一种齿轨车智能网联控制系统的制作方法

本发明主要涉及齿轨车控制系统，特别涉及一种齿轨车智能网联控制系统。

背景技术：

1、齿轨车是借助道床上的齿条与机车上的齿轮实现增加爬坡能力的矿用机车。现有的齿轨车存在行驶环境感知能力欠缺、不能进行自动驾驶，自动化和智能化程度低、工作效率低、安全性欠佳的问题。

技术实现思路

1、为解决现有齿轨车存在的行驶环境感知能力欠缺、不能进行自动驾驶，自动化和智能化程度低、工作效率低、安全性欠佳的问题，本发明提供一种齿轨车智能网联控制系统。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种齿轨车智能网联控制系统，包括信息感知与融合系统、车载控制系统、远程监控系统和网络通信系统，所述信息感知与融合系统包括前视摄像头、环视摄像头、主雷达、侧视雷达、惯性测量传感器、车姿传感器、信号主机和工控机，所述齿轨车的前端和后端的车头均安装有朝向车头前方的前视摄像头和主雷达，齿轨车的中间部分的顶部安装有环视摄像头，所述齿轨车还安装有侧视雷达、惯性测量传感器和车姿传感器，所述前视摄像头、环视摄像头、主雷达和侧视雷达均与工控机连接，所述惯性测量传感器和车姿传感器分别与信号主机连接，所述信号主机和工控机通信连接；

4、所述车载控制系统包括电源模块、车辆控制部件、拾音器、语音喇叭和声光报警器，所述电源模块与所述工控机的电源输入接口连接，所述车辆控制部件包括防爆控制箱和车载控制板，所述车载控制板安装在防爆控制箱内，所述车载控制板上设置有自动驾驶/人工驾驶切换开关且该自动驾驶/人工驾驶切换开关伸出防爆控制箱的外表面，所述车载控制板与所述工控机通信连接，所述拾音器和语音喇叭均与工控机连接，所述声光报警器与信号主机连接；

5、所述远程监控系统包括显示屏、地面远程监控平台主机和服务器，所述地面远程监控平台主机分别与所述显示屏和服务器连接，所述地面远程监控平台主机安装有远程驾驶软件、电子地图、路径规划软件、视频监视软件和车辆调度软件；

6、所述网络通信系统包括矿用5g通信网络、uwb定位标签、uwb定位基站及配套软件，所述矿用5g通信网络包括井下5g基站、井上5g基站、5g模组，所述井下5g基站沿途间隔安装在井下齿轨车行走路径的附近，所述工控机通过与其连接的5g模组与井下5g基站通信连接，井下5g基站与井上5g基站通信连接，所述地面远程监控平台主机通过与其连接的5g模组与井上5g基站通信连接，所述uwb定位标签安装在齿轨车上，所述uwb定位基站沿途间隔安装在井下齿轨车行走路径的路旁，所述uwb定位基站通过工业环网与所述服务器通信连接。

7、优选的，所述齿轨车智能网联控制系统还包括途经设施智能网联系统，所述途经设施智能网联系统包括道岔控制装置、风门控制装置和跑车防护装置控制器，所述道岔控制装置、风门控制装置和跑车防护装置控制器均通过各自连接的5g模组与井下5g基站通信连接。

8、优选的，所述主雷达或侧视雷达为激光雷达或毫米波雷达。

9、优选的，所述拾音器为矿用本安型拾音器。

10、优选的，所述信号主机和工控机通过can通讯线通信连接。

11、优选的，所述显示屏有两个。

12、优选的，所述地面远程监控平台主机还安装有用户管理软件。

13、优选的，所述服务器安装有数据库软件，并预留有开放的数据访问接口。

14、本发明通过信息感知与融合系统使齿轨车获得了对行驶环境较强的感知能力，再配合车载控制系统、远程监控系统和网络通信系统，实现了对齿轨车的智能化改造，使齿轨车具有了自动驾驶功能、路径规划功能、避障与紧急停车功能及数据收集功能，极大提高了现有齿轨车的自动化和智能化程度、工作效率及安全性，且齿轨车在运行时可实时收集到大量的宝贵的井下运行数据，为井下安全生产留下宝贵的记录，解决了现有齿轨车存在的行驶环境感知能力欠缺、不能进行自动驾驶，自动化和智能化程度低、工作效率低、安全性欠佳的问题。

技术特征：

1.一种齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：包括信息感知与融合系统、车载控制系统、远程监控系统和网络通信系统，所述信息感知与融合系统包括前视摄像头、环视摄像头、主雷达、侧视雷达、惯性测量传感器、车姿传感器、信号主机和工控机，所述齿轨车的前端和后端的车头均安装有朝向车头前方的前视摄像头和主雷达，齿轨车的中间部分的顶部安装有环视摄像头，所述齿轨车还安装有侧视雷达、惯性测量传感器和车姿传感器，所述前视摄像头、环视摄像头、主雷达和侧视雷达均与工控机连接，所述惯性测量传感器和车姿传感器分别与信号主机连接，所述信号主机和工控机通信连接；

2.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：还包括途经设施智能网联系统，所述途经设施智能网联系统包括道岔控制装置、风门控制装置和跑车防护装置控制器，所述道岔控制装置、风门控制装置和跑车防护装置控制器均通过各自连接的5g模组与井下5g基站通信连接。

3.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：所述主雷达或侧视雷达为激光雷达或毫米波雷达。

4.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：所述拾音器为矿用本安型拾音器。

5.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：所述信号主机和工控机通过can通讯线通信连接。

6.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：所述显示屏有两个。

7.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：所述地面远程监控平台主机还安装有用户管理软件。

8.根据权利要求1所述的齿轨车智能网联控制系统，其特征在于：所述服务器安装有数据库软件，并预留有开放的数据访问接口。

技术总结
本发明公开一种齿轨车智能网联控制系统，包括信息感知与融合系统、车载控制系统、远程监控系统和网络通信系统，本发明通过信息感知与融合系统使齿轨车获得了对行驶环境较强的感知能力，再配合车载控制系统、远程监控系统和网络通信系统，实现了对齿轨车的智能化改造，使齿轨车具有了自动驾驶功能、路径规划功能、避障与紧急停车功能及数据收集功能，极大提高了现有齿轨车的自动化和智能化程度、工作效率及安全性，且齿轨车在运行时可实时收集到大量的宝贵的井下运行数据，为井下安全生产留下宝贵的记录，解决了现有齿轨车存在的行驶环境感知能力欠缺、不能进行自动驾驶，自动化和智能化程度低、工作效率低、安全性欠佳的问题。

技术研发人员：刘彪,张黎明
受保护的技术使用者：霍州煤电集团亿能电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12