIFI signal transmission device, and the second wireless LIFI signal transmission device is connected to the first wireless LIFI signal receiving device via a wireless LIFI communication link.

[00114] Модуль датчика железнодорожного переключателя включает третье беспроводное устройство приема сигнала LIFI и третье беспроводное устройство передачи сигнала LIFI, причем третье беспроводное устройство приема сигнала LIFI соединено с выходным терминалом первого беспроводного устройства передачи сигнала LIFI через беспроводную линию связи LIFI. Третье беспроводное устройство передачи сигнала LIFI соединено с первым беспроводным устройством приема сигнала LIFI через беспроводную линию связи LIFI.[00114] The railway switch sensor module includes a third wireless LIFI signal receiving device and a third wireless LIFI signal transmitting device, wherein the third wireless LIFI signal receiving device is connected to an output terminal of the first wireless LIFI signal transmitting device via a wireless LIFI communication line. The third wireless LIFI signal transmitting device is connected to the first wireless LIFI signal receiving device via a wireless LIFI communication line.

[00115] Способ передачи данных с поверхности под землю заключается в следующем: блок передачи данных передает данные на первое устройство приема беспроводного сигнала, первое устройство приема беспроводного сигнала передает данные на первое устройство передачи беспроводного сигнала LIFI, а затем первое устройство передачи беспроводного сигнала LIFI передает данные на второе устройство приема беспроводного сигнала LIFI и третье устройство приема беспроводного сигнала LIFI соответственно.[00115] A method for transmitting data from the surface to the ground is as follows: the data transmission unit transmits data to the first wireless signal receiving device, the first wireless signal receiving device transmits data to the first LIFI wireless signal transmission device, and then the first LIFI wireless signal transmission device transmits data to the second LIFI wireless signal receiving device and the third LIFI wireless signal receiving device, respectively.

[00116] Способ передачи данных из-под земли на поверхность заключается в следующем: второе устройство беспроводной передачи сигнала LIFI и третье устройство беспроводной передачи сигнала LIFI соответственно передают данные на первое устройство беспроводного приема сигнала LIFI, первое устройство беспроводного приема сигнала LIFI передает данные на первое устройство беспроводной передачи сигнала, а первое устройство беспроводной передачи сигнала передает данные на блок передачи данных.[00116] The method of transmitting data from underground to the surface is as follows: the second LIFI wireless signal transmission device and the third LIFI wireless signal transmission device respectively transmit data to the first LIFI wireless signal receiving device, the first LIFI wireless signal receiving device transmits data to the first a wireless signal transmission device, and the first wireless signal transmission device transmits data to the data transmission unit.

[00117] Процесс передачи информации для управления (предназначенной для беспилотного автоматического управления монорельсовым подъемником 2) с поверхности под землю происходит следующим образом: устройство передачи данных (через высокоскоростную линию связи) первый модуль приема беспроводных сигналов (через проводную цепь) первое устройство передачи беспроводных сигналов LIFI (через линию беспроводной связи LIFI) второе устройство приема беспроводных сигналов LIFI (модуль автоматического привода) и третье устройство приема беспроводных сигналов LIFI (управление железнодорожным переключателем).[00117] The process of transmitting control information (for unmanned automatic control of the monorail lift 2) from the surface to the ground occurs as follows: a data transmission device (via a high-speed communication line) a first wireless signal receiving module (via a wired circuit) a first wireless signal transmission device LIFI (via LIFI wireless communication line) a second LIFI wireless signal receiving device (automatic drive module) and a third LIFI wireless signal receiving device (railway switch control).

[00118] Процесс передачи информации о железнодорожном переключателе и информации о положении (для обновления виртуального макета) из-под земли на поверхность происходит следующим образом: второе устройство беспроводной передачи сигнала LIFI (информация о положении) и третье устройство беспроводной передачи сигнала LIFI (информация о железнодорожном переключателе) (через беспроводную линию связи LIFI) первое устройство беспроводного приема сигнала LIFI (через проводную цепь) первый модуль беспроводной передачи сигнала (через высокоскоростную линию связи) блок передачи данных. Все они являются посредниками при передаче данных.[00118] The process of transmitting railway switch information and position information (to update the virtual layout) from underground to the surface is as follows: a second LIFI wireless signal transmission device (position information) and a third LIFI wireless signal transmission device (position information). railway switch) (via a wireless LIFI communication line) a first wireless signal receiving device LIFI (via a wired circuit) a first wireless signal transmission module (via a high-speed communication line) a data transmission unit. All of them are intermediaries in data transfer.

[00119] Затем модуль системы позиционирования передает информацию о положении на метках позиционирования на ближайшую базовую станцию позиционирования, базовая станция позиционирования передает информацию о положении в систему передачи данных с помощью второго устройства передачи беспроводного сигнала LIFI по беспроводной линии связи LIFI, чтобы определить профиль внутренней поверхности выработки 1 и информацию о положении под землей монорельсового подъемника 2 и устройства слежения. Третье беспроводное передающее устройство LIFI встроено в модуль датчика железнодорожного переключателя, модуль датчика железнодорожного переключателя передает информацию о железнодорожном переключателе в систему передачи данных с помощью третьего беспроводного передающего устройства LIFI по беспроводному каналу связи LIFI, информация передается первым беспроводным передающим устройством LIFI на цифровой приемопередающий блок, а затем информация передается на динамический модуль виртуального макета в системе виртуального макета после обработки блоком обработки данных. Система виртуального макета обновляет динамический модуль виртуального макета в режиме реального времени в соответствии с информацией, собранной каждым датчиком железнодорожного переключателя в модуле железнодорожных датчиков, и информацией о положении (включая монорельсовый подъемник 2, выработку 1 и устройство слежения), собранной метками позиционирования, и преобразует реальную трехмерную информацию о выработке шахты и состоянии работы монорельсового подъемника в цифровую трехмерную информацию в виртуальном мире, тем самым завершая процесс передачи данных.[00119] Then, the positioning system module transmits the position information on the positioning marks to the nearest positioning base station, the positioning base station transmits the position information to the data transmission system using the second LIFI wireless signal transmission device via the LIFI wireless communication link to determine the profile of the inner surface workings 1 and information about the underground position of the monorail lift 2 and the tracking device. The third LIFI wireless transmitting device is built into the railway switch sensor module, the railway switch sensor module transmits the railway switch information to the data transmission system by the third LIFI wireless transmitting device through the LIFI wireless communication channel, the information is transmitted by the first LIFI wireless transmitting device to the digital transceiver unit, and then the information is transferred to the virtual layout dynamic module in the virtual layout system after processing by the data processing unit. The virtual layout system updates the dynamic virtual layout module in real time according to the information collected by each railway switch sensor in the railway sensor module and the position information (including monorail 2, roadway 1 and tracking device) collected by the positioning marks, and converts real three-dimensional information about the mine workings and the operating status of the monorail into digital three-dimensional information in the virtual world, thereby completing the data transfer process.

[00120] Датчик железнодорожного переключателя, контроллер железнодорожного переключателя, третье беспроводное устройство приема сигнала LIFI и третье беспроводное устройство передачи сигнала LIFI расположены на железнодорожном переключателе.[00120] A rail switch sensor, a rail switch controller, a third wireless LIFI signal receiving device, and a third wireless LIFI signal transmitting device are located on the rail switch.

[00121] Контроллер железнодорожного переключателя установлен на каждом переносном рельсе в каждой выработке 1 для управления поворотом рельса на железнодорожном переключателе, а датчик железнодорожного переключателя передает информацию о состоянии положения соединения переносного рельса в железнодорожном переключателе на третье беспроводное устройство передачи сигнала LIFI, и затем третье устройство беспроводной передачи сигнала LIFI передает информацию о состоянии положения соединения переносного рельса в железнодорожном выключателе на первое устройство беспроводного приема сигнала LIFI внутри шахтного светильника, и первое устройство беспроводного приема сигнала LIFI передает информацию на блок обработки данных, затем информация передается на динамический модуль виртуального макета в системе виртуального макета через блок обработки данных. Когда интеллектуальная система управления на поверхности определяет, что переносной рельс в определенном железнодорожном переключателе необходимо повернуть, блок управления посылает управляющий сигнал и передает управляющий сигнал на блок передачи данных, а затем блок передачи данных передает управляющую инструкцию на шахтный светильник, первое беспроводное устройство передачи сигнала LIFI в шахтном светильнике передает управляющий сигнал третьему беспроводному устройству приема сигнала LIFI на железнодорожном переключателе, а третье беспроводное устройство приема сигнала LIFI передает управляющий сигнал контроллеру железнодорожного переключателя, контроллер железнодорожного переключателя управляет железнодорожным переключателем для поворота в правильное положение, чтобы обеспечить плавный проход монорельсового подъемника 2. Когда требуется автоматическое управление монорельсовым подъемником 2, блок передачи данных в интеллектуальной системе управления передает управляющий сигнал на первое беспроводное устройство передачи сигнала LIFI внутри шахтного светильника, первое беспроводное устройство передачи сигнала LIFI внутри шахтного светильника передает управляющую информацию на второе беспроводное устройство приема сигнала LIFI в модуле автоматического привода через беспроводную связь LIFI, так что монорельсовый подъемник 2 управляется модулем автоматического управления для беспилотного запуска.[00121] A railway switch controller is installed on each portable rail in each roadway 1 to control the rotation of the rail on the railway switch, and the railway switch sensor transmits information about the connection state of the portable rail in the railway switch to the third wireless LIFI signal transmission device, and then the third device The LIFI wireless signal transmission transmits information about the connection position status of the portable rail in the railway switch to the first LIFI wireless signal receiving device inside the mine light, and the first LIFI wireless signal receiving device transmits the information to the data processing unit, then the information is transmitted to the dynamic virtual layout module in the system virtual layout through the data processing unit. When the surface intelligent control system detects that the portable rail in a certain railway switch needs to be turned, the control unit sends a control signal and transmits the control signal to the data transmission unit, and then the data transmission unit transmits the control instruction to the mine light, the first LIFI wireless signal transmission device in the mine light transmits the control signal to the third wireless LIFI signal receiving device on the railway switch, and the third wireless LIFI signal receiving device transmits the control signal to the railway switch controller, the railway switch controller controls the railway switch to rotate to the correct position to ensure smooth passage of the monorail lift 2. When automatic control of the monorail hoist 2 is required, the data transmission unit in the intelligent control system transmits a control signal to the first wireless LIFI signal transmission device inside the shaft light, the first wireless LIFI signal transmission device inside the shaft light transmits control information to the second wireless LIFI signal receiving device in the module automatic drive via LIFI wireless communication, so that the monorail lift 2 is controlled by the automatic control module for unmanned starting.

[00122] Данный вариант осуществления изобретения дополнительно включает этап 7, выполненный перед этапом 3, при этом этап 7 заключается в следующем.[00122] This embodiment further includes step 7 performed before step 3, wherein step 7 is as follows.

[00123] На этапе 7 создается статическая модель виртуального макета устройства слежения.[00123] In step 7, a static model of the virtual layout of the tracking device is created.

[00124] На этапе S7-1 географические положения выработки 1, пути монорельсового подъемника (включая железнодорожный переключатель), цепи и анкерного болта определяются множеством меток позиционирования в модуле системы позиционирования.[00124] In step S7-1, the geographical positions of the roadway 1, the monorail lift path (including the railway switch), the chain and the anchor bolt are determined by a plurality of positioning marks in the positioning system module.

[00125] На этапе S7-2 информация о географическом положении устройства слежения, полученная на этапе S7-1, передается в интеллектуальную систему управления через систему передачи данных.[00125] In step S7-2, the geographic location information of the tracking device obtained in step S7-1 is transmitted to the intelligent control system via the data communication system.

[00126] На этапе S7-3 полученная информация передается интеллектуальной системой управления в систему виртуального макета.[00126] In step S7-3, the acquired information is transmitted by the intelligent control system to the virtual layout system.

[00127] На этапе S7-4 статическая модель виртуального макета устройства слежения создается системой виртуального макета в соответствии с полученной информацией.[00127] In step S7-4, a static model of the virtual layout of the tracking device is created by the virtual layout system in accordance with the acquired information.

[00128] Статическая модель виртуального макета устройства слежения, созданная на этапе S7, и статическая модель виртуального макета монорельсового подъемника, созданная на этапе S2, импортируются в статическую модель виртуального макета выработки, созданную на этапе S1, для интеграции в полную статическую модель виртуального макета, которая может имитировать подземную среду более четко и детально, и удобна для визуального наблюдения за движением монорельсового подъемника 2.[00128] The static virtual layout model of the tracking device created in step S7 and the static virtual layout model of the monorail lift created in step S2 are imported into the static virtual layout model of the workings created in step S1 for integration into the complete static virtual layout model, which can simulate the underground environment more clearly and in detail, and is convenient for visually observing the movement of monorail lift 2.

[00129] В этом варианте осуществления изобретения все монорельсовые подъемники 2 пронумерованы, и состояние каждого пронумерованного монорельсового подъемника определяется как режим работы/ожидания с помощью модуля определения состояния в модуле автоматического управления.[00129] In this embodiment, all of the monorails 2 are numbered, and the state of each numbered monorail is determined to be an operating/standby state by a state determination module in the automatic control module.

[00130] Интеллектуальная система управления, представленная в настоящем варианте изобретения, пропускает монорельсовый подъемник в режиме работы при поиске монорельсового подъемника 2 в динамической модели виртуального макета.[00130] The intelligent control system provided in the present embodiment of the invention skips the monorail lift in the operating mode when searching for the monorail lift 2 in the dynamic model of the virtual layout.

[00131] В настоящем изобретении используется технология позиционирования в сверхшироком диапазоне, сигнал сверхширокого диапазона имеет сильную проникающую способность, что может решить проблему блокировки препятствий в процессе позиционирования, и может дополнительно реализовать точное позиционирование монорельсового подъемника 2, и получить позиции, где механическое оборудование и персонал должны быть перемещены монорельсовым подъемником, запустить ближайший монорельсовый подъемник в нерабочем состоянии, и реализовать высокую эффективность запуска для монорельсового подъемника.[00131] The present invention uses ultra-wide range positioning technology, the ultra-wide range signal has strong penetrating power, which can solve the problem of blocking obstacles in the positioning process, and can further realize the precise positioning of the monorail lift 2, and obtain positions where mechanical equipment and personnel should be moved by the monorail lift, launch the nearest monorail lift in a non-operating state, and realize high starting efficiency for the monorail lift.

[00132] В настоящем варианте изобретения применяется технология виртуального макета для автоматического управления монорельсовым подъемником 2, что позволяет реализовать беспилотное управление монорельсовым подъемником, уменьшить затраты на персонал в шахте и избежать несчастных случаев, вызванных неправильным управлением или работой водителя.[00132] The present embodiment of the invention applies virtual layout technology to automatically control the monorail lift 2, which can realize unmanned control of the monorail lift, reduce personnel costs in the mine, and avoid accidents caused by improper control or operation of the driver.

[00133] Устройство позиционирования может быть расположено на операторе посредством воспроизведения трехмерной модели для подземной выработки в настоящем изобретении. Когда по особым причинам происходит аварийное обрушение шахты и персонал оказывается в ловушке, трехмерный виртуальный макет поможет быстро найти и спасти персонал, чтобы обеспечить его безопасность.[00133] The positioning device can be positioned on the operator by reproducing a three-dimensional model for an underground mine in the present invention. When a mine collapse occurs due to special reasons and personnel are trapped, the 3D virtual layout will help quickly locate and rescue personnel to ensure their safety.

[00134] В этом варианте осуществления шахтный светильник используется не только для освещения, но и в качестве посредника для передачи данных между поверхностью и подземной выработкой через первое устройство LIFI в шахтном светильнике.[00134] In this embodiment, the shaft light is used not only for illumination, but also as an intermediary for transmitting data between the surface and the underground working through the first LIFI device in the shaft light.

[00135] Специалистам в данной области будет понятно, что, если не определено иное, все термины (включая технические термины и научную терминологию), используемые в настоящем документе, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистами в данной области. Следует также понимать, что термины, подобные тем, которые определены в общем глоссарии, следует понимать как имеющие значения, соответствующие их значениям в контексте предшествующего уровня техники, и, если их определение не соответствует настоящему документу, не толкуются в идеалистических или чрезмерно формальных значениях.[00135] Those skilled in the art will appreciate that, unless otherwise defined, all terms (including technical terms and scientific terminology) used herein have the same meaning as commonly understood by those skilled in the art. It should also be understood that terms such as those defined in the general glossary are to be understood to have meanings consistent with their meanings in the context of the prior art and, unless defined herein, are not to be construed in idealistic or overly formal terms.

[00136] Значение "и/или", описанное в настоящем изобретении, включает ситуации, когда каждое из этих слов используется отдельно или совместно.[00136] The meaning of “and/or” described in the present invention includes situations where each of these words is used separately or together.

[00137] Значение термина "соединение", описанного в настоящем изобретении, может быть включать прямое соединение между компонентами или опосредованное соединение между компонентами через другие компоненты.[00137] The meaning of the term "connection" as described in the present invention may include a direct connection between components or an indirect connection between components through other components.

[00138] В соответствии с идеальными вариантами осуществления настоящего изобретения и на основе вышеприведенных описаний, соответствующий персонал будет вносить различные изменения и модификации, не отступая от технических идей настоящего изобретения. Технический объем настоящего изобретения не ограничивается содержанием описания изобретения, данный объем определяется в зависимости от содержания формулы изобретения.[00138] In accordance with the ideal embodiments of the present invention and based on the above descriptions, various changes and modifications will be made by appropriate personnel without departing from the technical teachings of the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to the content of the description of the invention, this scope is determined depending on the content of the claims.

Claims

1. Monorail automatic control system based on virtual layout, which includes data transmission system, high-speed communication line, automatic control module, railway switch sensor module and positioning system module located underground, and intelligent control system, and virtual layout system , located on the surface, where

the data transmission system includes mine lights, which are located on the inner wall of the working and at certain intervals, while the data transmission system is configured to transmit data on the surface and underground;

a high-speed communication line is configured to transmit data between the railway switch sensor module and the data transmission system, between the positioning system module and the data transmission system, and between the data transmission system and the intelligent control system;

the automatic control module is connected to the data transmission system, it is located on each monorail elevator, and is designed for unmanned control of the monorail elevator, the automatic control module includes a state detection module and a monorail elevator control module, where the state determination module is designed to determine the two operating states of the monorail elevator, one of which is the operating mode and the other is the standby mode; a voltage sensor is located on the lifting chain of the monorail lift, when the voltage value measured by the voltage sensor on the lifting chain exceeds a predetermined range, the automatic control module determines that the monorail lift is in operation mode; when the voltage value measured by the voltage sensor on the lifting chain does not exceed the set range, the automatic control module determines that the monorail lift is in standby mode;

the search for the closest monorail lift to the point of transportation, which is in standby mode, is carried out by an intelligent control system using an artificial intelligence algorithm;

the railway switch sensor module includes railway switch sensors that are located on each portable rail of each railway switch, they are designed to detect the connection state and position of each portable rail for each railway switch;

the positioning system module is configured to determine the profile of the inner surface of the excavation to position the tracking device and determine the geographic position of each underground monorail lift in real time, and to transmit positioning and geographic position information to the data transmission system;

Data exchange in both directions is carried out between the intelligent control system and the data transmission system, data exchange in both directions is carried out between the data transmission system and the railway switch sensor module, and data exchange in both directions is carried out between the data transmission system and the positioning system module;

data is exchanged between the virtual layout system and the intelligent control system;

The positioning system module includes a positioning mark and a positioning base station, where the positioning mark is located on the inner surface of the excavation to collect the profile of the inner surface of the excavation and is designed to transmit the collected position information to the nearest positioning base station, the fitting algorithm is used to fit the discretized point profiles to a continuous curved one surface profile, that is, to obtain a three-dimensional model of the mine; a positioning mark is further located on the tracking device for positioning the tracking device and is configured to transmit position information to a nearby positioning base station; a positioning mark is further located on the monorail to determine the geographic position of each underground monorail in real time, and is configured to transmit geographic position information to a nearby positioning base station; a positioning base station is located in the excavation at intervals, the positioning base station is connected to the positioning mark via a wireless network, and the positioning base station is configured to obtain position information of the positioning mark;

the intelligent control system includes a data transmission unit, a data processing unit and a control unit;

each of the mine lights includes a first wireless signal receiving device, a first wireless signal transmitting device, a first LIFI wireless signal receiving device, and a first LIFI wireless signal transmitting device, the data transmission unit is respectively connected to the first wireless signal receiving device and the first wireless signal transmitting device, the first the wireless signal receiving device is connected by wires to the first LIFI wireless signal transmission device, and the first wireless signal transmission device is connected by wires to the first LIFI wireless signal receiving device;

the automatic control module includes a second wireless LIFI signal receiving device, and the second wireless LIFI signal receiving device is connected to the first wireless LIFI signal transmitting device via a wireless LIFI communication line;

the positioning base station includes a second wireless LIFI signal transmission device, and the second wireless LIFI signal transmission device is connected to the first wireless LIFI signal receiving device via a wireless LIFI communication link;

The railway switch sensor module includes a third wireless LIFI signal receiving device and a third wireless LIFI signal transmitting device, the third wireless LIFI signal receiving device is connected to an output terminal of the first wireless LIFI signal transmitting device via a wireless LIFI communication line, and the third wireless LIFI signal transmitting device is connected to a first wireless device for receiving a LIFI signal via a wireless LIFI communication line; And

The positioning system module transmits the position information of the positioning marks to the nearest positioning base station, the positioning base station transmits the position information to the data transmission system using the second LIFI wireless signal transmission device through the LIFI wireless communication line to determine the profile of the internal surface of the mine and underground information position of the monorail lift and tracking device; The railway switch sensor module transmits the railway switch information to the data transmission system by the third LIFI wireless signaling device through the LIFI wireless communication link, the information is transmitted by the first LIFI wireless signaling device to the digital transceiver device, and then the information is transmitted to the dynamic virtual layout module in virtual layout system after processing by the data processing unit; The virtual layout system updates the dynamic virtual layout module in real time according to the information collected by each railway switch sensor in the railway sensor module and the position information including the monorail lift, working and tracking device collected by the positioning marks, and converts the real three-dimensional information about underground workings and the operating mode of the monorail lift into digital three-dimensional information in the virtual world, thereby completing the data transfer process.

2. The system according to claim 1, characterized in that the data transmission unit exchanges data with the sensor module of the railway switch through the data transmission system, as well as exchanges data with the positioning system module through the data transmission system; The virtual layout system transmits information to the control unit, and the control unit sends a command to the data transmission unit.

3. The system according to claim 2, characterized in that the high-speed communication line is additionally designed for data exchange between the data transmission unit and the data transmission system, between the data transmission unit and the data processing unit, between the data processing unit and the virtual layout system, between the virtual layout system layout and control unit, as well as between the control unit and data transmission unit.

4. The system according to claim 3, characterized in that the positioning base station is designed to transmit position information to a data transmission unit on the surface.

5. The system according to claim 4, characterized in that the tracking device includes a working, a monorail lift path, a chain and an anchor bolt.

6. The system according to claim 2, characterized in that it is configured to transmit data from the surface to the ground, in which: the data transmission unit transmits data to the first wireless signal receiving device, the first wireless signal receiving device transmits data to the first LIFI wireless signal transmission device, and then the first LIFI wireless signal transmission device transmits data to the second LIFI wireless signal receiving device and the third LIFI wireless signal receiving device, respectively; And

it is configured to transmit data from the underground space to the surface, in which: the second wireless LIFI signal transmission device and the third wireless LIFI signal transmission device respectively transmit data to the first wireless LIFI signal receiving device, the first wireless LIFI signal receiving device transmits data to the first wireless a signal transmission device, and the first wireless signal transmission device transmits data to the data transmission unit.

7. A method for automatically controlling a monorail lift based on a virtual layout, which includes the following steps:

stage S1, creation of a static model of a virtual mine layout;

step S1-1, transmitting, by the railway switch sensor module and the positioning system module, the connection state and position of each portable rail of each railway switch, the cross-sectional size of the excavation and the tendency of the excavation to the intelligent control system through the data transmission system;

S1-2, transmission by the intelligent control system of the received information to the virtual layout system; And

S1-3, creation, in accordance with the information received, of a static model of a virtual mine layout using a virtual layout system;

stage S2, creation of a static model of the virtual layout of the monorail lift;

S2-1, the positioning system module transmits information about the geographical position of each monorail lift to the intelligent control system through the data transmission system;

S2-2, transmission of information by the intelligent control system to the virtual layout system; And

S2-3, creating, according to the information received, a static virtual layout model for each monorail lift separately using the virtual layout system;

stage S3, obtaining a complete static model of the virtual layout;

S3-1, import the static model of the virtual layout of the monorail lift created in step S2 into the static model of the virtual layout of the workings created in step S1, and integrate it into the complete static model of the virtual layout;

step S4, data import;

step S4-1, numbering each monorail lift in order 001, 002, 003...; And

S4-2, importing the number information in step S4-1 into the automatic control module of the monorail lift and the virtual layout model corresponding to each monorail lift;

step S5, obtaining a dynamic model of the virtual layout;

step S5-1, the module of the positioning system fixes the dynamic position of the body of each monorail lift in real time and transfers the dynamic position of the body of each monorail lift to the intelligent control system;

S5-2, the intelligent control system transmits the received dynamic information about the position of the entire body of each monorail in real time to the full static model of the virtual layout obtained in step S3, thereby updating the position of the virtual layout of each monorail in the static model of the virtual layout of the workings in real time; And

S5-3, completing the process of transition from static virtual layouts to dynamic digital layouts at this point, and obtaining dynamic information about the position of the entire monorail lift body corresponding to each number on the roadway, thereby obtaining a dynamic virtual layout model of each monorail lift in the development;

wherein the positioning system module transmits the position information of the positioning marks to the nearest positioning base station, the positioning base station transmits the position information to the data transmission system using the second LIFI wireless signal transmission device via the LIFI wireless communication line to determine the profile of the internal surface of the excavation and information about the underground position of the monorail lift and tracking device; The railway switch sensor module transmits the railway switch information to the data transmission system by the third LIFI wireless signal transmission device via the LIFI wireless communication line, and the information is transmitted by the first LIFI wireless signal transmission device to the digital transceiver device, and then the information is transmitted to the dynamic virtual layout module in the virtual layout system after optimal processing by the data processing unit; the virtual layout system updates the dynamic virtual layout module in real time according to the information collected by each railway switch sensor in the railway sensor module and the position information including the monorail lift, the working and the tracking device collected by the positioning marks;

stage S6, performing unmanned control of the launch of monorail lifts;

S6-1, connecting the virtual layout system to the control unit of the intelligent control system;

S6-2, the control unit reads the data for the dynamic virtual layout in step S5 in real time and analyzes the read data;

S6-3, generating, according to the analysis in step S6-2, a corresponding instruction by the control unit and transmitting a corresponding instruction to the data transmission unit, and transmitting, by the data transmission unit, an instruction to the automatic control unit via the data transmission system; And

S6-4, performing, through the automatic control module, unmanned control of the launch of the corresponding monorail lift, immediately determining when the monorail lift needs transportation, the position of the transportation point and the target transportation point, by the intelligent control system; integration, after determining the positions of the transportation point and the target point, the intelligent control system through the artificial intelligence algorithm, searching, through the intelligent control system, the monorail lift closest to the transportation point and in standby mode in the dynamic model of the virtual layout through the application of the artificial intelligence algorithm.

8. The method according to claim 7, characterized in that the method further includes step S7, performed before step S3, and step S7 consists in creating a static model of the virtual layout of the tracking device, namely:

S7-1, positioning, through the positioning marks in the positioning system module, the geographical positions of the mine, the monorail path, the chain and the anchor bolt;

S7-2, transmitting, through the data transmission system, the geographic position information of the tracking device obtained in step S7-1 to the intelligent control system;

S7-3, transmission, by an intelligent control system, of the received information to the virtual layout system; And

S7-4, the system creates a virtual layout in accordance with the received information of a static model of the virtual layout of the tracking device.