用于控制开采和/或施工机器的通信的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于控制数据通信网络(220)中的数据的传输的方法，数据的传输是开采和/或施工机器(100)与所述数据通信网络(220)的网络节点(210)之间的数据的传输，所述数据的传输至少部分地通过无线通信链路(208)执行。该方法包括：‑估计所述无线链路(208)的通信容量的度量，该估计至少部分地基于通过所述无线通信链路(208)进行的传输的往返时间，以及‑基于所述度量适应性调整所述开采和/或施工机器(100)在无线通信链路(208)上的数据传输负载。本发明专利技术还涉及系统以及开采和/或施工机器(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制开采和/或施工机器的通信的方法和系统
本专利技术特别地涉及开采和隧道挖掘，并且更具体地涉及用于控制开采和/或施工机器的通信的方法和系统。本专利技术还涉及开采和/或施工机器以及实现根据本专利技术的方法的计算机程序和计算机可读介质。
技术介绍
例如，关于开采和隧道挖掘，存在持续不断的改进例如效率、生产率和安全性的过程。在不断增加的程度上进行的改变/改进的示例是开采中发生的各种过程的全部或部分的自动化和/或远程控制。例如经常期望的是在开采/隧道掘进中使用的机器的至少一部分可以以完全自主的模式来驱动，即，不需要操作者来影响转向。然而，自主操作并不总是合适的或在经济上是合理的。例如，在不断变化的环境中可能就是这种情况。例如，存在一些矿井，在这些矿井中经常会出现新的巷(gallery)/硐(drift)，并且在这些矿井中可能会重新装填旧的硐，这通常会对机器的自主操作有影响。这可能是因为完全自主解决方案的设置通常会相对耗费时间和资源，并且一旦驱动自主机器的环境发生变化，就至少部分需要新的设置。尽管如此，例如出于安全原因，通常期望机器不由机载操作者驱动。代替地，这可以通过借助远程控制来驱动的机器来避免，其中例如位于机器的视野外的控制室中的操作者借助适当的操纵装置诸如例如控制杆来控制机器。关于远程控制，可以以这种方式控制各种种类的机器。例如，该控制可以用于控制所谓的LHD(装载-牵引-倾卸)机器，这些机器通常用于将破碎的岩石/矿石从例如进行过爆破的位置移出并运输到另外的位置，以进行进一步的处理。远程控制的优点在于，可以将操作者从机器在其中工作的危险环境移至相当安全的位置诸如例如控制室。例如在借助钻探装置进行钻探的情况下，远程控制也可以用于其他种类的机器，其中例如可以从远程位置控制实际钻探以降低发生涉及开采人员的事故的风险。远程控制也可以用于例如控制矿用卡车以及其他种类的机器。关于自主机器和远程控制机器的使用，特别是关于远程控制机器的使用，可能存在机器与例如操作者从其控制机器的控制站之间的数据的不断交换。被交换的数据可以例如包括用于操纵机器的转向命令、来自设置在机器上的各种传感器的传感器数据以及来自设置在机器上的一个或更多个摄像机的视频数据(视频流)，以促进机器的远程控制操作。因此，为了以这种方式适当地控制机器，它依赖于及时提供所期望的数据的数据通信。在远程控制机器是静止的或基本静止的情况下，例如通常可以将钻探装置一次仅以相对小的步距移动视为这种情况，数据交换的及时性可能不太重要，但是在远程控制例如可以被设置成在例如矿井中被以较长的距离远程控制的装载机器或矿用卡车的情况下，可靠的数据交换可能是能够安全操纵机器的先决条件。
技术实现思路
因此，有利的是实现可以在开采和/或施工机器与远程位置之间进行数据通信的情况下提高可靠性和/或可预测性的方法和系统，其中，所述通信至少部分地通过无线数据通信链路执行。根据本专利技术，提供了一种用于控制数据通信网络中的数据的传输的方法，所述数据传输是开采和/或施工机器与所述数据通信网络的网络节点之间的数据的传输，所述数据的传输至少部分地通过无线通信链路执行，该方法包括：-估计所述无线链路的通信容量的度量，该估计至少部分地基于通过所述无线通信链路进行的传输的往返时间，以及-基于所述度量适应性调整所述开采和/或施工机器在无线通信链路上的数据传输负载。如上所提及的，经常存在对开采和/或隧道挖掘中的各种机器进行远程控制和/或自主操作的期望。当远程控制机器时，并且至少在一定程度上自主操作机器也处于操作时，存在机器与从其控制机器的网络节点诸如例如控制站诸如例如计算机等之间的数据的不断交换。网络节点可以被定位成使得开采/施工机器不在操作者的视野内，例如在矿井的不同部分中，或者在远离矿井的位置处。开采和/或施工机器被配置成通过无线链路与网络节点通信，因此该网络节点从开采/施工机器看位于无线链路的上游。关于网络节点与开采和/或施工机器之间的通信，被传输的数据例如可以包括用于操纵机器的控制命令、从设置在机器上的各种传感器发出的传感器数据和/或来自设置在机器上的一个或更多个摄像机的视频数据(视频流)，其中视频数据可以例如用于促进远程控制或监测自主操作车辆的操作。如下面例示的，也可以传输其他种类的数据。只要满足通信所需的标准，就可以根据任何合适的标准来进行通过无线链路的通信。例如，可以利用WLAN、WiMAX、无线网状网络或任何其他合适的无线网络技术例如任何适当的电信标准来提供用于通过无线链路进行的通信。在开采/施工机器与网络节点之间传输的数据会固有地产生网络负载。只要网络负载低于网络的容量，机器与网络节点之间的通信就可以以期望的方式进行。但是，如果网络负载超过某个临界点，则数据分组可能会丢失，这可能导致数据的重新传输，从而进一步使网络拥塞，从而进一步降低通信容量。这进而可能导致机器与网络节点之间的可靠通信可能丢失，使得例如远程控制操作者不再能够控制机器，并且因此机器停止操作。通常，当无线链路的可用通信容量减少和/或变得拥塞时，会出现这种问题。通常，机器与网络节点之间的数据传输中网络的有线部分的容量较高。在机器静止或基本静止的情况下，如通常关于被设置用于钻探的钻探装置可以在钻探与爆破的循环之间一次移动相对小的距离例如不大于1至10米的情况下，由于拥塞导致的通信丢失可能不太可能丢失并且还可以更容易地恢复，而移动中的机器可以移动得更远离数据通信网络的提供对数据通信网络的无线访问接入的无线接入点。这样的机器移动可能会使无线链接进一步劣化。矿井和隧道建设的通信网络基础设施通常受站点所有者例如矿主的控制。这意味着，例如，基础设施的质量例如在通信容量方面可能很大程度上例如取决于站点所有者为无线通信容量分配的优先级而在站点之间变化。尽管如此，在具有不同通信容量的不同站点中使用的机器仍可以非常相似，并且本质上具有相同的通信容量要求。机器也可以例如在不知道其意图操作的地点处的主要通信条件的情况下被制造。这可能会带来问题，特别是在通信容量低的情况下。例如，站点可以具有其中例如用于允许无线通信的接入点彼此之间仅间隔很小的距离例如5至10米从而提供数据通信容量的基础设施，而其他站点则可能不优先考虑无线通信，而是可能将无线接入点间隔50至100米或更长。因此，具有基本相同的一般通信要求的可移动机器可能会根据其操作的地点而面临完全不同的通信可能性。根据本专利技术的实施方式，这种情况可以至少部分地得到解决，并且系统可以缓解问题，其中，当要在开采和/或施工机器与数据通信网络的网络节点之间传输数据时，机器与网络节点之间的通信通过无线链路传输，估计无线链路的通信容量的度量以确定传输可能性。以这种方式，机器的负载可以被适应性调整为当前的通信容量，使得例如当通信容量降低时可以降低数据传输速率，从而降低出现拥塞的风险并且由此也降低了与机器的通信的丢失的风险。对通信容量的估计可以例如是对可以通过无线链路传输的可能的传输速率诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制数据通信网络(220)中的数据的传输的方法，所述数据的传输是开采和/或施工机器(100)与所述数据通信网络(220)的网络节点(210)之间的数据的传输，所述数据的传输至少部分地通过无线通信链路(208)执行，所述方法的特征在于：/n-估计所述无线链路(208)的通信容量的度量，所述估计至少部分地基于通过所述无线通信链路(208)进行的传输的往返时间，以及/n-基于所述度量适应性调整所述开采和/或施工机器(100)在所述无线通信链路(208)上的数据传输负载。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 SE 1751633-71.一种用于控制数据通信网络(220)中的数据的传输的方法，所述数据的传输是开采和/或施工机器(100)与所述数据通信网络(220)的网络节点(210)之间的数据的传输，所述数据的传输至少部分地通过无线通信链路(208)执行，所述方法的特征在于：
-估计所述无线链路(208)的通信容量的度量，所述估计至少部分地基于通过所述无线通信链路(208)进行的传输的往返时间，以及
-基于所述度量适应性调整所述开采和/或施工机器(100)在所述无线通信链路(208)上的数据传输负载。


2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
-通过所述无线链路(208)向所述机器(100)和/或从所述机器(100)发送至少一个数据分组来确定所述往返时间，并将所述往返时间确定为发送器从接收器接收到所述至少一个数据分组的接收的确认所花费的时间。


3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
-将所述至少一个数据分组从所述开采和/或施工机器(100)发送至所述数据通信网络(220)的网络节点(210)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法还包括：
-借助于所述开采和/或施工机器(100)估计所述无线通信链路(208)的通信容量的度量。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
-在所述开采和/或施工机器(100)开始向所述网络节点(210)传输数据之前估计所述无线链路(208)的通信容量的度量。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
-将所述开采和/或施工机器(100)施加和/或意图施加在所述无线链路(208)上的传输负载与所述无线链路(208)的通信容量的所述度量进行比较，以及
-基于所述比较适应性调整所述开采和/或施工机器(100)在所述无线链路(208)上的负载。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
-当适应性调整所述开采和/或施工机器(100)在所述无线通信链路(208)上的数据传输负载时，使要在所述无线通信链路(208)上传输的数据优先，其中，减少或停止传输要传输的较低优先级的数据，以使得能够传输较高优先级的数据。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
-确定所述开采和/或施工机器(100)施加和/或意图施加在所述无线链路(208)上的传输负载是否超过所估计的可用通信容量，并且
-如果所述传输负载超过所估计的可用容量，则将所述开采和/或施工机器(100)的数据传输速率降低到致使负载低于所述无线链路(208)的所估计的容量的数据传输速率。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
-确定多个连续的往返时间，以及

【专利技术属性】
技术研发人员：韦斯利·桑托斯，罗兰·彼得松，里卡德·埃格贝克，哈坎·伦德瓦尔，
申请(专利权)人：安百拓凿岩有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE