[發明專利]一種基于人工智能的電機車自主行駛系統

在審

• 申請號: 202011444106.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112562335A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 周開強;蔣琪;管濤
• 申請（專利權）人: 淮北祥泰科技有限責任公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/04;G08G1/052;G08G1/07;G08G1/095;G08G1/0967;G01C22/00;G08B5/38
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 周衛

本發明公開了一種基于人工智能的電機車自主行駛系統，包括機車定位模塊，通過設置機車定位模塊，利用編碼器產生脈沖信號并對脈沖次數進行計數，然后累加初步計算出機車行駛的距離，根據計算結果初步確定機車的所處位置，并通過設置射頻讀取校正單元對機車所處位置進行進一步校正，實現對機車精確位置的實時獲取，減小的定位誤差，提高了數據的準確性和說服力，同時有利于對電機車的駕駛狀態進行調控，提高了電機車行駛的安全性；通過設置狀態監測控制模塊，對軌道的道岔狀態、風門狀態和信號燈狀態進行監測和控制，使機車能夠根據工作環境狀態進行自主駕駛，降低生產成本和人工的勞動強度，同時提高了生產效率和安全系數。

技術領域

本發明涉及一種自主行駛系統，具體為一種基于人工智能的電機車自主行駛系統。

背景技術

目前礦用電機車以人工駕駛為主。由于礦山環境復雜、條件惡劣，駕駛過程中需要司機密切注意觀察軌道狀況、信號狀態以及周邊車輛和人員等。一旦司機沒有及時觀察到環境中的風險因素就有可能造成事故，嚴重時甚至導致人員傷亡。

礦用電機車使用范圍廣泛，具有載荷大、運輸距離長、可頻繁作業等特點。電機車采用人工駕駛普遍存在安全性差、駕駛過程隨意、行車時間不準點等問題，并且司機的駕駛技術直接影響機車運行狀況。而且司機需要依靠長期實踐、不斷學習才能夠達到最佳的控制效果。當前礦山企業面臨著人工成本逐漸上升、人員流失、安全監管愈加嚴格等問題，迫使礦山建設逐步向自動化、智能化方向發展。針對目前狀況，迫切需要實現電機車的自主駕駛。為此，我們提供一種基于人工智能的電機車自主行駛系統。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種基于人工智能的電機車自主行駛系統，通過設置機車定位模塊，利用編碼器產生脈沖信號并對脈沖次數進行計數，然后累加初步計算出機車行駛的距離，根據計算結果初步確定機車的所處位置，并通過設置射頻讀取校正單元對機車所處位置進行進一步校正，實現對機車精確位置的實時獲取，減小的定位誤差，提高了數據的準確性和說服力，同時有利于對電機車的駕駛狀態進行調控，提高了電機車行駛的安全性；通過設置狀態監測控制模塊，對軌道的道岔狀態、風門狀態和信號燈狀態進行監測和控制，使機車能夠根據工作環境狀態進行自主駕駛，降低生產成本和人工的勞動強度，同時提高了生產效率和安全系數。

本發明所解決的技術問題為：

(1)如何通過設置機車定位模塊，利用編碼器產生脈沖信號并對脈沖次數進行計數，然后累加初步計算出機車行駛的距離，根據計算結果初步確定機車的所處位置，并通過設置射頻讀取校正單元對機車所處位置進行進一步校正，解決現有技術中難以對機車的精確位置進行實時監控獲取的問題；

(2)如何通過設置狀態監測控制模塊，對軌道的道岔狀態、風門狀態和信號燈狀態進行監測和控制，解決了現有技術中沒有實現的機車根據工作環境狀態進行自主駕駛的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種基于人工智能的電機車自主行駛系統，包括機車定位模塊、狀態監測控制模塊、數據處理模塊、數據存儲模塊、驅動控制模塊、互聯模塊和操作顯示模塊；

所述數據存儲模塊中存儲有脈沖發射設定距離數據、道岔需求狀態數據和風門需求狀態數據，所述脈沖發射設定距離數據表示每次產生一次脈沖時機車需行駛的距離，所述道岔需求狀態數據表示各個道岔路口的道岔軌道所需要的連接或分離狀態，所述風門需求狀態數據表示各個風門所需要的打開或關閉狀態；

所述機車定位模塊對機車的行駛距離進行累加計算并進行數據校正，得到警示信號和精確位置數據，并將警示信號和精確位置數據通過互聯模塊發送至操作顯示模塊；

所述狀態監測控制模塊用于實時對軌道的道岔狀態、煤礦的風門狀態和信號燈狀態進行監測，并將獲取到的道岔狀態數據、風門狀態數據、高電平紅燈信號、高電平黃燈信號、高電平綠燈信號、低電平紅燈信號、低電平黃燈信號和低電平綠燈信號一同傳輸至數據處理模塊；