JMWR型单轨吊智能无人驾驶系统

概述：

单轨吊作为矿山有轨运输系统的主要设备，其高效稳定运行直接影响到煤矿运输任务的完成。由于井下工作环境较恶劣，多潮湿和粉尘，不稳定和不安全因素较多，造成传统人工驾驶单轨吊工作效率较低，运输成本居高不下，为此我公司设计一套完整的单轨吊智能无人驾驶系统，以WIFI6(5G)无线通信技术为传输平台，综合轨道运输监控技术、单轨吊精准定位技术、视频处理技术和单轨吊调度技术，对于减少或避免矿井重大生产运输安全事故，降低运输成本，提升矿井物料生产转运效率，具有重大的应用前景和战略价值。

系统组成：

单轨吊智能无人驾驶系统主要由主控制系统、车载控制系统、定位系统、视频监控系统、通信系统组成。

主控制系统主要由智能远程遥控平台组成，智能远程遥控平台包括远程操作平台、嵌入式核心控制器、视频处理显示软件、状态信息处理显示软件等，是整个智能远程遥控系统的操作单元，主要完成对设备无线遥控、视频监控、设备工作状态监测记录等功能。智能远程遥控平台布置在地表的监控中心，界面采用视频及设备状态信息一体化显示，包括带有操作手柄和开关的操作单元、地面远程监测计算机、电源模块、显示器、光纤交换机等。

系统功能：

1、智能无人驾驶

智能远程驾驶是通过智能远程遥控平台控制单轨吊的方式，使操作者完全脱离现场危险区域，在远距离比较安全的区域实现设备的所有控制功能。通过操作平台上的显示器可实时看到现场的画面及设备状态信息，同时可做路径规划，风门及转辙机等设备的联锁互动控制。

系统保留原车的操作方式，具备手动、井上远程、井下遥控三种操作方式。

井上远程驾驶

井下手动驾驶

2、精准定位

精准定位是通过定位装置实时获取机车位置信息和运动方向，使智能远程遥控驾驶系统做出正确的运动控制决策。该技术基于接近开关融合UWB，通过算法优化做精度校准，精度可控制在30cm。（现在井上定位采用RIFD定位卡定位）

3、路径规划（实现自主无人驾驶）

基于精准定位绘制电子地图，系统开发路径规划功能，主要通过在巷道中设置信号设备，各设备之间相互通信，组成一个信号采集、集中处理、闭塞控制系统，通过操作平台上路径规划系统输入单轨吊出发点和目的地位置，合理的调度单轨吊运行，与关联设备（井下风门、岔道等）做联锁控制，实现单轨吊的路径规划功能。

4、安全探测

安全探测是通过安装在单轨吊上传感器做环境感知，采用激光测距技术或AI摄像头技术，对设备周围路况信息进行采集分析，实现对单轨吊行驶过程中前方遭遇障碍物时的处理，执行鸣笛、减速、急停刹车等操作。

5、关联设备联锁控制

在单轨吊的运行路径中会对转辙机、风门及拦车网进行联锁控制。需要对关联设备做无线控制改造、状态监测、本地及远程控制，以实现路径规划后单轨吊的自动运行。在单轨吊要到达各点位之前，会提前对下一个关联设备做状态监测，需判断是否具备运行条件，只有监测符合关联设备才会启动控制功能，如转辙机周边是否无人，系统有无故障等，同时启动后会通过传感器判断转辙机是否切换到位。

6、视频监测

视频系统分两个部分，一部分安装在单轨吊上，对前后多个方向视频图像做实时采集，使操作人员实时观察单轨吊周边环境的状况，另一部分要安装在单轨吊运行轨迹上，实现特定区域的监视。系统由高清红外摄像头、嵌入式视频采集模块、无线网桥等组成。

7、数据监测

通过安装在单轨吊上的车载监测单元可实时采集车上的传感器信息，在远程操作平台上显示，以便操作人员及时了解设备状态。

通过对采集的数据进行分析，实现数据显示及阈值报警，同时也可根据客户需求加装传感器，如电压变送器、变流变送器、速度传感器等。