本發(fā)明涉及礦山有軌平面運(yùn)輸，尤其涉及一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、為改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、減員增效、提高礦山安全生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化，礦山有軌無人運(yùn)輸成為企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。由于有軌全無人駕駛運(yùn)輸技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用較少，如何保障機(jī)車礦車自動(dòng)精準(zhǔn)定位及實(shí)現(xiàn)礦車多礦倉滿載智能運(yùn)行是該技術(shù)的關(guān)鍵難點(diǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)礦車的有軌全無人駕駛運(yùn)輸，需要進(jìn)行礦車精準(zhǔn)定位、礦倉料位和放礦量的檢測及閉鎖、礦車物料精準(zhǔn)檢測及滿載系統(tǒng)控制等，如何設(shè)計(jì)達(dá)到安全、高效、精準(zhǔn)的檢測及控制尤為重要，需要發(fā)明一種方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更均勻、高效的物料裝載和運(yùn)輸，同時(shí)提高礦車的使用效率和安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法及其系統(tǒng)，基于控制設(shè)備和定位設(shè)備實(shí)現(xiàn)礦車的雙波峰型下料，實(shí)現(xiàn)礦車安全運(yùn)行和滿載運(yùn)料。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，方法包括以下步驟：

3、首先，目標(biāo)出料時(shí)段內(nèi)獲取物料監(jiān)測設(shè)備中的料位數(shù)據(jù)，生成礦車啟動(dòng)信號時(shí)，控制所述礦車向裝載站行駛；

4、其中，目標(biāo)出料時(shí)段內(nèi)獲取卸載站和裝載站中的料位數(shù)據(jù)，生成礦車啟動(dòng)信號包括：

5、確定當(dāng)前時(shí)段是否目標(biāo)出料時(shí)段；

6、當(dāng)當(dāng)前時(shí)段處于目標(biāo)出料時(shí)段時(shí)，獲取卸載站的料位信息和裝載站的料倉的料位數(shù)據(jù)，并根據(jù)兩個(gè)料位數(shù)據(jù)判斷是否生成礦車啟動(dòng)信號；

7、當(dāng)生成礦車啟動(dòng)信號時(shí)，將啟動(dòng)信號傳輸至控制設(shè)備。

8、其次，獲取礦車運(yùn)行過程中的位置信息，檢測到位置信息到達(dá)預(yù)設(shè)定位點(diǎn)時(shí)控制礦車車速減低，其中，預(yù)設(shè)定位點(diǎn)設(shè)置于裝載站前側(cè)；

9、其中，檢測到位置信息到達(dá)預(yù)設(shè)定位點(diǎn)時(shí)控制礦車車速減低包括：

10、控制定位信標(biāo)持續(xù)發(fā)射定位信號，定位接收器接收定位信號后，定位信標(biāo)將定位點(diǎn)到達(dá)信息傳輸至控制設(shè)備，定位信標(biāo)和定位接收器為礦車定位設(shè)備；

11、控制箱控制礦車的前機(jī)車受電弓降弓、后機(jī)車受電弓升弓，通過后機(jī)車推動(dòng)礦車低速運(yùn)行。

12、再次，獲取一號裝料點(diǎn)上的礦車到達(dá)信息，當(dāng)?shù)V車的一號車廂到達(dá)一號裝料點(diǎn)時(shí)，控制礦車停止并控制裝載站給料，獲取給料過程中物料監(jiān)測設(shè)備采集的裝載數(shù)據(jù)，根據(jù)裝載數(shù)據(jù)控制裝載站的閘門調(diào)整至目標(biāo)開度或關(guān)閉；

13、其中，獲取一號裝料點(diǎn)上的礦車到達(dá)信息包括：

14、在一號裝料點(diǎn)上設(shè)置雙定位激光傳感器，礦車的一節(jié)車廂到達(dá)一號裝料點(diǎn)時(shí)，雙定位激光傳感器完成一次跳變；

15、獲取一號裝料點(diǎn)上設(shè)置的雙定位激光傳感器的信號跳變次數(shù)，當(dāng)雙定位激光傳感器滿足預(yù)設(shè)跳變次數(shù)時(shí)，一號車廂到達(dá)一號裝料點(diǎn)，一號車廂是礦車初始位置時(shí)距離轉(zhuǎn)載站最遠(yuǎn)的車廂。

16、其中，裝載數(shù)據(jù)包括物料塊度數(shù)據(jù)和物料裝載高度數(shù)據(jù)，基于物料塊度數(shù)據(jù)控制裝載站的閘門的目標(biāo)開度，基于物料裝載高度數(shù)據(jù)停止出料。

17、其中，根據(jù)裝載數(shù)據(jù)控制裝載站的閘門調(diào)整至目標(biāo)開度包括：

18、獲取物料塊度數(shù)據(jù)；

19、當(dāng)檢測到物料塊度變化，或在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)因濃細(xì)度導(dǎo)致裝滿率波動(dòng)時(shí)，控制裝載站的閘門調(diào)整；

20、閘門的開度調(diào)整至目標(biāo)開度后，實(shí)現(xiàn)單位時(shí)間物料下料量的準(zhǔn)確控制。

21、再次，當(dāng)檢測到裝載站的閘門關(guān)閉時(shí)，控制礦車的反向運(yùn)行至二號裝料點(diǎn)并控制礦車停止，重復(fù)上述步驟以使一號車廂完成雙波峰型滿載裝料；

22、最后，控制礦車的所有車廂完成裝載，控制裝載站關(guān)閉，并控制礦車向卸載站行駛；

23、控制礦車的所有車廂完成裝載包括：

24、控制礦車正向運(yùn)行，獲取礦車的一號車廂的一號裝料點(diǎn)到達(dá)信息并控制礦車停止，完成第一次裝載；

25、控制礦車反向運(yùn)行，一號車廂到達(dá)二號裝料點(diǎn)，控制礦車停止完成第二次裝料；

26、控制礦車?yán)^續(xù)反向運(yùn)行，直至獲取二號車廂的一號裝料點(diǎn)到達(dá)信息，控制礦車停止，重復(fù)上述步驟使二號車廂的完成兩次裝料；

27、重復(fù)上述步驟直至礦車的所有車廂完成裝料。

28、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)，無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)包括：

29、裝載站，包括料倉和與料倉匹配設(shè)置的振動(dòng)臺，料倉基于振動(dòng)臺實(shí)現(xiàn)振動(dòng)下料，振動(dòng)臺閘門設(shè)置有拉繩位移傳感器；

30、礦車，礦車包括至少兩個(gè)車廂，礦車前后端分別設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)車廂運(yùn)行的機(jī)車；

31、直線往返軌道，直線往返軌道設(shè)置在料倉底部并與卸載站連通，用于實(shí)現(xiàn)礦車的雙向運(yùn)行；

32、礦車定位設(shè)備，包括：定位信標(biāo)、定位接收器、定位激光傳感器和對應(yīng)定位激光傳感器設(shè)置的定位激光接收器，定位信標(biāo)安裝在定位點(diǎn)上，定位接收器安裝在礦車上，定位激光傳感器包括一次雙定位激光傳感器和二次雙定位激光傳感器，一次雙定位激光傳感器用于定位一號裝料點(diǎn)，二次雙定位激光傳感器用于定位二號裝料點(diǎn)；

33、物料監(jiān)測設(shè)備，包括：雷達(dá)料位計(jì)和三維激光掃描儀，雷達(dá)料位計(jì)安裝在卸載站和料倉上，用于檢測卸載站和料倉的料位情況，三維激光掃描儀安裝在礦車上側(cè)，用于檢測車廂的裝載情況；

34、控制設(shè)備，控制設(shè)備與礦車、礦車定位設(shè)備和物料監(jiān)測設(shè)備連接。

35、其中，料倉包括礦倉和渣倉，礦倉與渣倉位于同一平面共用礦車下料，設(shè)置有不同的運(yùn)行時(shí)間段。

36、其中，礦倉的一號裝料點(diǎn)設(shè)置有礦倉一次雙定位激光傳感器，二號裝料點(diǎn)設(shè)置有礦倉雙定位激光傳感器，匹配設(shè)置有礦倉激光接收器；渣倉的一號裝料點(diǎn)設(shè)置有渣倉一次雙定位激光傳感器，二號裝料點(diǎn)設(shè)置有渣倉雙定位激光傳感器，匹配設(shè)置有渣倉激光接收器。

37、本發(fā)明實(shí)施例提供一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法及其系統(tǒng)，目標(biāo)時(shí)間段根據(jù)裝載站料位數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)配無人駕駛機(jī)車運(yùn)行，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線往返有軌運(yùn)輸機(jī)車的開啟、減速、裝料、卸載環(huán)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能調(diào)控、精準(zhǔn)定位、精確裝載和提高滿載率，達(dá)到安全、可靠、高效運(yùn)輸目的，礦車運(yùn)行過程中精準(zhǔn)定位，物料裝載精準(zhǔn)控制，有效避免物料塊度變化導(dǎo)致的漫礦或欠裝現(xiàn)象，雙波峰型滿載裝料有效提高裝載質(zhì)量和裝載效率。

技術(shù)特征：

1.一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，應(yīng)用于無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)，所述無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)包括設(shè)置于直線往返軌道和礦車上的礦車定位設(shè)備、設(shè)置于卸載站、裝載站和所述礦車的物料監(jiān)測設(shè)備以及控制設(shè)備，所述直線往返軌道上部設(shè)置所述裝載站，所述裝載站用于向所述直線往返軌道上運(yùn)行的礦車裝料，所述直線往返軌道與卸載站連通，所述方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，所述目標(biāo)出料時(shí)段內(nèi)獲取所述物料監(jiān)測設(shè)備中的料位數(shù)據(jù)，生成所述礦車啟動(dòng)信號時(shí)，包括：

3.如權(quán)利要求1所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，所述獲取一號裝料點(diǎn)上的所述礦車到達(dá)信息包括：

4.如權(quán)利要求1所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，所述控制所述礦車的所有車廂完成裝載包括：

5.如權(quán)利要求1所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，所述檢測到所述位置信息到達(dá)預(yù)設(shè)定位點(diǎn)時(shí)控制所述礦車車速減低包括：

6.如權(quán)利要求1所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，所述裝載數(shù)據(jù)包括物料塊度數(shù)據(jù)和物料裝載高度數(shù)據(jù)，基于所述物料塊度數(shù)據(jù)控制所述裝載站的閘門的目標(biāo)開度，基于所述物料裝載高度數(shù)據(jù)停止出料。

7.如權(quán)利要求6所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法，其特征在于，所述根據(jù)所述裝載數(shù)據(jù)控制所述裝載站的閘門調(diào)整至目標(biāo)開度包括：

8.一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)，其特征在于，所述無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)包括：

9.如權(quán)利要求8所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)，其特征在于，所述料倉包括礦倉和渣倉，所述礦倉與所述渣倉位于同一平面共用所述礦車下料，設(shè)置有不同的運(yùn)行時(shí)間段。

10.如權(quán)利要求9所述的無人礦車自動(dòng)滿載裝料系統(tǒng)，其特征在于，所述礦倉的一號裝料點(diǎn)設(shè)置有礦倉一次雙定位激光傳感器，二號裝料點(diǎn)設(shè)置有礦倉雙定位激光傳感器，匹配設(shè)置有礦倉激光接收器；所述渣倉的一號裝料點(diǎn)設(shè)置有渣倉一次雙定位激光傳感器，二號裝料點(diǎn)設(shè)置有渣倉雙定位激光傳感器，匹配設(shè)置有渣倉激光接收器。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種無人礦車自動(dòng)滿載裝料方法及其系統(tǒng)，系統(tǒng)包括礦車定位設(shè)備、物料監(jiān)測設(shè)備以及控制設(shè)備，方法包括：目標(biāo)出料時(shí)段內(nèi)獲取卸載站和裝載站中的料位數(shù)據(jù)，控制礦車向裝載站行駛，檢測到達(dá)預(yù)設(shè)定位點(diǎn)時(shí)控制礦車車速減低；礦車一號車廂到達(dá)一號裝料點(diǎn)時(shí)控制礦車停止并控制裝載站給料，據(jù)裝載數(shù)據(jù)控制裝載站的閘門調(diào)整至目標(biāo)開度或關(guān)閉；閘門關(guān)閉時(shí)控制礦車反向運(yùn)行至二號裝料點(diǎn)并控制礦車停止，重復(fù)上述步驟以使一號車廂完成雙波峰型滿載裝料；控制礦車的所有車廂完成裝載，控制裝載站關(guān)閉，并控制礦車向卸載站行駛。礦車精準(zhǔn)定位，物料裝載精準(zhǔn)控制，有效避免物料塊度變化導(dǎo)致的漫礦或欠裝現(xiàn)象，雙波峰型滿載裝料有效提高裝載質(zhì)量和裝載效率。

技術(shù)研發(fā)人員：莊維遜,段學(xué)玉,張必都,韓亞,許正輝,楊津,王多彥,盧海波,高航,樊偉,朱明亮,熊智龍,郭勝松,張俊,董元,胡中育,羅吉輝,孫先忠,任友燦,張?jiān)?劉勝輝,楊柳春,呂江,余紅花
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南馳宏鋅鍺股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21