一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统及方法，其方法包括：当接收到无人矿车的入场请求时，判断是否有入场或出场的无人矿车，若否，则判断当前无人矿车的目标卸载点是否有卸载的无人矿车，若否，则判断卸载区内处于卸载作业的无人矿车的数量是否大于预设阈值，若否，则下发航向数据至当前无人矿车，当前无人矿车根据航向数据到达相应的卸载点并进行卸载作业；当接收到当前无人矿车的出场请求时，判断是否有入场或出场的无人矿车，若否，则下发航向数据至当前无人矿车，当前无人矿车根据航向数据出场。本发明专利技术能够保证车辆的作业安全，增加卸载区域同时进行卸载作业的车辆，从而提高无人化系统整体的作业效率。从而提高无人化系统整体的作业效率。从而提高无人化系统整体的作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统及方法，属于露天矿山无人驾驶


技术介绍

[0002]国内外的露天矿山地处偏远，环境恶劣，矿区运输车辆作业司机老龄化趋势明显，由运输司机疏忽导致的安全事故频出，未来矿区在生产安全、人员投入等方面的经济负担将日益增加，露天矿山无人化运输解决方案在矿区迫切需求和现代科技发展的推动下，开始崭露头角。然而，露天矿山的作业管理特殊性和复杂性，导致露天矿山无人化系统的实现面临诸多技术挑战，如何能够提高作业效率是无人化系统技术的问题之一，其中提高卸载作业的效率也是提高整体作业效率的其中一环。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统及方法，解决露天矿山的卸载作业的效率和安全性的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，包括：
[0006]当接收到无人矿车的入场请求时，确定所述无人矿车到达卸载入场点；
[0007]判断是否有入场或出场的无人矿车，若是，则当前无人矿车加入入场等待队列；
[0008]若否，则判断当前无人矿车的目标卸载点是否有卸载的无人矿车；若是，则当前无人矿车加入入场等待队列；
[0009]若否，则判断卸载区内处于卸载作业的无人矿车的数量是否大于预设阈值，若是，则当前无人矿车加入入场等待队列；
[0010]若否，则下发航向数据至当前无人矿车，当前无人矿车根据航向数据到达相应的卸载点并进行卸载作业；
[0011]当接收到当前无人矿车的出场请求时，确定当前无人矿车卸载作业完成；
[0012]判断是否有入场或出场的无人矿车，若是，则当前无人矿车加入出场等待队列；
[0013]若否，则下发航向数据至当前无人矿车，当前无人矿车根据航向数据出场。
[0014]优选的，所述出场等待队列的优先级高于入场等待队列的优先级。
[0015]优选的，所述无人矿车实时上传工作状态，所述工作状态包括入场状态、出场状态、卸载状态、入场等待状态和出场等待状态。
[0016]优选的，根据所述入场状态、所述出场状态、所述入场等待状态和所述出场等待状态判断是否有入场或出场的无人矿车，根据所述卸载状态判断当前无人矿车的目标卸载点是否有卸载的无人矿车。
[0017]优选的，所述预设阈值为根据卸载区的面积范围、卸载点的数量以及卸载点的位置进行设置。
[0018]优选的，所述目标卸载点为根据无人矿车的尺寸以及与卸载区的挡土墙的距离位置选定的，选定条件满足：
[0019]无人矿车的后轮中心点的位置落在卸载区内，使得无人矿车2L/5货箱长度在挡土墙外侧，3L/5货箱长度在挡土墙内侧；
[0020]无人矿车的后轮中心线距挡土墙的距离为s米；
[0021]其中，L是后轮中心线到无人矿车最尾部的距离；s是无人矿车后轮中心线到挡土墙的距离，根据车体大小，s取1.5m，误差偏移量
△
d∈[
‑
0.5m,0.5m]。
[0022]第二方面，本专利技术提供了一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统，包括机群管控系统、矿用卡车和以及设置于矿用卡车上的车辆终端系统，所述车辆终端系统与机群管控系统通讯连接；
[0023]所述机群管控系统用于根据接收到无人矿车的入场请求或出场请求、判断是否有入场或出场的无人矿车、判断卸载区内处于卸载作业的无人矿车的数量是否大于预设阈值以及下发航向数据和控制指令；
[0024]所述车辆终端系统根据航向数据和控制指令控制无人矿车加入入场等待队列或出场等待队列、到达相应的卸载点并进行卸载作业。
[0025]优选的，所述车辆终端系统包括速度监测模块、导航定位模块和请求模块，所述速度监测模块用于监测无人矿车的车速；所述导航定位模块包括GPS和惯性导航系统，所述GPS用于监测无人矿车的位置信息，所述惯性导航系统用于接收机群管控系统下发的航向数据，根据航向数据控制无人矿车到达目标卸载点，所述请求模块用于发送入场请求和出场请求；
[0026]所述机群管控系统包括计算机控制装置，所述计算机控制系统用于获取无人矿车的车速、位置信息、入场请求和出场请求，计算出航向数据和控制指令并下发至无人矿车以及出场。
[0027]优选的，所述车辆终端系统还包括环境感知模块，所述环境感知模块包括激光雷达，所述激光雷达用于获取无人矿车周围环境数据，并上送给机群管控系统；所述激光雷达安装在无人矿车后方中心，用于检测障碍物和挡土墙。
[0028]优选的，所述机群管控系统还包括无线远程急停系统，用于当无人矿车的导航定位模块、环境感知模块失效或突发紧急情况下，所述机群管控系统通过无线急停按钮发出停车指令给无线矿车进行紧急停车。
[0029]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0030]本专利技术提供的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制系统及方法，通过维护卸载区域作业车辆的入场等待队列和出场等待队列，同时监控车辆入场、卸载、出场作业任务状态变化，控制执行入场、出场和卸载任务的无人矿车数量，保证车辆的作业安全的同时，增加卸载区域同时进行卸载作业的车辆，从而提高卸载作业的效率，进而提高无人化系统整体的作业效率。
附图说明
[0031]图1是本专利技术实施例提供的露天矿山废料卸载的排土场作业示意图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的露天矿山的多车同时卸载作业控制方法的流程图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供的露天矿山的多车同时卸载作业控制系统示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0035]实施例一：
[0036]如图1所示，本实施例主要应用于露天矿山废料卸载(表土、碎石、低品位矿石)的排土场的作业流程控制。在排土场范围允许的情况下，有序控制无人矿车入场、卸载、出场，不允许同时有多辆车进行入场或出场，避免发生碰撞。
[0037]如图2所示，本实施例的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，包括以下步骤：
[0038]当机群管控系统接收到无人矿车的入场请求时，确定所述无人矿车到达卸载入场点；
[0039]机群管控系统判断是否有入场或出场的无人矿车，若是，则车辆终端系统控制当前无人矿车加入入场等待队列；
[0040]若否，则机群管控系统判断当前无人矿车的目标卸载点是否有卸载的无人矿车；若是，则车辆终端系统控制当前无人矿车加入入场等待队列；
[0041]若否，则机群管控系统判断卸载区内处于卸载作业的无人矿车的数量是否大于预设阈值，若是，则车辆终端系统控制当前无人矿车加入入场等待队列；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，其特征在于，包括：当接收到无人矿车的入场请求时，确定所述无人矿车到达卸载入场点；判断是否有入场或出场的无人矿车，若是，则当前无人矿车加入入场等待队列；若否，则判断当前无人矿车的目标卸载点是否有卸载的无人矿车；若是，则当前无人矿车加入入场等待队列；若否，则判断卸载区内处于卸载作业的无人矿车的数量是否大于预设阈值，若是，则当前无人矿车加入入场等待队列；若否，则下发航向数据至当前无人矿车，当前无人矿车根据航向数据到达相应的卸载点并进行卸载作业；当接收到当前无人矿车的出场请求时，确定当前无人矿车卸载作业完成；判断是否有入场或出场的无人矿车，若是，则当前无人矿车加入出场等待队列；若否，则下发航向数据至当前无人矿车，当前无人矿车根据航向数据出场。2.根据权利要求1所述的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，其特征在于，所述出场等待队列的优先级高于入场等待队列的优先级。3.根据权利要求1所述的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，其特征在于，所述无人矿车实时上传工作状态，所述工作状态包括入场状态、出场状态、卸载状态、入场等待状态和出场等待状态。4.根据权利要求3所述的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，其特征在于，根据所述入场状态、所述出场状态、所述入场等待状态和所述出场等待状态判断是否有入场或出场的无人矿车，根据所述卸载状态判断当前无人矿车的目标卸载点是否有卸载的无人矿车。5.根据权利要求1所述的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，其特征在于，所述预设阈值为根据卸载区的面积范围、卸载点的数量以及卸载点的位置进行设置。6.根据权利要求1所述的一种露天矿山的多车同时卸载作业控制方法，其特征在于，所述目标卸载点为根据无人矿车的尺寸以及与卸载区的挡土墙的距离位置选定的，选定条件满足：无人矿车的后轮中心点的位置落在卸载区内，使得无人矿车2L/5货箱长度在挡土墙外侧，3L/5货箱长度在挡土墙内侧；无人矿车的后轮中心线距挡土墙的距离为s米；其中，L是后轮中心线到无...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长成，杨超，王旺，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：