(1)礦山有軌運輸無人化駕駛系統(tǒng)由生產(chǎn)運輸管理平臺、數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)、生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及前端無人化作業(yè)系統(tǒng)四部分組成,可實現(xiàn)礦石品位配比、最優(yōu)運力調(diào)度、機車無人駕駛、自動裝載、礦石自動卸載、礦石自動稱重、軌道檢測、機車安全預(yù)警及生產(chǎn)數(shù)據(jù)精細(xì)化管理等功能。
(2)井下電機車高精度定位技術(shù)是實現(xiàn)電機車精準(zhǔn)對準(zhǔn)卸礦機的關(guān)鍵,通過電機車加裝定位標(biāo)簽、速度和位移傳感器和光電極限與誤差清除傳感器等傳感器,同過三重定位實現(xiàn)電機車高精度定位,確保礦車放礦精準(zhǔn)定位。
(3)針對井下鏈路環(huán)境復(fù)雜與電機車移動頻繁的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點,系統(tǒng)采用十二五863主題項目“地下金屬礦智能開采技術(shù)”研發(fā)成果實現(xiàn)電機車移動過程中無線通信的無縫切換,保證各類視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)與機車駕駛指令的高實時性和高可靠性傳輸,切換延時≤100ms,同時該系統(tǒng)獲得國家安全標(biāo)志證書,保證了井下環(huán)境下使用可靠性。
礦山無軌車倆運輸計量管控系統(tǒng)融合車載無線通訊技術(shù)、射頻識別技術(shù)、人工智能模式識別等多種先進(jìn)技術(shù)手段,實現(xiàn)礦山無軌運輸裝備實時通信、車輛精確定位、軌跡查詢、裝卸礦位置識別、稱重計量、卸礦抓拍、運量統(tǒng)計、配礦計劃、溜井料位監(jiān)測等功能,可顯著提升礦山企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)安全、高效以及精細(xì)化水平。
先后承建紫金阿舍勒銅礦、山東黃金三山島金礦、紫金烏后三貴口鉛鋅礦等礦山的井下無軌裝備精細(xì)化管控系統(tǒng),其中,2019年承建的烏拉特后旗紫金礦業(yè)有限公司三貴口鉛鋅礦井下無軌裝備精細(xì)化管控系統(tǒng),系統(tǒng)覆蓋車輛60多臺,采場80多個,裝礦點250多個,卸礦點20多個,實現(xiàn)從鏟裝運、稱重計量、卸礦過程的全線管控。
圖 礦山無軌車輛運輸計量管控系統(tǒng)架構(gòu)
圖 車載終端與RFID射頻讀卡器
圖 車載終端及服務(wù)器管理軟件
車載終端硬件選用堅固耐用型車載電腦,搭載Intel Baytrial平臺高效能低功耗處理器,預(yù)裝Windows 7 Embedded Standard操作系統(tǒng),在井下無軌運輸環(huán)境中全面發(fā)揮數(shù)據(jù)采集與處理能力,優(yōu)化了應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)管理能力,同時保持多任務(wù)應(yīng)用的靈活性。車載終端采用8.4英寸高溫制程工業(yè)電阻式觸摸屏,內(nèi)置802.11a/b/g/n/ac模塊,8~36V寬壓直流輸入帶Power ignition延時開關(guān)機功能的電源管理,使它適應(yīng)礦山井下無軌運輸精細(xì)化管理,STD-MIL-810G抗振動沖擊和IP65防塵防水標(biāo)準(zhǔn),在最嚴(yán)苛的井下環(huán)境下依然能夠操作自如。
車載終端調(diào)度軟件采用Qt/C++開發(fā)語言,分布式設(shè)計模式,連接RFID讀卡器,讀取并存儲井下位置標(biāo)簽,記錄車輛行駛軌跡,上傳行駛及司機操作記錄、接收配礦計劃、溜井料位等調(diào)度信息。
RFID射頻識別模塊用于讀取電子標(biāo)簽,在井下采場布設(shè)無源電子標(biāo)簽,作為裝卸礦位置標(biāo)識,與車載終端通過串口連接,車載終端時時與射頻讀卡器進(jìn)行連接,讀取位置標(biāo)簽,記錄車輛行駛軌跡。
WIFI基站用于無軌裝備車載終端與井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行組網(wǎng),負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通訊。支持802.11b/g/n,最高支持300Mbps速率,大功率射頻輸出,最大發(fā)射功率可達(dá)500mW,整機功耗小于10W,井下覆蓋距離100米,高接收靈敏度,可達(dá)運營商集采標(biāo)準(zhǔn),支持24V POE供電,并且選擇外接天線,防水、防塵、寬溫寬壓,適應(yīng)井下生產(chǎn)環(huán)境。
(4)井下稱重系統(tǒng)
無軌裝備車輛精細(xì)化管理系統(tǒng)需融合井下無人值守稱重系統(tǒng),井下集中自動稱重系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的整體系統(tǒng)解決方案,硬件基礎(chǔ)平臺和實現(xiàn)的功能,是基于井下車輛業(yè)務(wù)流程出發(fā)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計,同時軟件平臺也要以硬件基礎(chǔ)的完工為實施、測試作為基礎(chǔ)。無人值守稱重系統(tǒng)整體設(shè)計采用三層架構(gòu):三層數(shù)據(jù)之間通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息互遞,同時對各通行控制設(shè)備都進(jìn)行應(yīng)急備用設(shè)置,因為設(shè)計為雙向通訊,報修期間可由系統(tǒng)管理員,開啟手動過磅操作模式。