[发明专利]一种智能化矿山系统

说明书

本发明公开了一种智能化矿山系统，该系统包括：无人矿山管控中心，其对无人矿山全面实时监控与综合调度，通过所建立的虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，保障实际矿山安全作业；无人矿卡运输平台，其接收来自管控中心发来的指令，控制无人矿卡以指令规定的速度按照目标路线运行,并根据搭载在无人矿卡的传感器发来的信息，实现无人矿卡的自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环操作；自主挖掘/铲运平台，其与无人矿卡运输平台协同作业，实现在采矿点的自主挖掘和铲运；远程接管平台，其对无人矿卡运输平台和自主挖掘/铲运平台执行远程接管。本发明能够实现数据共享和融合分析，提高无人矿山的安全性和工作效率。

技术领域

本发明涉及自动驾驶与工程机械领域，尤其涉及一种智能化矿山系统，具体地，是涉及一种用于实现从采矿点到货运车站的端到端的矿山机械无人化的智能系统。

背景技术

早在20世纪90年代，数字矿山的概念就已经出现。已有百年历史的采矿业在生产管理方式上不断向数字信息化发展。矿山的数字信息化安全作业主要是运用远距离测量控制以及动态仿真等技术，实现对大量地质勘测图和矿山开采图以及相关数据进行科学管理和记录，并且基于这些数据实现三维可视的目的，从而为科学开采和管理矿山提供可靠依据。

例如，工程机械巨头CAT是矿卡自动化领域的活跃者，它在上世纪80年代后期便开始了这方面的研究，是最早开发出自动化矿用卡车的厂商之一，以135短吨的785为基础造出了Autonomous Mining Truck(自动化卡车，AMT)，1994-1995年间，有两台自动化的777在德克萨斯一个石灰石矿试用并成功运行两万多公里。1996年的Min Expo上展示了其自动化的777D在测试场的运行情况。Mine Star包含有一个车队管理(Fleet Commander)套件，这是个综合性的地表采矿监测和控制系统，可以提高生产率和降低成本，通过与现场移动设备的实时交互，可以使矿山经营者提高设备利用率、管理操作者、跟踪物料移动和监测生产，Fleet Commander的价值在全球的一些矿山得到证明，运行由人工控制转变为FleetCommander通常可以提高生产率10-15％，并且随着版本的升级其性能会继续提升。

然而，现有的这些方案，尚存在以下问题：无法顺利开展矿山子系统之间的数据共享与融合分析，产生大量“信息孤岛”，设备之间的作业以及运营相对孤立化，无法提升无人矿山的安全性和高效性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够实现数据共享和融合分析，以及安全性和工作效率较高的智能化矿山系统。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种智能化矿山系统，该系统包括：无人矿山管控中心，其对无人矿山全面实时监控与综合调度，通过所建立的虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，保障实际矿山安全作业；无人矿卡运输平台，其接收来自所述无人矿山管控中心发来的指令，控制无人矿卡以指令规定的速度按照目标路线运行,并根据搭载在无人矿卡的传感器发来的信息，实现无人矿卡的自动行驶，完成装载、运输、卸载的循环操作；自主挖掘/铲运平台，其接收来自所述无人矿山管控中心发来的指令，与所述无人矿卡运输平台协同作业，实现在采矿点的自主挖掘和铲运，完成与所述无人矿卡运输平台的一体化作业；远程接管平台，其在设定情况下，对无人矿卡运输平台和/或自主挖掘/铲运平台执行在人工模式下的远程接管。

在一个实施例中，所述无人矿山管控中心包括：虚拟矿山系统，其与实际矿山系统对应，对实际矿山系统进行动态实时数据采集和三维可视化仿真；矿山计算实验系统，其对实际矿山系统的矿山运营数据进行特征与规则提取，构建指导实际矿山系统运行的知识数据，基于知识数据构建虚拟矿山系统，对特定的场景与目标进行实验设计，完成对特定的矿山管理与控制策略进行测试与评估。