[发明专利]一种基于5G技术的有轨电机车自动运输系统

权利要求书

1.一种基于5G技术的有轨电机车自动运输系统，其特征在于：包括自动运输用的电机车（1）、电机车控制系统（2）、5G信号接收与转换设备CPE（3）、受电弓（4）、矿车（5）、5G天线（6）、5G传输馈线（7）、5G基站RRU（8）、电脑终端（10）、道岔控制PLC子站（11）、同步电磁铁（12），所述电机车（1）与矿车（5）连接，主要用于进行矿车的牵引，所述电机车（1）驾驶室内固定安装电机车控制系统（2），所述电机车控制系统（2）内置PLC控制器，对电机车上所配置车载传感器采集到的电机车位置、电机车运行速度、电机车运行方式、电机车运行电流、电机车架线电压的数据进行处理，判断电机车运行状态并做出对应的响应控制，所述电机车（1）车头顶部设有5G信号接收与转换设备CPE（3），所述5G信号接收与转换设备CPE（3）将巷道内的5G信号转换为有线网络信号传输到电机车控制系统进行数据交换，所述电机车（1）车体上安装受电弓（4），所述受电弓（4）从直流架线上引入直流电源，驱动电机车电机，所述矿车（5）用于井下矿石与废石的运输，根据运输任务增加或减少数量，距离电机车（1）最近的矿车上安装位置检测编码器（13），所述位置检测编码器（13）根据编码器脉冲数判断行进的位置及速度，所述同步电磁铁（12）埋设在运输巷道提前测量好的固定位置，对电机车（1）进行位置同步监测，保证位置监测的准确性，运输巷道中道岔处安装道岔控制PLC子站（11），所述道岔控制PLC子站（11）根据系统运行状态对道岔进行调整，保证运输的畅通，运输巷道全程覆盖5G网络进行通讯传输，布置5G天线（6）用于发射5G信号进行巷道内的5G信号覆盖，传输距离100m，所述5G天线（6）与5G传输馈线（7）连接，所述5G传输馈线（7）用于5GRRU基站到5G天线之间的信号传输，有效传输距离100m所述5G传输馈线（7）连接5G基站RRU（8），所述5G基站RRU（8）将光纤传输的5G信号转换为无线信号经过天线传输覆盖或将天线收到的5G信号转换成有线传输，输送至上一级进行处理，所述5G基站RRU（8）连接PLC控制主站（9），所述PLC控制主站（9）将各个子站或传感器采集到的信息进行集中处理，根据采集数据判断系统状态并做出响应的控制响应，保证系统正常的运行，所述PLC控制主站（9）连接电脑终端（10），所述电脑终端（10）用于地表远程监控与控制，保证系统运行状态正常，同时对一些运行参数进行实时显示、报警显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的有轨电机车自动运输系统，其特征在于：运行及控制过程如下：一、系统启动后首先进行自检，判断电机车所在的位置及各部位是否正常：如不正常则进行声光报警，提示异常部位进行处理；如一切正常，操作人员在电脑终端选择运输方式，然后一键启动；二、矿石装载：道岔控制PLC子站根据选择的运输方式调整电机车道岔位置，第一列电机车自动朝装载站方向运行，将相关区域占用，其它车辆禁止进入该区域并自动行驶到车场等待，第一列电机车到达装载站，第二辆矿车停在装载站正下方，此时装载站阻车器关闭，防止电机车溜车，装载站传感器检测到电机车到达且已经进入装载位置后，自动启动放矿机进行放矿，放矿结束后阻车器打开，电机车自动前行至下节车厢装矿位置重复之前的动作，直至整列车装载完毕；三、矿石输送：装载站检测整列车装载完毕后发出开车信号，电机车收到信号后启动；四、矿石卸载：到达卸载站同步点后电机车速度缓慢降至1m/s，进入卸载站匀速卸矿，直至到达卸载完成同步点完成一次装卸流程。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G技术的有轨电机车自动运输系统，其特征在于：所述电机车启动后缓慢加速行驶，以1.5m/s的速度行进直至经过副井弯道，进入直轨道后再次加速至3m/s匀速运行，并对运行速度进行动态调节。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的有轨电机车自动运输系统，其特征在于：所述电机车前后加装广角视频监控摄像头（14）。

5.根据权利要求2所述的一种基于5G技术的有轨电机车自动运输系统，其特征在于：所述电机车定位控制过程如下：系统启动后位置检测编码器读取当前位置脉冲数P，然后读取指令脉冲数C，将两个脉冲数值相互比较，根据是否在误差范围之内判断电机车调整方向。