[发明专利]矿井机车无人驾驶车载控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井机车无人驾驶技术领域，特别涉及一种矿井机车无人驾驶车载控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，地下矿山主要采用轨道机车进行运转，但是随着地采规模的不断扩大，减员增效、提高运输安全、改善工作环境的需求不断增强，采用地面遥控驾驶及无人驾驶已经成为一种必要趋势。

现在已有个别矿山开发了地面遥控驾驶及无人驾驶系统，但是现在在矿山中应用的地面遥控驾驶仅是将司机从井下移动到地面，其驾驶模式主要还是司机通过视频获悉前方路况并根据路况来操作轨道机车。现在在矿山中应用的无人驾驶系统仅是要求在巷道内进行无人化管理，通过上位机下发相应的指令来操作轨道机车。但是两者均不能自动识别路况、智能解决异常情况，在故障安全方面仍存在较为明显的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井机车无人驾驶车载控制系统及其控制方法，以对路况进行自动识别，保证机车的运输安全。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：第一方面，提供一种矿井机车无人驾驶车载控制系统，包括分别与主控制器连接进行双向通信的车载通信终端、传感器设备组以及障碍物检测设备；

主控制器通过车载通信终端与地面调度服务软件连接以进行注册。

第二方面，提供一种上述的矿井机车无人驾驶车载控制系统的控制方法，该方法包括：

机车上电后，主控制器通过车载通信终端与地面调度服务软件进行注册并接收地面调度软件发送的基础数据以及移动授权信息，其中，所述的基础数据包括机车实际的地理位置信息以及轨道弯度、坡度信息；

主控制器对地面调度软件发送的基础数据、移动授权信息、传感器设备组发送的机车工况信息以及障碍物检测设备发送的障碍物检测信息进行综合处理，生成当前机车速度曲线以控制机车进行行驶。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明中的主控制器根据传感器设备组检测到的机车工况信息、障碍物检测设备检测到的障碍物信息以及地面调度系统发送的基础数据、地面移动授权信息来生成机车速度曲线，主控制器根据生成的机车速度曲线来控制机车行驶，对路况进行自动识别，保证了机车的运输安全。

附图说明

图1是本发明一实施例中一种矿井机车无人驾驶车载控制系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中另一种矿井机车无人驾驶车载控制系统的结构示意图；

图3是本发明一实施例中的矿井机车无人驾驶车载控制系统的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图3所示，对本发明做进一步详细叙述。

如图1所示，本实施例公开了一种矿井机车无人驾驶车载控制系统，该系统包括别与主控制器10连接进行双向通信的车载通信终端20、传感器设备组30以及障碍物检测设备40；主控制器10通过车载通信终端20与地面调度系统连接以进行注册。

具体地，主控制器10采用1oo1D的安全架构，对输出接口采用串联式开路安全型接口和并联式闭合安全型接口，对输入接口采用动态回测，即将检测信号与回测开关量叠加，实现对开关量输入检测回路的实时在线故障检测。车载通信终端20具有支持802.11b/g/n协议的无线通信接口，与主控制器10通过以太网接口连接，然后通过旁轨AP介入无线网络。

需要说明的是，该处的主控制器10为MCU，在实际应用中，主控制器10通过车载通信终端20与地面调度系统进行注册以及状态自检，如果不能正确注册或者通信中断或者自检不成功，则机车保持处于停车或者驻车状态，并开启车灯或者喇叭进行提示。

具体地，主控制器10对传感器设备组30检测到的机车工况信息、障碍物检测设备40检测到的障碍物信息以及地面调度系统发送的基础数据进行处理，得到机车当前的速度曲线。当在移动授权的车距范围内，障碍物检测设备检测到障碍物，则主控制器10根据机车当前的速度以及障碍物离机车的距离重新生成速度曲线，保证机车在抵达障碍物之前安全停车，以达到自动识别障碍物，并在达到障碍物之前安全停车，保证了机车的运输安全。其中，地面调度系统发送的基础数据包括机车实际的地理位置信息、地理限速信息、轨道弯曲信息以及移动授权信息等数据。

具体地，如图2所示，上述系统还包括与主控制器10连接的机车执行设备组50，机车执行设备组50包括通过CAN/RS485/以太网与主控制器10连接的变频控制器、通过开关量接口与主控制器10连接的车灯52、喇叭、断路器、急停装置、刹车装置、撒砂装置以及驻车装置。