[發明專利]井下電力機車自動識別卸礦系統及卸礦方法

有效

• 申請號: 201710584899.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107340759B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 鄭海峰;高憲文;田迎春;王明順;宮國慧;徐天博;馬東;張平;陳繼宏;李德強
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01V8/10;G01B11/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 王常謙

1.一種井下電力機車自動識別卸礦方法，采用識別系統一或識別系統二，

所述識別系統一包括激光掃描儀、控制箱、曲軌引導裝置、伺服電機和接近開關；所述激光掃描儀、伺服電機和接近開關分別與控制箱連接；所述伺服電機與曲軌引導裝置連接，用于驅動曲軌引導裝置的移動；所述曲軌引導裝置位于曲軌的前端；所述激光掃描儀位于溜井卸礦區前端的上方；所述控制箱位于控制室內，控制箱內設有主控制器，所述控制箱用于接收激光掃描儀和接近開關的數據，以及控制激光掃描儀和伺服電機；

所述識別系統二包括識別系統一和設置于激光掃描儀旁的速度檢測裝置，所述速度檢測裝置與控制箱連接，用于向控制箱發送速度數據并受所述控制箱控制；

其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：通過激光掃描儀慢掃模式自行判斷機車是否進入掃描區域，如果進入則執行步驟2，否則繼續執行步驟1；

步驟2：主控制器控制激光掃描儀開啟快掃模式，將激光掃描儀快速掃描得到的機車車廂信息傳輸回主控制器，執行步驟3；

步驟3：主控制器解析機車車廂信息數據，若識別出機車車廂類型，并且車廂裝載礦石，也不處于停車狀態，則執行步驟4；若未識別出機車車廂類型，或者機車車廂空載，或者無牽引車廂，或者處于停車狀態，則執行步驟6；

步驟4：主控制器進一步解析機車車廂信息，識別出車廂數量和裝載礦石體積后，開啟伺服電機引導曲軌引導裝置將曲軌牽引到指定位置，進行自動卸礦，并存儲車廂數量和車廂裝礦體積的數據，執行步驟5；

步驟5：判斷接近開關是否有脈沖傳遞給主控制器，如果有則證明機車已經卸礦完畢并離開卸礦區域，執行步驟6；如果沒有則證明機車還在卸礦中，繼續保持步驟4進行；

步驟6：關閉伺服電機，并執行步驟1。

2.根據權利要求1所述的一種井下電力機車自動識別卸礦方法，其特征在于，所述步驟3中識別車廂類型的方法為：

利用激光掃描儀掃描的數據計算出車廂寬度，并根據車廂寬度數據對機車車廂類型進行識別判斷；

所述車廂寬度計算方法為：

激光掃描為扇面掃描，從掃描到車廂一側邊緣的光線開始到掃描到另一側邊緣截止，光線記為1₁～1_s，1₁為掃描到車廂一側邊緣的光線的長度，1_s為掃描到車廂另一側邊緣的光線的長度，θ為1₁與垂直光線的夾角，通過公式：

2×l₁sinθ

計算出機車車廂的寬度。

3.根據權利要求1所述的一種井下電力機車自動識別卸礦方法，其特征在于，所述步驟3中識別車廂是否裝礦的方法為：

設定地面至車廂內的某個高度點的長度1_k為裝礦最低值，L為激光掃描儀垂直光線掃描到地面的長度，當掃描到車廂時垂直光線長度大于(L-l_k)時，即可判定車廂為空載，如果整個車廂經過時垂直光線距離載礦車廂距離均大于(L-1_k)則認為車廂并未裝礦。

4.根據權利要求1所述的一種井下電力機車自動識別卸礦方法，其特征在于，所述步驟3中識別機車是否處于停車狀態的方法為：

當不設置速度檢測裝置時，如果激光掃描儀的光線被間斷性的遮擋，則機車未處于停車狀態；如果光線持續被遮擋，則機車處于停車狀態；

或者，采用速度檢測裝置檢測到的機車速度來識別機車是否停車。

5.根據權利要求1所述的一種井下電力機車自動識別卸礦方法，其特征在于，所述步驟3中識別是否牽引車廂的方法為：

如果機車車頭通過之后，在一定時間內，光線均未受到遮擋，則說明未牽引車廂；如果有遮擋，并識別出遮擋物寬度為車廂寬度則證明牽引車廂。

6.根據權利要求1所述的一種井下電力機車自動識別卸礦方法，其特征在于，所述步驟4中車廂數量的識別方法為：

當機車頭通過之后，車廂會間斷性的遮擋激光掃描儀的光線，每次經過車廂連接處時主控制器計數一次，直到機車全部通過，所計數值即為機車所牽引的車廂數。