JMWR型單軌吊智能無人駕駛系統(tǒng)

概述：

單軌吊作為礦山有軌運輸系統(tǒng)的主要設備，其高效穩(wěn)定運行直接影響到煤礦運輸任務的完成。由于井下工作環(huán)境較惡劣，多潮濕和粉塵，不穩(wěn)定和不安全因素較多，造成傳統(tǒng)人工駕駛單軌吊工作效率較低，運輸成本居高不下，為此我公司設計一套完整的單軌吊智能無人駕駛系統(tǒng)，以WIFI6(5G)無線通信技術為傳輸平臺，綜合軌道運輸監(jiān)控技術、單軌吊精準定位技術、視頻處理技術和單軌吊調度技術，對于減少或避免礦井重大生產(chǎn)運輸安全事故，降低運輸成本，提升礦井物料生產(chǎn)轉運效率，具有重大的應用前景和戰(zhàn)略價值。

系統(tǒng)組成：

單軌吊智能無人駕駛系統(tǒng)主要由主控制系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)組成。

主控制系統(tǒng)主要由智能遠程遙控平臺組成，智能遠程遙控平臺包括遠程操作平臺、嵌入式核心控制器、視頻處理顯示軟件、狀態(tài)信息處理顯示軟件等，是整個智能遠程遙控系統(tǒng)的操作單元，主要完成對設備無線遙控、視頻監(jiān)控、設備工作狀態(tài)監(jiān)測記錄等功能。智能遠程遙控平臺布置在地表的監(jiān)控中心，界面采用視頻及設備狀態(tài)信息一體化顯示，包括帶有操作手柄和開關的操作單元、地面遠程監(jiān)測計算機、電源模塊、顯示器、光纖交換機等。

系統(tǒng)功能：

1、智能無人駕駛

智能遠程駕駛是通過智能遠程遙控平臺控制單軌吊的方式，使操作者完全脫離現(xiàn)場危險區(qū)域，在遠距離比較安全的區(qū)域實現(xiàn)設備的所有控制功能。通過操作平臺上的顯示器可實時看到現(xiàn)場的畫面及設備狀態(tài)信息，同時可做路徑規(guī)劃，風門及轉轍機等設備的聯(lián)鎖互動控制。

系統(tǒng)保留原車的操作方式，具備手動、井上遠程、井下遙控三種操作方式。

井上遠程駕駛

井下手動駕駛

2、精準定位

精準定位是通過定位裝置實時獲取機車位置信息和運動方向，使智能遠程遙控駕駛系統(tǒng)做出正確的運動控制決策。該技術基于接近開關融合UWB，通過算法優(yōu)化做精度校準，精度可控制在30cm。（現(xiàn)在井上定位采用RIFD定位卡定位）

3、路徑規(guī)劃（實現(xiàn)自主無人駕駛）

基于精準定位繪制電子地圖，系統(tǒng)開發(fā)路徑規(guī)劃功能，主要通過在巷道中設置信號設備，各設備之間相互通信，組成一個信號采集、集中處理、閉塞控制系統(tǒng)，通過操作平臺上路徑規(guī)劃系統(tǒng)輸入單軌吊出發(fā)點和目的地位置，合理的調度單軌吊運行，與關聯(lián)設備（井下風門、岔道等）做聯(lián)鎖控制，實現(xiàn)單軌吊的路徑規(guī)劃功能。

4、安全探測

安全探測是通過安裝在單軌吊上傳感器做環(huán)境感知，采用激光測距技術或AI攝像頭技術，對設備周圍路況信息進行采集分析，實現(xiàn)對單軌吊行駛過程中前方遭遇障礙物時的處理，執(zhí)行鳴笛、減速、急停剎車等操作。

5、關聯(lián)設備聯(lián)鎖控制

在單軌吊的運行路徑中會對轉轍機、風門及攔車網(wǎng)進行聯(lián)鎖控制。需要對關聯(lián)設備做無線控制改造、狀態(tài)監(jiān)測、本地及遠程控制，以實現(xiàn)路徑規(guī)劃后單軌吊的自動運行。在單軌吊要到達各點位之前，會提前對下一個關聯(lián)設備做狀態(tài)監(jiān)測，需判斷是否具備運行條件，只有監(jiān)測符合關聯(lián)設備才會啟動控制功能，如轉轍機周邊是否無人，系統(tǒng)有無故障等，同時啟動后會通過傳感器判斷轉轍機是否切換到位。

6、視頻監(jiān)測

視頻系統(tǒng)分兩個部分，一部分安裝在單軌吊上，對前后多個方向視頻圖像做實時采集，使操作人員實時觀察單軌吊周邊環(huán)境的狀況，另一部分要安裝在單軌吊運行軌跡上，實現(xiàn)特定區(qū)域的監(jiān)視。系統(tǒng)由高清紅外攝像頭、嵌入式視頻采集模塊、無線網(wǎng)橋等組成。

7、數(shù)據(jù)監(jiān)測

通過安裝在單軌吊上的車載監(jiān)測單元可實時采集車上的傳感器信息，在遠程操作平臺上顯示，以便操作人員及時了解設備狀態(tài)。

通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示及閾值報警，同時也可根據(jù)客戶需求加裝傳感器，如電壓變送器、變流變送器、速度傳感器等。