[发明专利]一种复合型松软路面识别系统及识别方法

说明书

本发明公开了一种复合型松软路面识别系统及识别方法，路面识别系统包括：扭矩测量模块、角加速度测量模块、线加速度测量模块、距离测量模块、压力测量模块、坡度测量模块、数据融合模块、路面状况识别模块、数据存储模块以及识别结果显示模块；路面识别方法包括：基于多传感器的机械设备状态信息采集；基于路面附着系数的主识别、基于路面波动性的辅助识别、基于轮胎滑转率的辅助识别以及基于轮胎沉陷量的辅助识别的复合型路面识别；识别置信度计算及输出；识别置信度可靠性判断；基于路面附着系数的路面等级匹配；路面坡度识别；路面识别结果输出。本发明针对工程和矿山作业场地的松软路面，采用复合型识别机制，实现路面状况的准确可靠识别。

技术领域

本发明属于矿业机械设备路面识别技术领域，具体涉及一种复合型松软路面识别系统及识别方法。

背景技术

随着我国经济发展和城镇一体化建设速度加快，对矿产能源的需求量不断增加，根据《中国矿产资源报告2016-2018》，中国铁矿石资源消耗连续三年消费在12亿吨以上，均居全球首位，这就对矿业机械设备的可靠性和作业效率提出更高的要求。

要想提高矿业机械设备的可靠性和作业效率，就需要对作业环境进行可靠和充分地识别。路面识别作为其中重要的一部分，直接影响机械设备运行状态。因此，需要对作业路面进行可靠有效地识别。

由于矿业机械作业路面具有松软的特点，路面状况复杂，导致识别难度较大。目前在路面识别方面，主要是基于路面附着系数对路面进行主识别，路面其它参数进行辅助识别，存在的问题是，没有考虑辅助识别结果与主识别结果不一致对识别可靠度的影响，再者，没有考虑识别结果的可靠性和没有充分利用可靠度不足的识别数据。这将严重影响路面识别的可靠性，同时也是对路面识别数据的不充分利用。

数字孪生作为一种新兴的数据处理理念，通过使用传感器收集有关机械设备的实时数据，充当物理世界和数字世界之间的桥梁。然后，利用所获得实时数据和历史数据，创建机械设备的数字世界，可以实现对机械设备状态监测和健康管理。因此，将数据孪生理念应用于路面识别，必将极大地提高路面识别结果的可靠性。

综观上述矿业机械设备路面识别发展现状，急需一种可靠的复合型松软路面识别系统及方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了一种复合型松软路面识别系统及识别方法，实现松软路面的准确、可靠识别。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开了一种复合型松软路面识别系统，包括：

扭矩测量模块，用于测量驱动轮的驱动力矩并发送至数据融合模块和识别结果显示模块；

角加速度测量模块，用于测量驱动轮的角加速度并发送至数据融合模块和识别结果显示模块；

线加速度测量模块，用于测量纵向加速度以及垂直位移随时间变化曲线，并发送至数据融合模块和识别结果显示模块；

距离测量模块，用于测量车桥两端与作业路面之间的距离随时间变化的曲线，并发送至数据融合模块和识别结果显示模块；

压力测量模块，用于测量驱动轮的制动力矩并发送至数据融合模块和识别结果显示模块；

数据融合模块，用于将接收到的测量数据进行融合后，输出识别置信度数据至路面状况识别模块；

路面状况识别模块，用于将接收到的识别置信度数据与内置的路面状况数据库进行比对，实现路面状况识别，并将路面状况识别结果发送至数据存储模块和识别结果显示模块；

数据存储模块，用于存储接收到的路面状况识别结果并将路面状况识别结果反馈发送至数据融合模块，实现对数据融合模块中的数据进行修正；

坡度测量模块，用于测量作业路面坡度并发送至识别结果显示模块；