矿井无人驾驶电机车系统应用
当前焦炉机车自动定位及无人驾驶系统论述
当前焦炉机车自动定位及无人驾驶系统论述摘要：机车的无人驾驶是一项非常复杂的技术，它不仅要求车辆具有精确、快速的定位设备，还需要其他机车本身要具有安全可靠单元自动控制，本文简要分析了焦炉机车自动定位及无人驾驶概念以及自动定位及无人驾驶系统的关键技术。
以供参考。
关键词：焦炉机车；自动定位；无人驾驶引言焦炉机车是焦炉生产的重要工艺设备，长期来焦炉生产环境恶劣、生产率低下、操作质量落后。
如何将处于炉顶温度高、有害气体及粉尘多、劳动强度大的操作工人解放出来，提高劳动生产率、降低生产成本、保证安全生产是焦化行业一直亟待解决的难题。
随着国内外机械设备制造质量的逐步提高和自动化技术的飞速发展，发达国家先后对焦炉四大机车自动生产进行了大量的研究和开发，其中机车自动定位和行走技术是实现焦炉机车无人驾驶的关键。
目前国内不少焦炉实现了自动定位，有些国家首先在焦炉机车实现了无人驾驶，近几年随着无线数据传输技术、计算机技术、安全保障技术进一步发展，焦炉机车生产的无人化已经是提到议事日程的攻关课题。
1焦炉机车自动定位及无人驾驶概念焦炭是钢铁工业的重要原料，高炉炼一吨生铁大约需0.4~0.6吨的焦炭，随着我国钢铁产量的逐年攀升，焦炭的需求量也相应增长。
过去我国焦化工业采用的粗放型生产控制模式已经无法满足当前的生产需要，采用精确可靠的自动控制技术的节约型控制是我国焦化工业的发展方向，也是摆在科技工作者面前的一个重要课题。
焦炭生产过程首先是将焦煤置于在密闭的焦炉炉室内（炭化室）经过14~18h的干馏后得到红焦，随后通过焦炉的移动机车将红焦从炉室移出送到熄焦室进行熄炭。
当焦炭己经炼成后，推焦车打开炉室机侧的炉门，拦焦车打开同一炉室焦侧的炉门并把导焦栅插入炉室中，焦炉机车位于拦焦车下侧准备接焦，当三车都已准备就绪后，推焦车开始进行推焦操作，将红焦推到焦炉机车的熄焦罐中，由焦炉机车运送到熄焦室；而装煤车只负责将焦煤通过焦炉炉室顶部的装煤口送入到煤室中，其运行相对独立。
矿用电机车无人驾驶技术研究
矿用电机车无人驾驶技术研究摘要：针对轨道辅助运输过程无法实现规则化、程序化和可统筹调度的有机整体的弊端，同时为了使矿井运输系统向信息化、数字化、智能化的新型监控模式转变，淮北矿业集团在桃园煤矿试验了矿井机车无人驾驶系统，通过对系统技术架构、关键技术、系统安全性的设计，实现了电机车无人驾驶，为矿井轨道运输的无线通信网络创新和发展做出探索性工作。
关键词：轨道辅助运输；无人驾驶；技术架构；关键技术；系统安全1、前言现阶段煤矿井下辅助运输主要还是采用轨道机车，由于辅助运输系统的移动目标分散，机车行车规律性差，多为矸石车、物料车、空车、空机头作业任务，物料运输通常无明显的时间限制，行车路线不固定，每列车司机单点作业，经常会随意停放物料车皮，造成运输轨道区段会被长时间占用，其它车辆经过时需人工判断临时避让，现有技术手段无法实现规则化、程序化和可统筹调度的有机整体。
矿井机车均为人工驾驶，操作环境差和技术保障手段缺乏导致轨道机车运输事故频发。
针对轨道辅助运输过程实际存在的现状，现有的系统级运输管理还存在较多安全隐患，虽有信号系统，但很难实现对电机车司机的有效管理和规范化运输，造成在辅助运输方面多有事故发生。
随着煤矿对生产运输安全和减员增效的要求，使矿井运输系统向信息化、数字化、智能化的新型监控模式转变，研制矿井机车无人驾驶系统可以将井下电机车运输环节规则化、程序化，实施电机车智能化控制，减少司机和押车工岗位，提升矿井物料生产转运效率，减少或避免矿井重大生产运输安全事故，提高矿井生产运输管理无人化、自动化和信息化水平。
2、系统设计2.1系统技术架构系统在网络通信平台CNP、视频服务VSM和KJ293系统的支撑下，主要由DOMS（含数据库）、RCC、mVOBC（含定点检测装置）和HRCT组成。
在总体上分三个层次，依次为：调度管理层，由DOMS承担，它统一指挥全系统电机车的工作运行；遥控操作层，由RCC/HRCT承担，它能够依照DOMS的派车指令，并且结合机车工况、运输工况和视频工况信息，对电机车实施远程驾驶；车载设备层，即mVOBC，它通过检测到的精确位置信息，计算机车的精确位置，依照RCC/HRCT的驾驶指令和DOMS限速指令，给机车下达安全运行的控制输出。
煤矿开采自动化控制系统
安全监控系统
1 2
人员定位系统
实时监测井下人员的位置，保障人员安全。
通风监控系统
实时监测矿井通风情况，保证矿井通风的稳定。
3
瓦斯监控系统
实时监测瓦斯浓度，预防瓦斯事故的发生。
矿井通风与排水系统
矿井通风自动化控制
通过自动化控制系统，实现矿井通风的自动调节和远程监控 。
矿井排水自动化控制
通过自动化控制系统，实现矿井排水的自动调节和远程监控 。
平煤集团智能化矿井建设
平煤集团在智能化矿井建设中，采用了多种自动化技术，包括无人驾驶矿车、 智能通风系统等。这些技术的应用降低了工人的劳动强度，提高了矿井的生产 效率和安全性。
国际典型案例
澳大利亚必和必拓公司矿山的自动化采矿系统
必和必拓公司采用了一套自动化采矿系统，该系统通过无人驾驶的采矿设备进行矿石采集和运输。该系统提高了 采矿效率，降低了人工成本和安全风险。
煤矿开采自动化控制系统
汇报人：可编辑
2023-12-31
目录
CONTENTS
• 引言 • 煤矿开采自动化控制系统概述 • 自动化控制系统在煤矿开采中的应用 • 煤矿开采自动化控制系统的优势与挑战 • 案例分析 • 结论与建议
01 引言
CHAPTER
背景介绍
01
煤炭作为全球能源的主要来源之 一，其开采和加工过程对经济发 展和能源安全具有重要意义。
美国梅萨里特公司的远程控制采矿系统
梅萨里特公司开发了一套远程控制采矿系统，该系统通过遥控操作进行采矿作业。该系统的应用减少了采矿作业 中的人员数量，提高了作业的安全性和效率。
案例比较与启示
技术应用差异
国内外的自动化采矿系统在技术应用上存在一定差异。国内系统更注 重实用性，而国外系统则更注重技术创新和研发。
无人驾驶技术在矿用电机车的应用
无人驾驶技术在矿用电机车的应用摘要：在“十三五”规划与《中国制造2025》中，关于煤炭产业发展的论述中，提出了要将大数据、云计算等技术应用到煤矿生产的科学决策中，通过互联网、物联网等技术，实现煤矿生产装备的信息融合，并将先进的科学技术和技术应用到煤矿生产的每一个环节，建设无人煤矿、智能煤矿。
电机车无人驾驶是实现无人矿井的一个关键环节，电机车在井下的行驶环境非常恶劣，如果是由人工驾驶，很可能会发生交通事故，而无人驾驶技术可以让司机从井下繁重的工作中解脱出来，采用科学的车辆调度方法，可以有效地减少列车的空载，提高列车的运行效率，提高列车的安全运行，因而，对煤矿用电机车的无人驾驶技术进行研究，具有十分重要的实际意义。
关键词：自动化控制；无人驾驶技术；矿用电机车；实施与应用0 引言近几年，随着工业化进程的不断加速，对铁矿石的需求也在不断增加，国家先后出台了多项政策，对铁矿石产业进行调控。
在今后的一段时间里，铁矿开采要向智能化、自动化的方向发展，将大数据、计算机处理技术引入到铁矿开采领域，提高开发的工作效率和质量，增强运输的安全、可靠性，减少事故的发生。
在互联网技术快速发展的背景下，将信息技术运用到铁矿开采中，建立无人开采矿井，利用无人驾驶电机车进行井下作业，在井下开采和运输有较高风险的地区，可以使用无人驾驶电机车来进行运输，该系统能更好地适应矿山复杂的生产环境，变人为车，降低了人因事故的发生率，降低了工作强度，节约了大量的人力。
1 自动控制理论及应用1.1 自动化控制理论实践以理论为依据。
在经历了数年的发展和演变之后，自动控制理论已经变成了机械自动化领域中的一项重要理论。
该理论有三个重要的发展时期，第一个时期是在20世纪初期，它的提出是在20世纪初期，之后发展为线性系统理论，到了60年代，人工智能这一理论才得以诞生，它也让智能控制理论与自动控制理论的概念在人们心中根深蒂固，它已经成为现代机械控制的发展方向。
矿车无人驾驶通信技术的创新与应用探索
I G I T C W技术 应用Technology Application102DIGITCW2024.031 矿车无人驾驶技术概述1.1 矿车无人驾驶技术的发展历程矿车无人驾驶技术的发展可以追溯到20世纪80年代，当时开始出现自动驾驶技术的初步应用。
随着计算机技术和传感器技术的不断进步，矿车无人驾驶技术得到了快速发展。
在过去的几十年里，矿车无人驾驶技术经历了从简单的自动化辅助驾驶到完全无人驾驶的演进过程。
目前，矿车无人驾驶技术已经在一些矿山中得到了广泛应用。
1.2 矿车无人驾驶技术的基本原理矿车无人驾驶技术的基本原理是通过激光雷达、摄像头、惯性导航系统传感器等获取周围环境的信息，并通过算法对这些信息进行处理和分析，实现对矿车的自动控制。
具体来说，矿车无人驾驶技术包括以下几个关键技术：环境感知技术、路径规划技术、运动控制技术和决策与规划技术。
环境感知技术主要用于获取矿车周围的环境信息，包括障碍物、道路状况等；路径规划技术用于确定矿车的行驶路径；运动控制技术用于控制矿车的速度和方向；决策与规划技术用于根据当前环境信息和任务要求做出决策和规划[1]。
2 矿车无人驾驶通信技术的创新2.1 传统通信技术的局限性（1）低带宽和高延迟对矿车无人驾驶的影响。
传矿车无人驾驶通信技术的创新与应用探索帅根来，白洪亮，张 伟通信作者，王 伟，王晨光（丹东东方测控技术股份有限公司，辽宁 丹东 118000）摘要：文章首先介绍了矿车无人驾驶技术的发展历程和基本原理。
然后分析了传统通信技术的局限性，包括低带宽和高延迟对矿车无人驾驶的影响以及通信信号干扰和传输安全性的问题。
接着提出了矿车无人驾驶通信技术的创新点，包括5G通信技术、多通道通信技术的优化和改进、抗干扰素力的提升和通信信号的稳定性，以及高可靠性的通信系统设计和备份机制。
随后，介绍了通信技术在矿车无人驾驶中的应用，包括实时视频监控和远程操控系统、数据传输和处理平台的建设以及系统安全和故障诊断应用。
金属矿山井下有轨车辆精确定位技术应用
金属矿山井下有轨车辆精确定位技术应用
康磊田;朱亚楠;刘慧娟
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2022(38)4
【摘要】招金矿业井下有轨运输车辆已经完成2套精确定位设备安装并投入使用。
大尹格庄金矿井下电机车无人驾驶系统使用RFID技术配合WIFI定位及红外对射
实现对车辆精确定位和地表远程操作;蚕庄金矿使用UWB超带宽技术实现车辆精
确定位及地表调度。
将2种井下有轨车辆精确定位技术的原理和使用情况进行比较。
UWB精确定位技术将成为未来井下有轨车辆定位的主流技术路线,辅以IMU、毫米波雷达、视频、激光雷达车载点云数据实时比对,可以实现车辆自主或远控驾
驶的精确定位。
【总页数】3页(P253-255)
【作者】康磊田;朱亚楠;刘慧娟
【作者单位】招金矿业股份有限公司;山东金软科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.精确定位与无线通信技术在井下安全管理中的应用研究
2.金属矿山井下有轨运输控制方案设计
3.金属地下矿山有轨运输顶部装矿技术研究与应用
4.精确定位技术
在煤矿井下的应用研究5.基于ZigBee技术的矿山井下车辆定位系统研究
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矿业无人驾驶工作方案
矿业无人驾驶工作方案随着科技的不断发展，无人驾驶技术在各个领域都得到了广泛的应用，其中包括矿业领域。
矿业无人驾驶工作方案的出现，不仅提高了矿业生产效率，降低了生产成本，还大大减少了工作中的安全风险。
本文将对矿业无人驾驶工作方案进行详细介绍，探讨其在矿业领域的应用前景。
一、矿业无人驾驶技术的发展现状。
矿业无人驾驶技术是指利用先进的传感器、导航系统和自动控制技术，实现矿山设备和车辆的自动化操作和管理。
目前，矿业无人驾驶技术已经在全球范围内得到了广泛的应用，包括矿山开采、矿石运输、矿山设备维护等多个方面。
在一些发达国家，矿业无人驾驶技术已经成为矿业生产的主要手段，取得了显著的经济和社会效益。
二、矿业无人驾驶工作方案的优势。
1. 提高生产效率。
矿业无人驾驶技术可以实现设备和车辆的24小时不间断运行，避免了人为操作的限制，大大提高了生产效率。
2. 降低生产成本。
无人驾驶技术可以减少人力成本、燃料成本和设备维护成本，降低了矿业生产的总成本。
3. 减少安全风险。
矿业生产过程中存在着各种安全风险，如坍塌、爆炸、有毒气体等，无人驾驶技术可以避免人员直接接触这些危险环境，减少了事故发生的可能性。
4. 提升数据精度。
通过传感器和导航系统，无人驾驶技术可以实时监测矿山设备和车辆的运行状态，提供精准的数据支持，为管理决策提供更加可靠的依据。
三、矿业无人驾驶工作方案的应用案例。
1. 矿山开采。
利用无人驾驶技术，可以实现矿山开采设备的自动化操作，提高了矿石的开采效率和质量。
2. 矿石运输。
无人驾驶技术可以实现矿石运输车辆的自动化驾驶，减少了人为操作的失误，提高了运输效率。
3. 矿山设备维护。
通过传感器和监控系统，可以实现对矿山设备运行状态的实时监测和远程控制，提高了设备的维护效率和可靠性。
四、矿业无人驾驶工作方案的发展趋势。
未来，随着人工智能、大数据和云计算等技术的不断发展，矿业无人驾驶技术将迎来更加广阔的发展空间。
未来的矿业无人驾驶工作方案将更加智能化、自动化和集成化，实现对整个矿业生产过程的全面管理和控制。
无人驾驶电机车自动卸矿技术研究与应用
无人驾驶电机车自动卸矿技术研究与应用
黄金武;王雪峰;张正飞;俞进发
【期刊名称】《有色设备》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】5G、云计算、AI等ICT技术飞速发展,为传统矿山提供了全新的发展机遇。
矿山面临资源不足、开采难度递增、单位矿石生产成本高、未来劳动力风险大等关键的结构性问题,迫切需要数字化、智能化手段加以解决。
原矿石窄轨运输是矿山开采的重要工艺,无人驾驶电机车的部署对智能矿山建设意义重大,电机车无人驾驶作业过程中自动卸矿是无人驾驶的重要环节,也是无人驾驶需要突破的技术难点。
本次研究应用激光传感器、激光雷达料位计、AI视觉、射频信标、高精编码等新技术的融合,完成电无人驾驶机车自动卸矿复杂工艺,能达到电机车无人驾驶目标及生产效率要求。
【总页数】5页(P75-79)
【作者】黄金武;王雪峰;张正飞;俞进发
【作者单位】江西铜业股份有限公司德兴铜矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD64
【相关文献】
1.杜儿坪矿切顶卸压自动成巷技术研究与应用
2.地下金属矿无人驾驶电机车多目标调度优化与应用
3.地采矿山翻车机卸矿模式有轨电机车无人驾驶系统技术研究
4.
基于图像识别的无人驾驶电机车自动装矿技术研究与应用5.无人驾驶电机车多车斗同步自动对位装矿技术研究与应用
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露天煤矿无人驾驶智能化通用分级要求
露天煤矿无人驾驶智能化通用分级要求1.引言1.1 概述概述部分的内容旨在介绍本文所探讨的主题——"露天煤矿无人驾驶智能化通用分级要求"。
本部分将简要说明露天煤矿无人驾驶智能化的重要性以及为什么有必要制定通用的分级要求。
在当前社会的快速发展中，科技的革新和智能化的应用正深刻地改变着各行各业的方式和模式，矿业行业也不例外。
作为重要的能源供应来源之一，煤炭在我国的能源结构中起着至关重要的作用，而露天煤矿作为煤炭资源的重要开采方式之一，其安全生产问题一直备受关注。
然而，传统的人工驾驶方式在露天煤矿存在一系列问题，包括操作风险高、工作效率低、作业环境恶劣等。
为了解决这些问题，无人驾驶技术被引入到露天煤矿中。
无人驾驶技术通过应用先进的传感器、数据处理、自主决策等技术手段，实现了矿车等设备的自主运行和作业，大大提高了煤矿开采的效率和安全性。
然而，尽管无人驾驶技术在露天煤矿中得到了广泛应用，但由于缺乏统一的分级要求，导致不同厂商、不同产品之间的差异性较大，难以实现设备的互联互通和系统的集成。
因此，有必要制定通用的分级要求，以便统一规范和标准化无人驾驶智能化的发展和应用。
总之，本文将重点探讨露天煤矿无人驾驶智能化通用分级要求的设定，旨在通过统一标准和规范，推动无人驾驶技术在露天煤矿的应用，进一步提高煤矿开采的安全性和效率。
1.2 文章结构本文将围绕露天煤矿无人驾驶智能化通用分级要求展开讨论。
首先通过引言部分概述了本文的主题和目的，接着进入正文部分。
正文分为两个主要部分，分别是无人驾驶技术的发展和露天煤矿的现状。
在2.1节中，我们将探讨无人驾驶技术在矿业领域的发展趋势，介绍其在提高生产效率和安全性方面所起到的重要作用。
通过引用相关的研究成果和案例，我们将说明无人驾驶技术的应用前景以及其在露天煤矿中的潜在优势。
在2.2节中，我们将对露天煤矿的现状进行详细分析。
首先，我们将介绍露天煤矿的定义和特点，并说明其在矿业行业中的地位和作用。
无人驾驶技术在矿山行业中的应用
无人驾驶技术在矿山行业中的应用在当今科技飞速发展的时代，无人驾驶技术逐渐广泛应用于各个领域，其中包括矿山行业。
利用无人驾驶技术，可以提高矿山行业的生产效率和工作环境安全性。
本文将介绍无人驾驶技术在矿山行业中的应用，并探讨其优势和未来发展趋势。
一、无人驾驶技术在矿山行业的应用概述无人驾驶技术在矿山行业中的应用主要分为三个方面：矿山运输、勘探与开采、安全监测。
1. 矿山运输传统的矿山运输依赖于人工驾驶，存在人为因素导致的事故风险。
而无人驾驶技术通过引入自动驾驶系统，可以实现货物的自动装卸和运输。
无人驾驶的矿车能够通过高度精准的导航系统和激光雷达等传感器感知周围环境，进行自主运行和避障操作。
这不仅提高了矿石和煤炭等物质的运输效率，还减少了人员伤亡和车辆损坏等事故发生的概率。
2. 勘探与开采无人驾驶技术可应用于矿山的勘探和开采工作。
无人机和自动化机器人可以代替人力进行勘探和开采工作，通过高清摄像和传感器技术，实现对矿脉和矿石的准确检测和分析。
同时，无人机和机器人的操作不受地理环境和人力的限制，可以进入到矿山深处进行勘探和开采工作，提高了开采效率和安全性。
3. 安全监测矿山是一个危险的工作环境，存在各种潜在的安全隐患，如塌方、有毒气体泄漏等。
无人驾驶技术通过无人机和传感器等设备，可以实现对矿山环境的实时监测和数据采集。
同时，无人驾驶技术还可以配备安全预警系统，当发现异常情况时，及时报警并采取措施，防止事故发生。
二、无人驾驶技术在矿山行业中的优势1. 提高生产效率无人驾驶技术的应用可以实现矿石和煤炭等物质的自动化运输和开采，减少了人力成本和劳动强度。
同时，无人驾驶技术具备高精度和高速度的特点，可以提高矿山行业的生产效率。
2. 提升工作环境安全性矿山行业存在各种危险因素，如塌方、有毒气体泄漏等。
应用无人驾驶技术可以减少人员在危险环境中的工作时间和频率，降低了人员伤亡的概率。
同时，无人驾驶技术具备避障和安全预警功能，能够及时发现潜在的安全隐患，并采取措施避免事故的发生。
井下无人驾驶电机车运输关键技术研究
井下无人驾驶电机车运输关键技术研究发布时间：2021-05-25T10:12:22.810Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李先福[导读] 摘要：井下机车无人驾驶系统利用变频技术、微电子控制技术、井下GIS技术、井下高精度定位技术和高带宽、高可靠物联网技术，结合生产作业优化调度模型实现井下电机车遥控作业，该系统适用于多列编组、单机和双击牵引、多弯道岔道等复杂井下工况条件，极大地提高了生产效率，大量减少岗位工人和技术员。
丹东东方测控技术股份有限公司摘要：井下机车无人驾驶系统利用变频技术、微电子控制技术、井下GIS技术、井下高精度定位技术和高带宽、高可靠物联网技术，结合生产作业优化调度模型实现井下电机车遥控作业，该系统适用于多列编组、单机和双击牵引、多弯道岔道等复杂井下工况条件，极大地提高了生产效率，大量减少岗位工人和技术员。
电机车从卸载站开始，遵循选矿一定时间内输入品位稳定的原则，按照各个采区溜井测量基础数据得知各溜井的储矿量、地质品位进行数字化派车和配矿；到达采区溜井后，以额定装载量为标准，自动限制装载高度，进行远程遥控装矿；通过计算机自动调度列车，实现受电弓自动升降，区间内自动行驶；电机车到卸载站完成自动卸载及自动清扫等功能。
关键词：井下无人驾驶电机车，信集闭系统，测速编码器，溜井远程放矿，智能矿山 1引言全球矿业正经历一场新的革命，物联网、大数据等新兴技术和矿山的结合越发密切。
矿山生产模式不断更新，采矿业逐渐向规模化、集约化、协同化方向发展，开始迈入智能化新阶段，智能化作为绿色矿山建设的一个重要方向，已引起矿业界高度关注。
我国整体矿业技术与国外相比差距很大，不论在信息化还是智能化方面都处于前期的科技研发阶段。
随着目前人工成本不断增加，安全和环境要求更加严格，国内矿山急需从劳动密集型粗放管理方式向高效智能化管理方式转变，以数字化、信息化和智能化带动传统矿业的转型和产业升级，打造“安全、高效、智能、绿色”矿山亦是我国政策的导向。
矿井电机车的控制系统设计解析论文
矿井电机车的控制系统设计解析论文摘要：以DSPIC30F6010A单片机为核心，设计了一种电机车变频调速控制系统，并从硬件和软件两方面对系统的构成要素和主要特性进行逐一分析，最后针对其实际应用效果进行分析。
结果表明所设计控制系统可以有效调控电机车运行，是确保电机车安全、稳定、低能耗运行的重要保障。
关键词：电机车;控制系统;设计分析;软件程序引言井下轨道电机车作为煤矿生产作业过程中所不可或缺的关键核心运输装备，其依据速度调控方式的差异可分为直流牵引电阻调速、直流牵引斩波调速和交流牵引变频调速三大类别。
其中交流牵引电机车作为新型的机车类型，相较于传统的直流牵引电机车具有质量轻、体积小、运行稳定性佳、作业维护简便、无需配设滑环与换向装置，防爆性能优良的诸多优势，加之变频调速技术良好的节能效果。
可以说，在交流牵引电机车必将成为今后井下电机车的主流形式。
因此结合其运行特征和使用需求，探究有效的电机车交流变频控制方案，构建性能优良的交流变频调速系统。
1控制系统设计分析基于DSPIC30F6010A型十六位单片机，设计研发一种电机车交流变频控制系统。
系统运行时有蓄电池供应直流电压，并经由三相逆变控制单元将直流电调控成频率可控的三相交流电。
整个系统的主要构成组件囊括蓄电池、充电及电容模块、三相逆变电桥、电流传感组件、驱动模块、检测模块、单片机控制电路等[1-2]。
2DSPIC30F6010A型单片机控制系统DSPIC30F6010A单片机控制电路为系统功能得以有效实现的关键核心，整个控制电路囊括五大构成部分：一是由DSPIC30F6010A型单片机、速度检测电路、数字输入信号端等构成的DSP（数字信号处理）数字系统，其可以有效开展各类数字运算、子模块调控以及电机车启停运行、点动运行、多段速设定等功效；二是运行模拟量接口电路，其构成组件包括电流电压检测模块、温度监测模块、运行速度设定模块等，功效是为DSP系统采集数字信息；三是IGBT（绝缘栅双极型晶体管）驱动电路，该电路能够将从DSP系统中输出的SPWM（脉冲宽度调制）讯号转换为能够调控IGBT系统的脉冲讯号。
智能化技术对煤矿机电运输系统优化提升的推动作用
智能化技术对煤矿机电运输系统优化提升的推动作用摘要：进入新时代，在社会经济水平的不断提升下，带动了人们生活水平提高，对煤矿资源需求量不断增加。
现阶段，机电运输在煤矿生产中发挥着重要的作用。
随着人工智能的兴起，煤矿机电运输也在逐步实现智能化。
通过分析煤矿智能化技术在机电运输中应用的优势，重点分析了智能化技术对煤矿机电运输的具体影响，可以为煤矿机电运输的智能化提供一定的参考。
关键词：煤矿开采；智能化技术；机电运输引言煤矿工作环境的特殊属性决定了煤矿是高危行业。
从历年所发生的安全事故中不难看出，安全就是煤矿的“天”，每一起安全事故的发生，都会破坏矿井整体安全生产环境，打乱正常工作秩序，给干部、员工造成巨大的心理压力，给矿井带来不可挽回的损失。
机电运输是矿井安全生产工作的重要组成部分，贯穿于生产的全过程，具有线路长、分布广、环节多、要害岗点多、机电设备多、管理难度大等特点，且机电运输事故在煤炭行业安全事故中占比较大，据资料统计占比高达47%。
如何抓好机电运输管理，将是有效遏制煤矿事故的重要手段。
现结合工作实际，就如何有效预防煤矿机电运输事故和矿井整体安全管理谈几点看法。
1概述煤矿机电运输系统包括转载机运输、皮带运输和智能无人运输等，煤矿机电运输的品质、效能不仅对提高生产品质有重要作用，还会对煤矿安全产生重要影响。
大多数煤矿机电运输已实现智能化、无人化，工作中出现的问题大大减少，但仍有许多问题尚未解决，对软硬件控制的疏忽最为典型。
运输工具是随机的，要保证与运输时间同步，必须注重自动化建设，正确利用电力和传输硬件，还要注重软件开发，实现行业的智能化、一体化和标准化。
在我国无人化、智能化已经是未来的发展趋势。
智能无人驾驶集智能控制、信息、机械设备、电子技术于一体，将机械设备与电气设备结合起来，逐步提高设备的安全性能，有利于保障煤矿机电运输的安全可靠运转。
同时，为提高实际运输效率，煤矿采用网络技术、信息传送技术，实现机械设备的封闭与控制、设备的有效利用，实时掌握安全状况，提高机电产品的安全水平。
井下电机车无人驾驶关键技术浅析
目前国内井下轨道运输系统以人工驾驶操作为主，效率不高甚至会出现人身安全事故，同时随着开采深度增加企业招工越来越难。
在自动驾驶研究方面井下复杂环境对其发展是一大制约，高温高湿、高粉尘浓度，有毒有害气体对设备及元器件产生巨大腐蚀性。
大尹格庄金矿积极主动发展智慧矿山，根据现有生产状况选定-290m中段，通过对原有巷道、控制室、维修硐室进行升级改造，安装相关巷道设备设施，进行井下电机车无人驾驶系统研发与实验，实现井下矿石无人化自动运输。
1车载系统技术研究车载系统可靠性主要是对电机车变频器技术、电机车制动技术和无人工监督的全流程自主运行与控制技术三方面进行研究实验。
1.1电机车变频器技术电机车动力系统通过变频改造实现灵活、平稳运行，并实时监控电压、电流、速度等电机车重要参数。
控制分为手动模式和远程模式，在手动模式下通过按钮及操作手柄对变频器发出启动及停止指令或者频率给定；在远程模式下通过profinet通信对变频器进行控制。
在现场根据控制实际需求对变频器参数进行设置，实现变频器与控制系统通讯设置、变频器给定频率运行稳定性、能耗制动电阻发热的控制。
1.2 电机车制动技术电机车制动技术是确保电机车运行速度把控及安全停车的关键，主要由车载压力系统和电机车制动系统组成。
电机车制动系统通过机械结构对车轮进行可靠制动。
刹车系统主要由电磁阀、气缸、过滤器、减压阀等组成，分为手动控制和电动控制，当电动部分出现问题时，可以将转换开关打到手动控制位置，通过驾驶室内的按钮实现电机车的行车、驻车等功能。
1.3 无人工监督的全流程自主运行与控制技术电机车无人工监督的全流程自主运行与控制需分解为各个功能模块以实现各个功能，整个运行控制由启动控制、停车控制、受电弓离线操作、车辆安全操作、运行速度控制及车辆跟踪定位组成。
2 核心难点自主装载及精准定位技术2.1 精准定位技术针对电机车定位不准的突出问题，通过综合电机车位置检测单元、速度检测单元、调速单元、位置校正单元、信号处理单元和信号执行单元的数据，建立机车位置测算模型。
矿井辅助运输系统
调度系统
根据运输需求和运输路线，合 理调度运输设备，提高运输效
率。
控制系统
控制运输设备的启动、停止、 速度等参数，确保设备正常运
行。
故障诊断系统
对运输设备进行故障诊断和预 警，及时发现和处理设备故障
。
安全保障系统
安全防护装置
防止运输设备发生碰撞、倾覆 等事故，确保运输安全。
矿井辅助运输系统的分类
按照运输方式分类
可分为轨道辅助运输和胶带辅助运输。轨道辅助运输是指采用机车或车辆在轨道上行驶进行运输的方式；胶带辅 助运输是指采用胶带输送机进行物料运输的方式。
按照运输设备分类
可分为电机车、内燃机车、输送机等。电机车是指采用电力驱动的机车，具有节能、环保、牵引力大的优点；内 燃机车是指采用燃油驱动的机车，具有适应性强、牵引力大的优点；输送机是指采用连续输送的方式进行物料运 输的设备，具有输送量大、连续性好的优点。
矿井辅助运输系统
• 矿井辅助运输系统概述 • 矿井辅助运输系统的组成 • 矿井辅助运输系统的应用场景 • 矿井辅助运输系统的优势与挑战 • 矿井辅助运输系统的未来发展
01
矿井辅助运输系统概述
定义与特点
定义
矿井辅助运输系统是指在矿井中 除主运输系统之外，用于完成人 员、物料、设备等运输任务的运 输系统。
紧急停车装置
在紧急情况下，可以迅速停车 ，避免事故扩大。
安全警示标志
设置明显的安全警示标志，提 醒作业人员注意安全。
消防设施
配备消防设施，应对突发火灾 等事故。
通信系统
无线通信
提供无线通信服务，保障作业人员之间的通 信畅通。
语音通信
一种矿山有轨电机车无人自动驾驶系统
ISSN 1671-2900采矿技术第19卷第2期 2019年3月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.19，No.2 Mar. 2019 一种矿山有轨电机车无人自动驾驶系统冯迭腾(厦门矿通科技有限公司，福建厦门市 361000)摘要：随着我国经济发展的稳中向好，建设智慧矿山，大力发展矿山信息化和智能化，已经成为矿山企业发展的趋势。
根据原国家安监总局开展的“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动工作目标，目前为实现高危作业场所减少作业人员，大幅度提高企业安全生产水平的关键时期。
为此，提出了一种矿山有轨电机车无人自动驾驶系统解决方案，通过运行该系统，将大大减少井下现场岗位人员，提高整个矿山生产运输的效率和安全性，实现矿山减员增效的目的。
关键词：智慧矿山；有轨机车；无人驾驶；减员增效0 引言目前，国内大部分矿山井下轨道运输均采用人工现场驾驶操控，只有少数几家矿山采用人工地面远程遥控驾驶。
采用人工现场驾驶操控，每台电机车需配一名电机车司机、一名放矿工和清矿工，通过相互配合才能完成装矿、运输、卸矿过程。
生产工艺十分落后，作业人员密度大，劳动强度和危险性高，造成生产效率低下及人为事故等问题，存在很大的安全隐患，并且有人员上下井换班时间，使得运输有效时间大大缩短，直接影响产量。
采用人工地面远程遥控驾驶的运输系统仅实现了部分运输线路的自动无人驾驶，运输线路是采用固定区间闭塞的方法实现安全机制，采用这种技术车与车之间的间隔变长，运输时间也相应变长，影响生产效率；系统机车没有采用或采用单一传感器的前视障碍物监测技术，监测效果不理想，存在安全隐患。
系统放矿作业车厢定位采用人工远程驾驶机车前进或后退进行定位，定位时间长，影响生产效率。
整个系统的机车运行控制是以调度指挥系统软件为主，机车与调度指挥系统软件必须保持实时的通信，如果通信中断，线路所有机车必须紧急停车，否则有追尾的安全隐患。
煤矿井下无轨胶轮车无人驾驶系统分析_1
煤矿井下无轨胶轮车无人驾驶系统分析发布时间：2023-02-01T08:45:38.054Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第18期作者：杨占军[导读] 无轨胶轮车在煤矿井下运输中发挥着重要作用，可以有效减轻工作人员的作业压力杨占军陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业有限公司陕西神木 719300摘要：无轨胶轮车在煤矿井下运输中发挥着重要作用，可以有效减轻工作人员的作业压力，提高煤矿井下作业的智能化水平。
而应用无人驾驶系统可以进一步提升无轨胶轮车的自动化水平，因此本文对煤矿井下无轨胶轮车无人驾驶系统进行了研究与探讨。
在探究过程中发现煤矿井下作业对无人驾驶的要求相对较高，加大了无人驾驶的难度。
所以需要完善系统架构与技术，通过车载智能感知系统、远程控制系统等系统以及定位技术、路况识别技术等关键技术提升无人驾驶水平，提高煤矿井下作业质量。
关键词：煤矿；无轨胶轮车；无人驾驶系统前言：煤矿生产运输任务相对较重，只有灵活应用无轨胶轮车才能够提高运输效率。
而应用无人驾驶系统可以使无轨胶轮车的运输更加智能化，所以需要深入研究无人驾驶系统，为煤矿井下作业提供支持。
1.无轨胶轮车概述无轨胶轮车主要是由车头、货箱等部分构成的，具有较强爬坡能力与载重能力的运输车辆，在煤矿井下作业中发挥着重要作用【1】。
例如，无轨胶轮车可以直接从地面车库到达生产工作面，不需要任何的转载环节，加快了运输效率。
同时，无轨胶轮车的运量相对较大、运输速度也比较快，可以减少对辅助运输人员的需求。
2.无人驾驶系统的整体架构无轨胶轮车无人驾驶系统是由诸多部分构成的，例如无轨胶轮车、车载智能感知系统等（如图一所示）。
2.1车载智能感知系统车载智能感知系统当中含有雷达、传感器以及车载单元，其中雷达包括激光雷达、超声波雷达，传感器即车载机器视觉传感器，可以实时感知无轨胶轮车的行驶路况以及车辆周边的障碍物。
系统中的超声波雷达多位于无轨胶轮车的四周，且通过总线挂接在系统内，可以检测车辆相应范围内的障碍物；激光雷达的最高激光通道数为16线，可以扫描巷道中50m以上的距离；车载机器视觉传感器可以通过相应算法监测车辆运行状况【2】。
北京速力-无人驾驶
地下矿山无人驾驶行业应用北京速力科技有限公司马著2 01 行业现状电机车司机现场手动搬动道岔或使用司控器现场遥控道岔初级“信集闭”系统的应用生产、组织等效率低，容易造成装载异常存在安全隐患、职业病风险国内大多数矿山井下电机车均为现场人工驾驶、操作，运行模式为：装矿时每台电机车需跟随一名放矿工进行现场放矿，放矿过程中对车、行车、放矿等动作需要放矿工和电机车司机不断进行信息沟通、配合，并进行二次对车，易造成人为效率降低、装载异常，以及安全隐患。
上世纪70年代的瑞典基律纳地下铁矿就进行了研发无线遥控电机车和无线通讯技术，并成功实现了井下电机车的无线遥控驾驶。
目前其主运输水平已经下移到-1045米水平，该水平是第三个使用无人驾驶列车运行的水平。
其系统是列车运行实现无人驾驶，当列车到达装矿点位，由地面主控室远程遥控装矿。
针对国内现状，特别是提出开展“机械化换人、自动化减人“要求以来，更迫切需要一种新技术、新理念、新运行模式、新管理方式的井下有轨运输系统。
8 02 案例及应用首矿速力近十年专注于地采自动控制、智能技术和信息技术等领域应用研究探索，打破国外自动化采矿技术的垄断。
本着“以人为本”的理念，遵循“规范、安全、高效”原则，打造“安全健康、绿色和谐”的现代化数字矿山。
一体化网络系统通讯定位自控视频数据网络一体化自动控制系统➢提高集中管控程度➢减少井下操作人员➢提高生产效率➢提高本质安全水平➢实现了管控一体化目前首矿速力主打“井下运输系统无人驾驶”，此系统借鉴国际先进技术，自主研发实现运输系统无人驾驶自动运行。
此系统适合所有地下采矿有轨运输系统，可以对现有运输系统通过机械、电气、自动化、无线通讯等改造而成。
借鉴、吸收国际先进技术自主研发无人驾驶自动运行系统首先在首钢矿业公司杏山铁矿成功应用杏山铁矿的成功实施并稳定运行，打破了国外技术垄断，且符合中国国情，此技术已推广到中铝旗下云南普朗铜矿。
云南铜业普朗铜矿首钢矿业杏山铁矿河钢中关铁矿酒钢西沟矿•20m³井下矿车世界首例，且为国内首例底卸式；•65t国内最大电机车；•国内首例采用驱动装置，达到矿车平稳通过卸矿站；•运输系统项目采用EPC模式。
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矿井无人驾驶电机车系统应用
发表时间：2019-10-23T15:02:10.370Z 来源：《基层建设》2019年第21期作者：陈雄伟
[导读] 摘要：随着国民经济的高速发展，各类矿产能源需求量与日俱增。
陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西省咸阳市 713602
摘要：随着国民经济的高速发展，各类矿产能源需求量与日俱增。
当前，煤矿井下运输方式发展以带式输送机运输方式为主，原有轨道机车运输成为矿井生产的辅助运输。
辅助运输系统的移动目标分散，机车行车规律性差，多为物料车、载车、空车、空机头作业任务，通常无明显的时间限制，行车路线不固定，每列车司机单点作业，经常会随意停放物料空车，造成运输轨道区段被长时间占用，其他车辆经过时需人工判断，临时避让，现有技术手段又无法实现规则化、程序化的可统筹调度有机整体。
自动化减人是煤矿发展的必然趋势，从经济效益和环境效益看，无人驾驶的电机车运输技术是一种好的解决方案。
关键词：矿井；无人驾驶电机车系统；应用
引言
现阶段，矿山常用的井下运输方式包括三种，即皮带运输方式、无轨运输方式以及有轨道运输方式，以电机车提供地下运输牵引力。
但是，轨道运输方面存在许多问题，例如无人运输主要采用的信、集、闭调度系统仅能对电机车运行发挥指挥作用，无法起到控制效能。
并且信、集、闭硬件无法精确获取电机车位置，导致其调度效率较低。
某些电机车仍然需要人工操作，致使矿石运输过程仍然受制于人为因素，人员疲惫、操作失误现象时有发生，严重者酿成安全事故。
伴随着矿产资源需求的不断扩大，有些矿山处于超深度、高海拔区域，涌水量大，危险度高，这样便对电机车运输能力有着较高的要求。
而无人驾驶电机车运输技术的出现就为矿山开采提供了新的极具可行性与安全性的运输方案，不仅可以满足当前与日俱增的开采需求，同时节约人工成本，提高生产安全程度。
本文对陕西长武亭南煤业有限责任公司无人驾驶电机车进行研究。
1无人驾驶电机车系统功能概述
1、实现电机车运输作业的可视化监控与自动调度，通过信号机、道岔的自动或远程闭锁控制，确保运输安全。
2、实现车皮物料的自动跟踪与管理，促进矿井物流运输信息化水平的提升。
3、建立一套开放式的WIFI无线网络,为系统数据、移动视频的实时传输提供无线通道。
4、系统的所有过程数据存储在配备的数据服务器中，后期根据后续集成需求，设相应标准的数据接口和数据格式，便于数据共享，为智慧化矿山建设提供相关数据基础。
以电机车自动驾驶系统为主体，轨道监控、调度指挥和视频监控为辅助，将井下机车的运行状态、监测参数、机车位置、动态视频、信号灯状态、道岔状态、重要地点视频、装矿机状态、调度信息等直观的在控制室内上位机显示器集中监视。
机车操作人员可根据上位机画面的反馈，通过上位机或操作台实现井下电机车的自动或遥控运行、自动或远程遥控装矿等功能。
所有机车操作者可安排在同一个房间内进行操作机车，方便调度人员下达生产运输指令，并迅速得到机车操作者的回应信息。
从而更能保障运输安全、提高运输效率，推动实现矿山的自动化。
系统自动运行或遥控运行时，应禁止人员进入，从根本上杜绝安全事故的发生。
在控制室系统停电时，UPS稳压电源可提供两个小时以上的后备供电。
2矿井无人驾驶电机车系统的应用
2.1机车跟踪定位系统
系统根据读卡设备感应接收车辆标识卡的信息，能识别出机车的车号、车类及位置信息。
其中对运输大巷内电机车的跟踪定位采用UWB技术进行高精度定位，行进中的定位精度不大于5米，关键道岔口、车场的定位精度不大于50厘米。
对于车皮物料的跟踪定位采用RFID定位方式,实现区域定位。
2.2自动驾驶功能系统
系统监控范围内实现4台电机车的自动驾驶功能（4台智能化电机车由矿方另购），具有手动驾驶、遥控驾驶（远程或就近）、自动驾驶等三种工作模式。
（1）手动模式：该模式由司机在电机车驾驶室内驾驶电机车，电机车驾驶模式为本地控制模式，此时远地控制中心处于对电机车的监测状态。
由电机车驾驶室司机按照指令起止点轨道线路，观察巷道信号机红绿灯，驾驶电机车运行，红灯停绿灯行。
（2）遥控驾驶模式：该模式运行于列车装卸摘挂钩作业区，在必须由人工参与的运输作业环节，设置在遥控驾驶模式，将指定编号的手持式遥控器与电机车编组授权关联，电机车处于视距遥控控制状态，此时手持式遥控器与电机车车载通信控制器传输测控指令，遥控电机车实现前进、后退、停车等驾驶操作，装卸摘挂钩作业完成后，通过手持式遥控器将确认结果发送至控制中心，并将控制权限转移到控制中心，控制台按照轨道线路起止点指令，并结合调度信号系统传来信号指示状态，遥控控制电机车运行至指定位置，实现对电机车驾驶的远程拟人化操作。
（3）自动驾驶模式：对于确定了起点和终点的已编组完成且运输沿途不需要人工参与的列车，电机车在“确认可以发车点”到“到达目的地”之间的运输区域可以设置在自动驾驶模式，控制中心计算机监控软件与电机车编组授权关联，电机车处于远程自动控制模式，此时控制中心与电机车车载通信控制器传输测控指令，结合调度信号系统传来信号指示状态，红灯停绿灯行，自动控制电机车实现前进、后退、停车等驾驶操作，计算机按照指令起止点轨道线路，控制电机车运行到指定位置，实现对电机车的自动驾驶。
在该作业模式下，仅需在装卸点设置摘挂钩转运岗位，即可实现对井下所有处于该模式下的多台电机车在主运输巷道内的自动驾驶。
2.3网络通讯系统
整个通讯网络包含工业光纤环网和无线WiFi网络，核心部分采用光缆传输，通过百兆、千兆、万兆交换机构建一个工业光纤环网。
通过在巷道顶或巷道壁安装轨旁基站，实现井下无线WiFi信号的全覆盖。
机车车头安装有车载基站，采用双模块设计，实现车载基站在漫游过程中稳定过渡，不断线不丢包。
保证无线通信的稳定可靠。
2.4信集闭系统
(1)运输调度指挥系统软件。
智能车载控制器将位置信息和车号传回调度中心，系统主机软件以电子地图形式直观显示机车位置和车号，实现机车实时动态跟踪。
系统主机软件还具有实时监控信号机、道岔、区段以及整流变、分区开关功能。
监控室生产调度人员能实
时、准确地掌握各台机车的运行状况及各运输子系统的状态，通过WiFi通信系统对机车进行控制。
系统主机软件同时还能以柱状图形式显示各仓位高度，根据录入的矿石品位数据，自动生成机车运输任务计划，调度人员只需设置机车运行目的地，通过WiFi通信系统下达运输指令给机车智能车载控制器，即可让机车自动驾驶。
(2)道岔联锁控制和敌对进路联锁。
由于机车具有实时动态跟踪和前视障碍物自动识别,可以实现大部分轨道所有机车运输的移动闭塞功能。
运行过程道岔和信号的申请控制由机车车载控制器和系统主机软件自动完成，实现信号机和转辙机联锁控制和敌对进路联锁功能。
当有多辆机车需要通过同一个道岔口时，由系统主机软件以机车申请的先后顺序判断哪辆机车优先通过，然后其它机车依次通过，实现敌对进路联锁功能。
结语
电机车无人驾驶系统安全可靠完全可以满足矿井生产需求，实现井下铁路运输自动化，即电机车远程遥控或无人驾驶和装矿、卸矿远程控制，保障生产的安全高效，降低了职工的劳动强度，电机车无人驾驶系统技术成熟可在其它矿山进行推广使用。
参考文献
[1]随淼.地下矿无人驾驶电机车运输关键技术探究[J].中国设备工程,2017.08.
[2]陈海军,甘敏浩,吴大川等.某铁矿井下电机车自动控制系统设计[J].现代矿业,2018,04.
[3]赵树新.矿井电机车控制系统设计分析[J].自动化技术与设计,2018,11．
[4]李竹年.矿井无人驾驶系统升级改造[J].煤矿机电,2017,06.。