[發明專利]一種挖掘機遠程控制系統

在審

• 申請號: 202111581190.7
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114237141A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 耿家文;魏紅敏;邢澤成;牛東東;張斌;姜奎
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 潘顯端

本發明屬于挖掘機智能控制領域，具體涉及一種挖掘機遠程控制系統，包括傳輸單元、環境單元、執行單元、顯示單元與指令單元；傳輸單元包括5G通信模塊、數據轉換單元1、數據轉換單元2和以太網交換單元；5G通信模塊一端通過所述數據轉換單元2實現與指令單元的數據傳輸，5G通信模塊另一端與所述以太網交換單元連接實現數據傳輸；所述數據轉換單元1與以太網交換單元連接，用于接收以太網交換單元傳遞的數據并轉發給執行單元；所述以太網交換單元還與環境單元連接，用以接收環境單元傳遞的數據，所述5G通信模塊還與顯示單元連接，用以將5G通信模塊接收到的數據傳遞給顯示單元。通過遠程指令單元對挖掘機進行遠程遙控，從而提高操作員的安全性。

技術領域

本發明屬于挖掘機智能控制領域，具體涉及一種挖掘機遠程控制系統。

背景技術

挖掘機是工程建設中應用場景最豐富的機型之一，駕駛員面臨著復雜多變的工況，在抗震救災、爆炸現場、有毒環境、斷橋隧道、軍用排爆等危險作業施工中，人員的安全是重中之重。在危險區域施工環境中，為了保障人員安全，優選采用遠程遙控挖掘機。

目前，通常是通過人工實地對挖掘機端進行控制，或者是近程百米類的近程遙控器進行控制挖掘機施工操作。但是，在危險場景例如采礦、挖隧道等場景，會出現塌方、巨石滑落等現象，屬于嚴重危險作業區域，操作手在該區域作業會導致嚴重的人員傷亡問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足之處，本發明提供一種挖掘機遠程控制系統，通過遠程指令單元對挖掘機進行遠程遙控，從而提高操作員在危險場景下施工的安全性，同時通過5G網絡進行數據及圖像的的交互，提高遠程遙控時施工操作的實時性。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種挖掘機遠程控制系統，該遠程控制系統包括傳輸單元、環境單元、執行單元、顯示單元與指令單元；

傳輸單元包括5G通信模塊、數據轉換單元1、數據轉換單元2和以太網交換單元；5G通信模塊一端通過所述數據轉換單元2實現與指令單元的數據傳輸，5G通信模塊另一端與所述以太網交換單元連接實現數據傳輸；所述數據轉換單元1與以太網交換單元連接，用于接收以太網交換單元傳遞的數據并轉發給執行單元；所述以太網交換單元還與環境單元連接，用以接收環境單元傳遞的數據，所述5G通信模塊還與顯示單元連接，用以將5G通信模塊接收到的數據傳遞給顯示單元。

進一步地，所述5G通信模塊包括5G路由器、5G工業路由器和基站，5G路由器與基站之間、5G工業路由器與基站之間均采用5G無線網絡進行連接，5G路由器與顯示單元之間、5G路由器與數據轉換單元2之間、5G工業路由器與以太網交換單元之間均通過以太網進行連接。

進一步地，所述5G路由器與5G工業路由器分別配置具備專用通信通道的sim卡，實現端對端的專用通道。

進一步地，所述環境單元由置于車輛端的圖像控制單元和狀態系統組成；圖像控制單元與七路高清攝像頭通過視頻線連接，所述高清攝像頭中至少包含一路支持音頻高清攝像頭并安裝于駕駛室內部，采集并發送現場駕駛的發動機聲音；至少包含四路高清攝像頭安裝于車身前后左右位置，實時采集車身周邊環境，包括檢測障礙物與人員出入的視頻以及聲音信號；圖像控制單元經過標準H.265/H.264碼流對視頻以及音頻進行編碼，并將編碼后的信號通過傳輸單元傳到顯示單元進行編解碼進行分析顯示；狀態系統由車輛控制系統的發送單元組成，其中發送單元由車輛轉速、高低速、檔位、車輛姿態、壓力的參數組成，狀態系統通過傳輸單元將參數傳到顯示單元進行顯示，便于操作員觀察車輛運行狀態。

進一步地，所述顯示單元包含顯示器和上位機軟件，其中上位機軟件通過5G網絡接收環境單元的視頻與狀態信號，通過RTSP視頻流進行H.265/H.264解碼顯示視頻，解析狀態系統數據并做數據顯示。

進一步地，車輛端的狀態系統向遠程端發送車輛狀態信息，遠程端指令單元依據狀態信息分析指令發送的可行性。