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KJZ21礦井軌道電機車無人駕駛系統

系統概述


    KJZ21礦井軌道電機車無人駕駛系統國內首套基于AI技術,面向井下低照度、易爆環境的礦用機車無人駕駛系統。系統以高速無線通信及工業環網為傳輸平臺,以KJ293(A)礦用軌道運輸監控系統為安全依托,采用井下機車精確定位技術、圖像識別處理技術和機車安全運調技術,并結合電機車智能化控制的礦井安全生產運輸綜合監控系統,可以實現電機車物料礦石裝運卸全過程的無人化駕駛作業。



系統結構及功能



       產品開發獲國家科技部國際科技合作項目支持,2018年元月通過成果驗收會。

 

 

產品功能


      1、網絡實時通信功能。系統通過構建有線、無線通信網絡,能實時上傳井下監控執行設備狀態、電機車行進路況視頻及車況信息到調度中心,能實時下發機車駕控作業指令到車載控制器。


      2、精確位置檢測功能:系統采用高可靠的精確連續定位技術,并結合移動目標路徑追蹤技術,定位信標與信號機、通信基站等設備配套使用,能實現具有亞米級精度的高精度位置檢測,為無人調度模式下的聯鎖安全控制提供核心技術支撐。


      3、聯鎖安全控制功能。系統通過構建運輸信號監控系統,實現運輸區間信號閉塞,進路、信號上車聯鎖控制,實現對多列電機車的有序調度、安全防護控制。


      4、工況狀態監測功能。控制中心顯示屏能遠程監測井下運輸巷道移動視頻、定點視頻,以及電機車的速度、電流、電壓等工況信息、自診斷狀態,同時還能以三維/二維形態展現電機車動態位置、軌線設備工作狀態。


      5、遠程駕駛測控功能。系統通過構建的車地通信網絡,傳輸電機車安全駕駛指令,可以在控制中心實現對電機車的啟/停、加/減速、點動/半速/全速運行、方向選擇、撒砂、鳴笛、照明、多機牽引等駕駛行為的自動操作與執行。


      6、車載安全防護功能。車載具有基于深度學習的路況分析、路障預警防碰撞和車距管控等安全防護功能,可以實現系統級的無人駕駛運行等級授權和工作模式切換管理。


      7、運輸計量統計功能。通過在鏟裝/車皮安裝的泛在信息采集終端、在礦倉安裝的倉位傳感器以及在卸載站安裝的軌道衡數據采集裝置,系統可以監測各鏟裝/車皮運配送情況、各礦倉料位和容量跟蹤曲線,便于車列調度和配礦管理。


      8、配礦調度管理功能(金屬礦山)。系統可通過錄入目標礦石品位,結合礦倉容量跟蹤曲線和運輸計量數據,自動生成礦石品位調度計劃。


      9、礦石自動裝卸功能(金屬礦山)。系統可以在控制中心實現礦車與礦倉溜嘴的精準對位、聯動裝車控制,可以在卸礦區實現與電控閘機、電控噴淋裝置的自動卸礦聯動控制。


      10、牽引供電測控功能(金屬礦山)。系統可以監測牽引整流變的開停狀態、電壓、故障等信號,遠程控制架線分區開關并能檢測開關工作狀態,并實現系統級的控制聯動。

 

產品特點


      □ 與礦井機車運輸監控系統無縫結合,實現自動開放進路,既提高調度效率,又保障了機車運輸行駛安全,AP基站與礦井機車運輸監控系統設備合二為一,節省設備的投入。


      □ 采用先連接后斷開的軟切換雙流通信模式,構建可靠的車地無線通信網絡,機車行駛過程中,能夠實現AP基站間的快速、可靠的漫游切換,降低數據丟失的風險。


      □ 開發了智能調度管理軟件、車載防護軟件、重演軟件,能夠確保運輸水平面的各電機車安全運行,重演軟件在選定的時間以隨意的速度重現運輸過程,以便進行調度分析,優化調度策略。


      □ 系統設計充分考慮到礦山軌道運輸信號的高安全性要求,從軟件的容錯到硬件電路的設計與實現,均融入了故障—安全思想,使電機車自身安全狀況不依賴于遠程調度指令,當出現車距超限、通信網絡堵塞、命令超時和通信故障時能自動防護導向安全側。


      □ 系統容量大,控制范圍廣,結構簡單,井下設備采用積木式結構,適應不同規模的礦井,基本系統安裝后,方便用戶對系統進行擴充、改造,以適應運輸路線的調整需求。


      □ 與人員定位系統兼容,可同步建設,節約建設投資成本,并實現“人員—機車”控制聯動。


典型應用單位


      淮北礦業股份有限公司

      中煤新集能源股份有限公司


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