[發明專利]一種智能化礦山系統

有效

• 申請號: 201811365556.5
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109298699B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王飛躍;艾云峰;曹東璞;要婷婷;高玉
• 申請（專利權）人: 青島慧拓智能機器有限公司;青島智能產業技術研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟;朱繪

本發明公開了一種智能化礦山系統，該系統包括：無人礦山管控中心，其對無人礦山全面實時監控與綜合調度，通過所建立的虛擬礦山與實際礦山的實時互動與雙向優化，保障實際礦山安全作業；無人礦卡運輸平臺，其接收來自管控中心發來的指令，控制無人礦卡以指令規定的速度按照目標路線運行,并根據搭載在無人礦卡的傳感器發來的信息，實現無人礦卡的自動行駛，完成裝載、運輸、卸載的循環操作；自主挖掘/鏟運平臺，其與無人礦卡運輸平臺協同作業，實現在采礦點的自主挖掘和鏟運；遠程接管平臺，其對無人礦卡運輸平臺和自主挖掘/鏟運平臺執行遠程接管。本發明能夠實現數據共享和融合分析，提高無人礦山的安全性和工作效率。

技術領域

本發明涉及自動駕駛與工程機械領域，尤其涉及一種智能化礦山系統，具體地，是涉及一種用于實現從采礦點到貨運車站的端到端的礦山機械無人化的智能系統。

背景技術

早在20世紀90年代，數字礦山的概念就已經出現。已有百年歷史的采礦業在生產管理方式上不斷向數字信息化發展。礦山的數字信息化安全作業主要是運用遠距離測量控制以及動態仿真等技術，實現對大量地質勘測圖和礦山開采圖以及相關數據進行科學管理和記錄，并且基于這些數據實現三維可視的目的，從而為科學開采和管理礦山提供可靠依據。

例如，工程機械巨頭CAT是礦卡自動化領域的活躍者，它在上世紀80年代后期便開始了這方面的研究，是最早開發出自動化礦用卡車的廠商之一，以135短噸的785為基礎造出了Autonomous Mining Truck(自動化卡車，AMT)，1994-1995年間，有兩臺自動化的777在德克薩斯一個石灰石礦試用并成功運行兩萬多公里。1996年的Min Expo上展示了其自動化的777D在測試場的運行情況。Mine Star包含有一個車隊管理(Fleet Commander)套件，這是個綜合性的地表采礦監測和控制系統，可以提高生產率和降低成本，通過與現場移動設備的實時交互，可以使礦山經營者提高設備利用率、管理操作者、跟蹤物料移動和監測生產，Fleet Commander的價值在全球的一些礦山得到證明，運行由人工控制轉變為FleetCommander通常可以提高生產率10-15％，并且隨著版本的升級其性能會繼續提升。

然而，現有的這些方案，尚存在以下問題：無法順利開展礦山子系統之間的數據共享與融合分析，產生大量“信息孤島”，設備之間的作業以及運營相對孤立化，無法提升無人礦山的安全性和高效性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是需要提供一種能夠實現數據共享和融合分析，以及安全性和工作效率較高的智能化礦山系統。

為了解決上述技術問題，本申請的實施例首先提供了一種智能化礦山系統，該系統包括：無人礦山管控中心，其對無人礦山全面實時監控與綜合調度，通過所建立的虛擬礦山與實際礦山的實時互動與雙向優化，保障實際礦山安全作業；無人礦卡運輸平臺，其接收來自所述無人礦山管控中心發來的指令，控制無人礦卡以指令規定的速度按照目標路線運行,并根據搭載在無人礦卡的傳感器發來的信息，實現無人礦卡的自動行駛，完成裝載、運輸、卸載的循環操作；自主挖掘/鏟運平臺，其接收來自所述無人礦山管控中心發來的指令，與所述無人礦卡運輸平臺協同作業，實現在采礦點的自主挖掘和鏟運，完成與所述無人礦卡運輸平臺的一體化作業；遠程接管平臺，其在設定情況下，對無人礦卡運輸平臺和/或自主挖掘/鏟運平臺執行在人工模式下的遠程接管。

在一個實施例中，所述無人礦山管控中心包括：虛擬礦山系統，其與實際礦山系統對應，對實際礦山系統進行動態實時數據采集和三維可視化仿真；礦山計算實驗系統，其對實際礦山系統的礦山運營數據進行特征與規則提取，構建指導實際礦山系統運行的知識數據，基于知識數據構建虛擬礦山系統，對特定的場景與目標進行實驗設計，完成對特定的礦山管理與控制策略進行測試與評估。