CN111552291B - 露天矿无人化运输控制***、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种露天矿无人化运输控制***、方法、装置及计算机可读存储介质。露天矿无人化运输控制***包括:第一定位装置,对装载车进行定位,得到第一定位信息;第二定位装置,对运输车进行定位,得到第二定位信息;装载作业管理***,包括第一交互界面,根据第一定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点对应的目标装车区的定位信息;运输作业管理***,根据第二定位信息,控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区;机群调度中心,与装载作业管理***和运输作业管理***交互信息,及根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径。
Description
技术领域
本公开涉及矿山机械技术领域,特别涉及一种露天矿无人化运输控制***、方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
传统露天矿山(简称露天矿)的开采一般采用大型挖掘机、矿用卡车等完成地表采矿的剥离和装载工作。随着智能化控制技术的发展,无人运输车逐渐应用于露天矿作业中。
如何提升露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率,一直是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开实施例提供一种露天矿无人化运输控制***、方法、装置及计算机可读存储介质,以提升露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率。
根据本公开实施例的一个方面,提供了一种露天矿无人化运输控制***,包括:
第一定位装置,设于装载车,配置为对装载车进行定位,得到第一定位信息;
第二定位装置,设于运输车,配置为对运输车进行定位,得到第二定位信息;
运输作业管理***,搭载于运输车,配置为根据第二定位信息,控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区;及
机群调度中心,配置为通过无线通信设备与装载作业管理***和运输作业管理***交互信息,及根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径。
在一些实施例中,装载作业管理***还配置为:
当装载区内无运输车作业时,根据输入的装载模式和输入的装载点确定装车区边界;
当装载区边界和装载车的车身边界中至少一个与装车区边界有干涉时,输出第一提示信息;及
当装载区边界和装载车的车身边界均与装车区边界无干涉时,确定输入的装载点为目标装载点,并输出第二提示信息。
在一些实施例中,装载作业管理***还配置为当装载区内有运输车作业时,输出第三提示信息。
在一些实施例中,装载作业管理***还配置为:
当运输车的一部分车身进入目标装车区,且运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差中至少一个超出对应的阈值范围时,输出第一警报信息;及
当运输车的车身完全进入目标装车区时,输出第四提示信息。
在一些实施例中,装载作业管理***还配置为通过第一交互界面输出运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差。
在一些实施例中,装载作业管理***还配置为:确定输入的第一保护圈、第二保护圈和第三保护圈所分别对应的边界,第一保护圈、第二保护圈和第三保护圈同心设置且半径依次减小;当任一车辆进入第一保护圈的边界内时,输出第五提示信息;当任一车辆进入第二保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第一报告信息,并输出第二警报信息;及,当任一车辆进入第三保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第二报告信息,并输出第三警报信息;
机群调度中心还配置为:在收到第一报告信息时,控制进入第二保护圈的边界内的车辆减速;在收到第二报告信息时,控制进入第三保护圈的边界内的车辆停车;及,在与装载车通信中断时,随时间推移扩大第三保护圈的半径并控制进入第三保护圈的边界内的车辆停车。
在一些实施例中,运输作业管理***还配置为:确定输入的第四保护圈、第五保护圈和第六保护圈所分别对应的边界,第四保护圈、第五保护圈和第六保护圈同心设置且半径依次减小;当其它车辆进入第四保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第三报告信息;当其它车辆进入第五保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第四报告信息;及,当其它车辆进入第六保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第五报告信息;
机群调度中心还配置为:在收到第四报告信息时,控制进入第五保护圈的边界内的其它车辆减速;在收到第五报告信息时,控制进入第六保护圈的边界内的其它车辆停车;及,在与运输车通信中断时,随时间推移扩大第六保护圈的半径并控制进入第六保护圈的边界内的其它车辆停车。
在一些实施例中,运输车的动力学参数包括运输车的转向角、运输车的轴距和运输车的车速。
在一些实施例中,装载区入场引导路径包括连接入场点与倒车点的前进入场路径,以及连接倒车点与目标装载点的倒车入场路径;装载区出场引导路径连接目标装载点与出场点。
在一些实施例中,机群调度中心还配置为对露天矿地图进行数据更新;
装载作业管理***和运输作业管理***还配置为:向机群调度中心发送地图数据同步请求;接收来自机群调度中心的露天矿地图的更新数据;及,根据露天矿地图的更新数据对露天矿地图进行数据更新。
在一些实施例中,装载作业管理***和运输作业管理***均包括登录认证模块。
在一些实施例中,登录认证模块为基于web的登录认证模块。
在一些实施例中,第一定位装置和第二定位装置分别为全球定位***GPS。
根据本公开实施例的另一个方面,提供了一种露天矿无人化运输控制方法,包括:
装载作业管理***根据装载车的定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;
机群调度中心根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径;
运输作业管理***根据运输车的定位信息控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
根据本公开实施例的又一个方面,提供了一种露天矿无人化运输控制装置,包括:
第一确定单元,配置为在装载作业管理***中,根据装载车的定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;
第二确定单元,配置为在机群调度中心中,根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径;及
运输控制单元,配置为在运输作业管理***中,根据运输车的定位信息控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
根据本公开实施例的再一个方面,提供了一种露天矿无人化运输控制装置,包括:
存储器;和耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行前述任一技术方案的露天矿无人化运输控制方法。
根据本公开实施例的再一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述任一技术方案的露天矿无人化运输控制方法。
在露天矿无人化运输作业中,装载车和运输车在机群调度中心的管理下协同作业,从而实现运输车的无人化运输、入场、装载、出场和卸载的作业循环,提高了露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率。
通过以下参照附图对本公开的实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1为本公开一实施例露天矿现场示意图;
图2a和图2b为本公开一实施例中装载车的两种装载模式示意图;
图3为本公开一实施例露天矿无人化运输控制***的框图;
图4a为本公开一实施例中确定目标装载点的流程示意图;
图4b为本公开一实施例中装车区边界与装载区边界干涉示意图;
图4c为本公开一实施例中装车区边界与装载车车身边界干涉示意图;
图5a为本公开一实施例中运输车入场引导流程示意图;
图5b至图5e为本公开一实施例中运输车入场在不同位置示意图;
图6为本公开一实施例中保护圈示意图;
图7为本公开一实施例露天矿无人化运输控制***的工作流程图;
图8为本公开一实施例露天矿无人化运输控制方法的流程示意图;
图9为本公开一实施例露天矿无人化运输控制装置的框图;
图10为本公开另一实施例露天矿无人化运输控制装置的框图;
图11为本公开一实施例计算机***的框图。
应当明白,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外,相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现,不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
为提升露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率,本公开实施例提供一种露天矿无人化运输控制***、方法、装置及计算机可读存储介质。
在本公开实施例中,运输车例如为在露天矿中起运输作用的无人运输卡车。装载车例如为在露天矿中为运输车装载物料的挖掘机或电铲。如图1所示,露天矿包括装载区100(也称装载作业区)和排土场300,装载区100和排土场300之间通过道路200连接。装载区100设有装载区边界101,装载车10和运输车20须在装载区边界101内进行作业。排土场300设有排土场边界301,运输车20须在排土场边界301内进行作业。
装载车10包括平行装载模式和垂直装载模式等多种装载模式。如图2a所示,在平行装载模式下,铲斗109的装载方向F1与履带107的行走方向F2的夹角为零度。如图2b所示,在垂直装载模式下,铲斗109的装载方向F1与履带107的行走方向F2的夹角为90度。装载车10的装载点S是铲斗109的斗齿的中间位置在地面上的正投影点。装车区102是指:在装载点S确定后,装载车10向运输车20装载物料时,运输车20须正确停放的区域。根据装载点S的位置、装载模式和运输车20的车体尺寸等可以确定出装车区的尺寸和位置信息。
在本公开实施例中,机群调度中心作为***的控制中心,能够实现车辆调度、交通控制、数据分析、地图更新等功能,能够通过无线通信设备与运输车和装载车进行信息交互。如图1所示,机群调度中心为运输车20规划入场点A、倒车点B和出场点C,结合运输车20的动力学参数和所确定的目标装车区102的定位信息为运输车规划装载区入场引导路径(即在装载区的入场引导路径)和装载区出场引导路径(即在装载区的出场引导路径),并具有监测交通情况、控制运输车紧急减速及停车等功能。运输作业管理***根据运输车20的实时定位信息,控制运输车20按照装载区入场引导路径驶入目标装车区102,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区102。其中,运输车20的动力学参数包括运输车的转向角、运输车的轴距和运输车的车速等。在一个实施例中,如图1所示,装载区入场引导路径包括连接入场点A与倒车点B的前进入场路径111,以及连接倒车点B与目标装载点S的倒车入场路径112;装载区出场引导路径113连接目标装载点S与出场点C。
如图3所示,本公开一些实施例提供的露天矿无人化运输控制***,包括:
第一定位装置151,设于装载车10,配置为对装载车10进行定位,得到第一定位信息;
第二定位装置251,设于运输车20,配置为对运输车20进行定位,得到第二定位信息;
装载作业管理***152,搭载于装载车10且包括第一交互界面,配置为根据第一定位信息和装载车10的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;
运输作业管理***252,搭载于运输车20,配置为根据第二定位信息,控制运输车20按照装载区入场引导路径驶入目标装车区102,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区102;
机群调度中心500,配置为通过无线通信设备400与装载作业管理***152和运输作业管理***252交互信息,及根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径。
在本公开实施例中,第一定位装置151和第二定位装置251可以分别为GPS(GlobalPositioning System,全球定位***)定位装置。第一定位装置151设于装载车10,能够实时提供第一定位信息,第一定位信息包括装载车10的回转中心的位置等。装载作业管理***152可以根据第一定位信息、臂架的长度、角度等参数,以及装载模式确定出装载点的位置和装载方向。第二定位装置251设于运输车20,能够实时提供第二定位信息,第二定位信息包括运输车20的位置和航向等。
装载作业管理***152搭载于装载车10且包括第一交互界面,作为装载作业管理的客户端。运输作业管理***252搭载于无人驾驶的运输车20,作为运输作业管理的客户端。在一些实施例中,运输作业管理***252包括第二交互界面。装载作业管理***152和运输作业管理***252通过无线通信设备400与机群调度中心500进行信息交互,无线通信设备400包括但不限于4G/5G无线网络设备、WIFI网络设备等。
用户可以通过装载作业管理***152设置装载模式,设定装载点,查看运输车20的出入场引导路径、行驶状况和载荷信息,请求查看机群调度中心500的数据和规划路径。此外,用户还可以通过装载作业管理***152向机群调度中心500上报紧急情况,由机群调度中心500控制运输车20减速或紧急停车,从而保障作业安全。
运输作业管理***252接收机群调度中心500规划的装载区出入场引导路径和装载区出场引导路径,根据当前的第二定位信息控制运输车20按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,装车后再根据当前的第二定位信息控制运输车20按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
在本公开实施例中,装载作业管理***根据第一定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息,机群调度中心根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径,运输作业管理***根据第二定位信息,控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。在露天矿无人化运输中,装载车和运输车在机群调度中心的管理下协同作业,从而实现运输车的无人化运输、入场、装载、出场和卸载的作业循环,提高了露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率。
在本公开的一些实施例中,装载作业管理***152还配置为:当装载区内无运输车作业时,根据输入的装载模式和输入的装载点确定装车区边界;当装载区边界和装载车车身边界中至少一个与装车区边界有干涉时,输出第一提示信息;及当装载区边界和装载车车身边界均与装车区边界无干涉时,确定输入的装载点为目标装载点,并输出第二提示信息。第一提示信息用于提示用户当前输入的装载点设置不成功,需要重新设置。第二提示信息用于提示用户当前输入的装载点允许设置,用户进一步操作确认即可。
在本公开的一些实施例中,装载作业管理***152还配置为:当装载区内有运输车作业时,输出第三提示信息。第三提示信息用于提示用户当前不允许输入装载点。为保障装载区内作业安全,当装载区内有运输车作业时,不允许用户输入装载点。
第一提示信息、第二提示信息、第三提示信息可以包括文本、声音和图像中的至少一种媒体形式。在本公开的一个实施例中,第一提示信息包括第一交互界面所显示装车区的红色边界和语音提示,第二提示信息包括第一交互界面所显示装车区的蓝色边界和用以给用户操作确认的按钮。第三提示信息包括语音提示,等等。
如图4a所示,在一个实施例中,确定目标装载点的具体流程包括以下步骤S41至步骤S48。
在步骤S41,用户输入装载模式。
在步骤S42,装载作业管理***判断装载区内是否有运输车作业,如果是,流程走向步骤S48,否则,流程走向步骤S43。
在步骤S43,用户操作旋转铲斗,以输入装载点。
在步骤S44,装载作业管理***通过第一交互界面显示装车区边界。
在步骤S45,装载作业管理***判断装载区边界和/或装载车车身边界是否与装车区边界有干涉,如果是,流程走向步骤S47,否则,流程走向步骤S46。装车区102的边界与装载区边界101的干涉示意如图4b所示,装车区102的边界与装载车车身边界103的干涉示意如图4c所示。
在步骤S46,确定输入的装载点为目标装载点,输出第二提示信息。
在步骤S47,输出第一提示信息,并返回步骤S43。
在步骤S48,输出第三提示信息。
在本公开的一些实施例中,装载作业管理***152还配置为:当运输车的一部分车身进入目标装车区,且运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差中至少一个超出对应的阈值范围时,输出第一警报信息;及当运输车的车身完全进入目标装车区时,输出第四提示信息。第一警报信息用于警示用户运输车已明显偏离引导路径,需要人工进行干预,否则可能产生碰撞或无法正确停于目标装车区。第四提示信息用于提示用户运输车的车身已完全进入目标装车区。
第一警报信息和第四提示信息可以包括文本、声音和图像中至少一种媒体形式。在本公开的一个实施例中,第一警报信息包括第一交互界面所显示装车区的红色边界和语音警报,第四提示信息包括第一交互界面所显示装车区的绿色边界和语音提示。
在一些实施例中,装载作业管理***152还配置为:通过第一交互界面输出运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差。这样,装载车用户可以实时监测运输车的行驶状况,必要时进行人工干预,进一步提高了露天矿无人化运输作业的安全性。
如图5a所示,在一个实施例中,运输车入场引导的流程包括以下步骤S51至步骤S55。
在步骤S51,如图5b所示,运输车20沿装载区入场引导路径行驶,第一交互界面显示运输车20的倒车航向偏差da和倒车距离偏差dx,同时目标装车区102的边界显示为蓝色。
在步骤S52,如图5c所示,运输车20的一部分车身进入目标装车区102,第一交互界面显示运输车20的倒车航向偏差da和倒车距离偏差dy,同时目标装车区102的边界显示为黄色。
在步骤S53,装载作业管理***判断运输车的倒车航向偏差和/或倒车距离偏差是否超出对应的阈值范围,如果是,如图5d所示,继续倒车可能导致运输车20无法进入目标装车区102或者与装载车10产生碰撞,在该情况下,流程走向步骤S55,否则,流程走向步骤S54。
在步骤S54,如图5e所示,运输车20的全部车身进入目标装车区102,第一交互界面中目标装车区102的边界显示为绿色。
在步骤S55,输出第四提示信息。
在本公开的一些实施例中,装载作业管理***152还配置为:如图6所示,确定输入的第一保护圈108a、第二保护圈108b和第三保护圈108c所分别对应的边界,第一保护圈108a、第二保护圈108b和第三保护圈108c同心设置且半径依次减小;当任一车辆进入第一保护圈108a的边界内时,输出第五提示信息;当任一车辆进入第二保护圈108b的边界内时,向机群调度中心发送第一报告信息,并输出第二警报信息;及当任一车辆进入第三保护圈108c的边界内时,向机群调度中心发送第二报告信息,并输出第三警报信息。机群调度中心500还配置为:在收到第一报告信息时,控制进入第二保护圈108b的边界内的车辆减速;在收到第二报告信息时,控制进入第三保护圈108c的边界内的车辆停车;及在与装载车通信中断时,随时间推移扩大第三保护圈108c的半径并控制进入第三保护圈108c的边界内的车辆停车。
在一个实施例中,第一保护圈108a、第二保护圈108b和第三保护圈108c由装载车用户综合考虑所处区域后通过第一交互界面进行人工设置,设置完毕后,装载作业管理***通过无线通信设备上传给机群调度中心。第五提示信息、第二警报信息和第三警报信息可以包括文本、声音和图像中至少一种媒体形式。在本公开的一个实施例中,第五提示信息包括第一交互界面所显示第一保护圈108a的绿色边界和语音提示,第二警报信息包括第一交互界面所显示第二保护圈108b的黄色闪烁边界和语音警报,第三警报信息包括第一交互界面所显示第三保护圈108c的红色闪烁边界和语音警报。
通过设置三级保护圈可以有效避免装载车与运输车之间的碰撞。机群调度中心在与装载车通信中断时,会随时间推移逐渐扩大第三保护圈108c的半径并控制进入第三保护圈108c的边界内的车辆停车,直到通信恢复,警报解除。这些设计进一步提高了露天矿无人化运输作业的安全性。
如图6所示,在本公开的一些实施例中,运输作业管理***252还配置为:确定输入的第四保护圈208a、第五保护圈208b和第六保护圈208c所分别对应的边界,第四保护圈208a、第五保护圈208b和第六保护圈208c同心设置且半径依次减小;当其它车辆进入第四保护圈208a的边界内时,向机群调度中心发送第三报告信息;当其它车辆进入第五保护圈208b的边界内时,向机群调度中心发送第四报告信息;及当其它车辆进入第六保护圈208c的边界内时,向机群调度中心发送第五报告信息;机群调度中心500还配置为:在收到第四报告信息时,控制进入第五保护圈208b的边界内的其它车辆减速;在收到第五报告信息时,控制进入第六保护圈208c的边界内的其它车辆停车;及在与运输车通信中断时,随时间推移扩大第六保护圈208c的半径并控制进入第六保护圈208c的边界内的其它车辆停车。
在一个实施例中,第四保护圈208a、第五保护圈208b和第六保护圈208c由运输车用户在车辆作业之前,通过第二交互界面人工设置,设置完毕后,运输作业管理***通过无线通信设备上传给机群调度中心。与装载车的保护圈作用类似,运输车的三级保护圈可以有效避免运输车与其它车辆之间产生碰撞,进一步提高了露天矿无人化运输作业的安全性。
在本公开的一些实施例中,机群调度中心500还配置为对露天矿地图进行数据更新;装载作业管理***152和运输作业管理***252还配置为:向机群调度中心发送地图数据同步请求;接收来自机群调度中心的露天矿地图的更新数据;及根据露天矿地图的更新数据对露天矿地图进行数据更新。
地图数据同步请求例如携带请求ID、设备ID、发生时间、本地地图文件版本号等信息。露天矿无人化运输控制***启动后,装载作业管理***将第一定位信息上报至机群调度中心,运输作业管理***将第二定位信息上报至机群调度中心,同时,装载作业管理***和运输作业管理***向机群调度中心发送地图数据同步请求,对本地的露天矿地图进行数据更新。通过数据交互与地图同步,机群调度中心、装载作业管理***和运输作业管理***三者之间的地图数据保持同步且为最新,这样,可以提高路径规划与无人化运输控制的精确性,从而进一步提高露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率。
在本公开的一些实施例中,装载作业管理***152和运输作业管理***252均包括登录认证模块。登录认证模块例如为基于web的登录认证模块,具有登录验证、动态校验、登录保持和注销的功能。通过登录认证模块对用户的登录权限进行限制,禁止非授权用户使用,可以进一步提高露天矿无人化运输作业的安全性。
以装载作业管理***为例,登录验证的过程包括:用户通过第一交互界面输入用户名和密码;装载作业管理***向机群调度中心提出登录请求;机群调度中心判断用户名是否存在及密码是否正确,并向装载作业管理***发送动态校验码;如果各项输入信息与机群调度中心的信息相匹配,则装载作业管理***登陆成功。采用动态校验码的目的是为加强用户的账户安全性。机群调度中心自动生成一个随机数字作为验证码并临时记录下来,并将验证码和用户手机号码提交给通信服务商,通信服务商将验证码短信发送至用户手机,用户收到验证码短信后,输入对应的验证码,机群调度中心进行对比,如果一致那么验证成功。登录保持是指用户在装载作业管理***登录成功后,机群调度中心能够分辨出已登陆的装载作业管理***及用户信息,为用户持续提供登录权限,当用户访问多个页面时,便不需要多次进行身份信息验证。注销是指用户退出装载作业管理***后,装载作业管理***返回到未登录前的状态。
如图7所示,在一个实施例中,露天矿无人化运输控制***的一个作业循环流程包括:登录认证、地图同步与数据交互、保护圈设置、装载点设置、生成装载区入场引导路径和装载区出场引导路径、引导运输车入场、装载、引导运输车出场和卸载等。
如图8所示,本公开一些实施例还提供了一种露天矿无人化运输控制方法,包括以下步骤S81至步骤S83。
在步骤S81,装载作业管理***根据装载车的定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;
在步骤S82,机群调度中心根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径;
在步骤S83,运输作业管理***根据运输车的定位信息控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
装载作业管理***在装载区内无运输车作业时,根据输入的装载模式和输入的装载点确定装车区边界;
在装载区边界和装载车车身边界中至少一个与装车区边界有干涉时,输出第一提示信息;及
在装载区边界和装载车车身边界均与装车区边界无干涉时,确定输入的装载点为目标装载点,并输出第二提示信息。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
装载作业管理***在装载区内有运输车作业时,输出第三提示信息。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
装载作业管理***在运输车的一部分车身进入目标装车区,且运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差中至少一个超出对应的阈值范围时,输出第一警报信息;及
当运输车的车身完全进入目标装车区时,输出第四提示信息。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
装载作业管理***通过第一交互界面输出运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
装载作业管理***确定输入的第一保护圈、第二保护圈和第三保护圈所分别对应的边界,第一保护圈、第二保护圈和第三保护圈同心设置且半径依次减小;当任一车辆进入第一保护圈的边界内时,输出第五提示信息;当任一车辆进入第二保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第一报告信息,并输出第二警报信息;及当任一车辆进入第三保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第二报告信息,并输出第三警报信息;
机群调度中心在收到第一报告信息时,控制进入第二保护圈的边界内的车辆减速;在收到第二报告信息时,控制进入第三保护圈的边界内的车辆停车;及在与装载车通信中断时,随时间推移扩大第三保护圈的半径并控制进入第三保护圈的边界内的车辆停车。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
运输作业管理***确定输入的第四保护圈、第五保护圈和第六保护圈所分别对应的边界,第四保护圈、第五保护圈和第六保护圈同心设置且半径依次减小;当其它车辆进入第四保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第三报告信息;当其它车辆进入第五保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第四报告信息;及当其它车辆进入第六保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第五报告信息;
机群调度中心在收到第四报告信息时,控制进入第五保护圈的边界内的其它车辆减速;在收到第五报告信息时,控制进入第六保护圈的边界内的其它车辆停车;及在与运输车通信中断时,随时间推移扩大第六保护圈的半径并控制进入第六保护圈的边界内的其它车辆停车。
在一些实施例中,露天矿无人化运输控制方法,还包括:
机群调度中心对露天矿地图进行数据更新;
装载作业管理***向机群调度中心发送地图数据同步请求;接收来自机群调度中心的露天矿地图的更新数据;及根据露天矿地图的更新数据对露天矿地图进行数据更新;
运输作业管理***向机群调度中心发送地图数据同步请求;接收来自机群调度中心的露天矿地图的更新数据;及根据露天矿地图的更新数据对露天矿地图进行数据更新。
同理,采用本公开实施例的露天矿无人化运输控制方法,装载车和运输车在机群调度中心的管理下协同作业,从而实现运输车的无人化运输、入场、装载、出场和卸载的作业循环,提高了露天矿无人化运输作业的安全性和作业效率。
如图9所示,本公开一些实施例还提供了一种露天矿无人化运输控制装置,包括:
第一确定单元91,配置为在装载作业管理***中,根据装载车的定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;
第二确定单元92,配置为在机群调度中心中,根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径;
运输控制单元93,配置为在运输作业管理***中,根据运输车的定位信息控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
如图10所示,本公开一些实施例还提供了一种露天矿无人化运输控制装置,包括:存储器010和耦接至存储器010的处理器011,处理器011被配置为基于存储在存储器010中的指令,执行如前述任一实施例的露天矿无人化运输控制方法。
应当理解,前述露天矿无人化运输控制方法中的各个步骤都可以通过处理器来实现,并且可以通过软件、硬件、固件或其结合的任一种方式实现。
除了上述露天矿无人化运输控制方法、装置之外,本公开实施例还可采用在一个或多个包含有计算机程序指令的非易失性存储介质上实施的计算机程序产品的形式。因此,本公开一些实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如前述任一技术方案的露天矿无人化运输控制方法。
图11示出了本公开一些实施例的计算机***的示意图。
如图11所示,计算机***可以用通用计算设备的形式表现,该计算机***可以用来实现上述实施例的露天矿无人化运输控制方法。计算机***包括存储器081、处理器082和连接不同***组件的总线080。
存储器081例如可以包括***存储器、非易失性存储介质等。***存储器例如存储有操作***、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。***存储器可以包括易失性存储介质,例如随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。非易失性存储介质例如存储有执行上述露天矿无人化运输控制方法的对应实施例的指令。非易失性存储介质包括但不限于磁盘存储器、光学存储器、闪存等。
处理器082可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。相应地,诸如判断模块和确定模块的每个模块,可以通过中央处理器(CPU)运行存储器中执行相应步骤的指令来实现,也可以通过执行相应步骤的专用电路来实现。
总线080可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如,总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、***组件互连(PCI)总线。
计算机***还可以包括输入输出接口083、网络接口084、存储接口085等。输入输出接口083、网络接口084、存储接口085以及存储器081和处理器082之间可以通过总线080连接。输入输出接口083可以为显示器、鼠标、键盘等输入输出设备提供连接接口。网络接口084为各种联网设备提供连接接口。存储接口085为软盘、U盘、SD卡等外部存储设备提供连接接口。
至此,已经详细描述了本公开的各种实施例。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (16)
1.一种露天矿无人化运输控制***,包括:
第一定位装置,设于装载车,配置为对装载车进行定位,得到第一定位信息;
第二定位装置,设于运输车,配置为对运输车进行定位,得到第二定位信息;
装载作业管理***,搭载于装载车且包括第一交互界面,配置为根据第一定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;当装载区内无运输车作业时,根据输入的装载模式和输入的装载点确定装车区边界;当装载区边界和装载车的车身边界中至少一个与装车区边界有干涉时,输出第一提示信息;及当装载区边界和装载车的车身边界均与装车区边界无干涉时,确定输入的装载点为目标装载点,并输出第二提示信息;
运输作业管理***,搭载于运输车,配置为根据第二定位信息,控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区;及
机群调度中心,配置为通过无线通信设备与装载作业管理***和运输作业管理***交互信息,及根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径。
2.根据权利要求1所述的露天矿无人化运输控制***,其中,装载作业管理***还配置为当装载区内有运输车作业时,输出第三提示信息。
3.根据权利要求1所述的露天矿无人化运输控制***,其中,装载作业管理***还配置为:
当运输车的一部分车身进入目标装车区,且运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差中至少一个超出对应的阈值范围时,输出第一警报信息;及
当运输车的车身完全进入目标装车区时,输出第四提示信息。
4.根据权利要求3所述的露天矿无人化运输控制***,其中,装载作业管理***还配置为通过第一交互界面输出运输车的倒车航向偏差和倒车距离偏差。
5.根据权利要求1所述的露天矿无人化运输控制***,其中:
装载作业管理***还配置为:确定输入的第一保护圈、第二保护圈和第三保护圈所分别对应的边界,第一保护圈、第二保护圈和第三保护圈同心设置且半径依次减小;当任一车辆进入第一保护圈的边界内时,输出第五提示信息;当任一车辆进入第二保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第一报告信息,并输出第二警报信息;及,当任一车辆进入第三保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第二报告信息,并输出第三警报信息;
机群调度中心还配置为:在收到第一报告信息时,控制进入第二保护圈的边界内的车辆减速;在收到第二报告信息时,控制进入第三保护圈的边界内的车辆停车;及,在与装载车通信中断时,随时间推移扩大第三保护圈的半径并控制进入第三保护圈的边界内的车辆停车。
6.根据权利要求5所述的露天矿无人化运输控制***,其中:
运输作业管理***还配置为:确定输入的第四保护圈、第五保护圈和第六保护圈所分别对应的边界,第四保护圈、第五保护圈和第六保护圈同心设置且半径依次减小;当其它车辆进入第四保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第三报告信息;当其它车辆进入第五保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第四报告信息;及,当其它车辆进入第六保护圈的边界内时,向机群调度中心发送第五报告信息;
机群调度中心还配置为:在收到第四报告信息时,控制进入第五保护圈的边界内的其它车辆减速;在收到第五报告信息时,控制进入第六保护圈的边界内的其它车辆停车;及,在与运输车通信中断时,随时间推移扩大第六保护圈的半径并控制进入第六保护圈的边界内的其它车辆停车。
7.根据权利要求1所述的露天矿无人化运输控制***,其中:运输车的动力学参数包括运输车的转向角、运输车的轴距和运输车的车速。
8.根据权利要求1所述的露天矿无人化运输控制***,其中:
装载区入场引导路径包括连接入场点与倒车点的前进入场路径,以及连接倒车点与目标装载点的倒车入场路径;
装载区出场引导路径连接目标装载点与出场点。
9.根据权利要求1-8任一项所述的露天矿无人化运输控制***,其中:
机群调度中心还配置为对露天矿地图进行数据更新;
装载作业管理***和运输作业管理***还配置为:向机群调度中心发送地图数据同步请求;接收来自机群调度中心的露天矿地图的更新数据;及,根据露天矿地图的更新数据对露天矿地图进行数据更新。
10.根据权利要求9所述的露天矿无人化运输控制***,其中,装载作业管理***和运输作业管理***均包括登录认证模块。
11.根据权利要求10所述的露天矿无人化运输控制***,其中,登录认证模块为基于web的登录认证模块。
12.根据权利要求9所述的露天矿无人化运输控制***,其中:
第一定位装置和第二定位装置分别为全球定位***GPS。
13.一种露天矿无人化运输控制方法,包括:
装载作业管理***根据装载车的定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;当装载区内无运输车作业时,根据输入的装载模式和输入的装载点确定装车区边界;当装载区边界和装载车的车身边界中至少一个与装车区边界有干涉时,输出第一提示信息;及当装载区边界和装载车的车身边界均与装车区边界无干涉时,确定输入的装载点为目标装载点,并输出第二提示信息;
机群调度中心根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径;
运输作业管理***根据运输车的定位信息控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
14.一种露天矿无人化运输控制装置,包括:
第一确定单元,配置为在装载作业管理***中,根据装载车的定位信息和装载车的装载模式确定目标装载点所对应的目标装车区的定位信息;当装载区内无运输车作业时,根据输入的装载模式和输入的装载点确定装车区边界;当装载区边界和装载车的车身边界中至少一个与装车区边界有干涉时,输出第一提示信息;及当装载区边界和装载车的车身边界均与装车区边界无干涉时,确定输入的装载点为目标装载点,并输出第二提示信息;
第二确定单元,配置为在机群调度中心中,根据露天矿地图、运输车的动力学参数和目标装车区的定位信息,确定装载区入场引导路径和装载区出场引导路径;及
运输控制单元,配置为在运输作业管理***中,根据运输车的定位信息控制运输车按照装载区入场引导路径驶入目标装车区,及按照装载区出场引导路径驶出目标装车区。
15.一种露天矿无人化运输控制装置,包括:
存储器;和
耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如权利要求13所述的露天矿无人化运输控制方法。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求13所述的露天矿无人化运输控制方法。
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