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智能采礦-超視距遠程遙控系統


智能采礦是指以智能化、自動化采礦裝備為核心,以高速、大容量、雙向綜合數字通信網絡為載體,以智能設計與生產管理軟件系統為平臺,通過對礦山生產對象和過程進行實時、動態、智能化監測與控制,實現礦山開采的安全、高效和經濟效益最大化。


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一、系統簡介

事實證明,前往地球深處挖掘財富對人類來說是一件極其危險的事情,這就是為什么安尓法智控致力于遠程控制技術研發的原因。超視距遙控系統應用如圖所示,圖中,房子代表地面控制中心,黃色方塊為無線基站。通過無線網絡,實現從井上遙控中心對井下設備的超遠距離遙控。在遙控控制中心完成井下的采礦出礦作業,安全并且高效!


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超視距遙控系統工作示意圖

超視距遙控系統總體邏輯圖如圖所示,它是一個符合人機工程學的鏟運機的遠程操控臺。也是中央控制室的一個重要組成部分。


二、系統原理介紹

在該操控臺上搭建操控系統和監控系統。通過操作臺上的手柄等操作機構可以遠程控制鏟運機的行駛和動作,操作員對操作臺上的各個旋鈕、按鈕以及手柄等進行必要的操作,這種操作動作經控制器編譯后發送給上位機,再通過無線網絡對鏟運機的啟動、變速、轉向、油門及剎車進行遙控,使其按要求的速度和路線行駛,從而實現對鏟運機的遠程遙控和監控。同時,鏟運機將前后路況的實時圖像和運行參數視頻信號通過無線網絡實時傳輸到安裝在操作臺上的上位機顯示屏上,使駕駛員可以實時遠程掌握鏟運機的真實駕駛環境,從而監控鏟運機的運行情況,這樣,鏟運機、人(遙控駕駛員)以及遙控操控臺(遙控操縱平臺、無線路由、攝像機、控制系統等)就構成一個閉環控制系統。


安爾法超視距遙控,采礦遠程遙控系統,鏟運機遙控系統,采礦設備遙控系統,智能地下采礦,智能采礦系統構成


三、遙控單元與車載單元


安爾法超視距遙控,采礦遠程遙控系統,鏟運機遙控系統,采礦設備遙控系統,遠程遙控座椅,智能采礦座椅功能


遙控單元

① 右操作手柄:控制鏟斗升降、大臂翻轉、輔助剎車。

② 左操作手柄:控制前后、轉向、油門。

③ 右控制箱:控制啟動、急停、前后燈、喇叭、滅火。

④ 左控制箱:控制門禁系統、導向模式、主機電源。

⑤ 駕駛員座椅。? ??




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礦用本安型車載無線接收器

礦用本安型車載無線接收器,用于復雜的行走作業機械。憑借超現代32位三核技術以及72MHz的時鐘頻率和并行處理能力,控制器在性能方面獲得了全新提升。應用領域從比例電磁鐵的可編程控制和額外切換功能擴展到行走驅動和傳動控制,以及行走機械高復雜性控制電路的協調。高達32個輸出(0%*Vbat至100%*Vbat)、4個模擬輸入、8個數字輸入以及1個用于智能通信的CAN總線,這些控制單元為行走機械的所有功能提供了高性能平臺。

內部有一個高性能的32位微處理器以及所有輸入和輸出電路。模擬電壓的范圍從0至24V,電流從0至20mA,頻率從0至10kHz,開關信息作為輸入信號處理。另外,輸入受到保護,以防過電壓和電氣干擾。電壓輸入可以進行監控,以檢測電纜斷路或短路。對電流控制的比例電磁鐵輸出進行脈寬調制(PWM),并對溫度和電壓波動進行補償,以保證高精確度和最小滯后。開關輸出設計用于繼電器和切換電磁鐵的直接通斷。此外,輸出還具有集成電壓和電流監控功能。



三、整體功能列表

1.通信網絡:基于WLAN技術的無線MESH網絡;

2.遙控功能:由監控中心發送指令,遙控鏟運機進行各種動作。包括前進、后退、油門、左轉、右轉、升臂、降臂、裝料、卸料、駐車剎車、輔助剎車、滅火、引擎啟動、快慢檔、急停、前燈、后燈、喇叭及各種保護措施等,即目前視距遙控所具有的功能;

3.視頻監視:鏟運機車頭和車尾分別安裝網絡攝像頭,用于遠程監視工作環境,攝像頭應具有防塵處理,其視頻數據直接通過無線MESH網絡上傳到監控中心;


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4.出礦計量系統功能:能實時顯示每次鏟礦單斗的重量以及累積重量,便于統計司機每個班次、月和年的工作量;

5.運行狀態監測:由鏟運機車載單元實時監測車輛運行狀態,并上報給監控中心。狀態信息包括:機油壓力、機油油位、發動機溫度、變速箱油溫、變速箱油壓、制動油壓、制動油位、油箱油位、行駛里程、行駛時長、引擎工作狀態、制動狀態、空擋狀態、鏟運機前進、后退、油門、左轉、右轉、升臂、降臂、裝料、卸料、剎車、滅火、引擎啟動指示等;

6.聲光報警:當鏟運機運行狀態監測參數超過設定門限時,由車載單元發出聲光報警,同時將報警上傳給監控中心;

7.行車運行記錄:車載單元自動記錄鏟運機運行時的各種動作和狀態,類似黑匣子功能,當鏟運機出現故障時可通過串口直接讀取。包括:機油壓力、機油油位、發動機溫度、變速箱油溫、變速箱油壓、制動油壓、制動油位、油箱油位、行駛里程、行駛時長、引擎工作狀態、制動狀態、空擋狀態、鏟運機前進、后退、油門、左轉、右轉、升臂、降臂、裝料、卸料、剎車、滅火、引擎啟動指示等;

8.車輛定位:在監控中心實時顯示鏟運機當前所處位置。

9.路徑學習:鏟運機上安裝模式切換開關(手動、學習、遙控),選擇學習模式后,由操作人員駕駛鏟運機在規劃的道路上進行示范行駛,車載單元記錄相關信息,以備自主導航時使用;

10.自主導航:由監控中心發送指令,使鏟運機工作在自主導航模式。自主導航時,鏟運機車載單元根據學習的路徑自主行駛,通過里程計判斷行使距離,通過定位系統校正路線,通過轉角傳感器調整姿態,通過車頭部位安裝的激光掃描儀掃描識別路障及進行相應處理;自主導航時具有行駛安全區、報警區、危險停車區識別;

11.人工干預:自主導航時允許人工干預,即通過監控中心發送人工干預指令,由車載單元解析命令并執行;

12.工作模式:鏟運機有多種運行工作模式,包括:手動控制、路徑學習模式、遙控工作模式,這三種模式在鏟運機上進行選擇切換,當選擇遙控模式時,可在監控中心選擇是否使能自主導航模式、自動卸料模式;


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四、定制化,多樣化


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任何品牌,型號的機械,如鏟運車,運礦車,鉆機,碎石機,鑿巖臺車,撬毛臺車等,安爾法都可以定制超視距遠程操作系統,為現場實現智能化的安全高效采礦作業。

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