一种地下铲运机遥控与机控的切换方法与流程

本发明涉及地下铲运机的无线遥控领域，尤其是地下铲运机遥控和机控方式同时并存而又需要安全切换的控制方法和技术。

背景技术：

无线遥控地下铲运机，一般同时具有遥控和机控两种控制模式。铲运机工作时，只有一套控制装置起作用，以免两套控制信号起冲突。当从遥控模式切换到车控模式，或者从车控模式切换到遥控模式时，在切换过程中，必须保证铲运机的安全，即应该在保证安全的前提下，才能进行切换，转交控制权。因此，如何控制切换动作，如何判断是否允许切换，切换成功与否如何提醒操作人员，不满足切换允许条件时又如何控制铲运机的动作以确保安全，这些问题的解决是非常有意义的。切换方法的实现，可以用硬件也可以用软件。用硬件或继电器直接切换信号线路，但控制信号太多，线路复杂。本文明采用软件方法来控制切换，具体算法的实现由工业控制器编程实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于：在确保铲运机安全工作的前提下，完成遥控和车控的平稳切换，改变铲运机动作的控制信号来源；如果不能正常切换，则自动执行有利于铲运机安全的动作，并给出相应的告警提示。

本发明所采用的技术方案如下：

1.地下铲运机遥控与机控的切换控制方法，包含以下步骤：

步骤1：检测机载操作台上遥控/机控切换开关的状态，判断切换开关是否处于遥控位置，如果是，则进入步骤2，否则进入步骤3；

步骤2：给遥控接收机和视频系统供电，进入步骤3；

步骤3：判断切换开关的状态是否发生了变化，如果发生了变化，则进入步骤4，否则进入步骤8；

步骤4：根据遥控信号、机控信号中与铲运机动作相关的控制信号是否都有利于铲运机动作安全来判断是否满足切换允许条件，如果满足切换允许条件，则进入步骤5，否则进入步骤7；

步骤5：判断切换方向，如果是从机控切换到遥控，则进入步骤6，否则进入步骤9；

步骤6：判断遥控操作台的紧急停机开关是否打开，如果处于打开状态，则进入步骤7，否则进入步骤10；

步骤7：使铲运机停止动作，进入安全停止状态，同时给出操作故障的报警提示，然后进入步骤8；

步骤8：判断原来是否为机控，如果原来为机控，则进入步骤9，否则进入步骤12；

步骤9：机载操作台的控制信号生效，同时使遥控操作台的控制信号失效，熄灭遥控指示灯，进入步骤10；

步骤10：判断切换开关的状态是否发生了变化，如果发生变化，则进入步骤11，否则进入步骤13；

步骤11：开始计时，延时一段时间后，遥控接收机和视频系统断电，进入步骤13；

步骤12：遥控操作台的控制信号生效，同时使机载操作台的控制信号失效，点亮遥控指示灯，进入步骤13；

步骤13：完成切换，进入后续流程。

2.切换方法涉及的装置包括机载操作台、遥控接收机、主控系统三部分：

1)机载操作台产生机控信号并直接传送到主控系统；遥控接收机将产生自遥控操作台的遥控信号传送到主控系统；切换时，两套操作台的所有控制信号都进入主控系统；

2)机载操作台安装一个遥控/机控切换开关，表示当前的控制信号应该是遥控还是机控；

3)铲运机当前的实际控制状态由机控操作台上的遥控指示灯指示；处于遥控状态时，遥控指示灯亮；处于机控状态时，遥控指示灯灭。

3.切换后的现象为：

1)地下铲运机能否进行遥控/机控的切换，需根据铲运机当前的运动状态和控制信号决定；如果切换允许条件不满足，则不管切换开关处于何种位置，铲运机的控制模式保持不变，仍为切换开关变化前的控制模式；

2)当处于遥控时，机载操作台产生的控制信号失效；当处于机载操作时，遥控操作台产生的控制信号失效；铲运机处于工作状态时，只有一套操作台的控制信号起作用；

3)当切换开关处于遥控位置时，遥控接收机和视频系统上电；当铲运机处于机控模式时，遥控接收机和视频系统断电；当铲运机处于遥控模式而切换开关处于机控位置时，遥控接收机和视频系统仍然保持供电；当从遥控模式切换到机控模式后，延时一段时间，遥控接收机和视频系统再断电。

4.对于遥控/机控切换允许条件的判断为：

1)判断机载操作台产生的控制信号中与铲运机动作安全相关的控制信号是否有利于铲运机动作安全；

2)判断遥控接收机传来的控制信号中与铲运机动作安全相关的控制信号是否有利于铲运机动作安全；

3)只有所有控制信号都有利于铲运机动作安全，才允许切换，否则不允许切换。

5.对于遥控和机控存在冲突时的处理动作主要是使铲运机进入安全停止状态，同时给出操作故障的报警提示，在确保安全的条件下，再进入后续流程。

附图说明

图1为切换过程的流程图。

图2为切换方法涉及的装置及其信号流向示意图。

图3为判断是否满足切换允许条件的流程图。

图4为切换过程出现冲突时的动作流程图。

具体实施方式

下面结合一个具体实例对本发明进行更详细的描述。

1.一台2立方遥控地下铲运机进行遥控与机控的切换时，进行判断及动作的步骤如图1所示，具体步骤叙述如下：

步骤1：检测机载操作台上遥控/机控切换开关的状态，判断切换开关是否处于遥控位置，如果是，则进入步骤2，否则进入步骤3；

步骤2：给遥控接收机和视频系统供电，进入步骤3；

步骤3：判断切换开关的状态是否发生了变化，如果发生了变化，则进入步骤4，否则进入步骤8；

步骤4：根据遥控信号、机控信号中与铲运机动作相关的控制信号是否都有利于铲运机动作安全来判断是否满足切换允许条件，如果满足切换允许条件，则进入步骤5，否则进入步骤7；

步骤5：判断切换方向，如果是从机控切换到遥控，则进入步骤6，否则进入步骤9；

步骤6：判断遥控操作台的紧急停机开关是否打开，如果处于打开状态，则进入步骤7，否则进入步骤10；

步骤7：使铲运机停止动作，进入安全停止状态，同时给出操作故障的报警提示，然后进入步骤8；

步骤8：判断原来是否为机控，如果原来为机控，则进入步骤9，否则进入步骤12；

步骤9：机载操作台的控制信号生效，同时使遥控操作台的控制信号失效，熄灭遥控指示灯，进入步骤10；

步骤10：判断切换开关的状态是否发生了变化，如果发生变化，则进入步骤11，否则进入步骤13；

步骤11：开始计时，延时10秒后，遥控接收机和视频系统断电，进入步骤13；

步骤12：遥控操作台的控制信号生效，同时使机载操作台的控制信号失效，点亮遥控指示灯，进入步骤13；

步骤13：完成切换，进入后续流程。

2.切换方法共涉及到机载操作台、遥控接收机、主控系统三部分，相互之间的信号流向如图2所示，相关器件的功能和作用如下：

1)机载操作台产生机控信号并直接传送到主控系统；遥控接收机将产生自遥控操作台的遥控信号传送到主控系统；切换时，两套操作台的所有控制信号都进入主控系统；

2)机载操作台安装一个遥控/机控切换开关，表示当前的控制信号应该是遥控还是机控；

3)铲运机当前的实际控制状态由机控操作台上的遥控指示灯指示；处于遥控状态时，遥控指示灯亮；处于机控状态时，遥控指示灯灭。

3.进行遥控/机控的切换后，其结果和现象为：

1)地下铲运机能否进行遥控/机控的切换，需根据铲运机当前的运动状态和控制信号决定；如果切换允许条件不满足，则不管切换开关处于何种位置，铲运机的控制模式保持不变，仍为切换开关变化前的控制模式；

2)当处于遥控时，机载操作台产生的控制信号失效；当处于机载操作时，遥控操作台产生的控制信号失效；铲运机处于工作状态时，只有一套操作台的控制信号起作用；

3)当切换开关处于遥控位置时，遥控接收机和视频系统上电；当铲运机处于机控模式时，遥控接收机和视频系统断电，节省电能；当铲运机处于遥控模式而切换开关处于机控位置时，遥控接收机和视频系统仍然保持供电；当从遥控模式切换到机控模式时，延时10秒后，遥控接收机和视频系统断电。

4.判断遥控/机控切换是否允许的过程如图3所示，具体内容为：

1)判断机载操作台产生的控制信号中与铲运机动作安全相关的控制信号是否有利于铲运机动作安全，这些控制信号包括机载前进/后退开关、机载停车制动开关、机载钥匙开关、油门踏板、机载铲斗升降手柄、机载铲斗翻转手柄等；

2)判断遥控接收机传来的控制信号中与铲运机动作安全相关的控制信号是否有利于铲运机动作安全，这些信号包括遥控前进/后退开关、遥控停车制动开关、遥控发动机启动/熄火开关、全油门开关、遥控油门手柄、遥控铲斗升降手柄、遥控铲斗翻转手柄等；

3)只有所有控制信号都有利于铲运机的动作安全，才允许切换，否则不允许切换；

4)控制信号的判断逻辑如图3所示。

5.对于遥控和机控存在冲突时的处理动作如图4所示，这些动作包括打开停车制动、使行车制动最大、使油门归零、关闭全油门、停止铲斗升降、停止铲斗翻转、点亮操作故障指示灯等，确保铲运机进入安全停止状态，同时给出操作故障的报警提示，然后进入后续流程。

6.本示例中，主控系统中的控制器为PLC，上述切换方法的逻辑判断及控制流程均采用PLC编程实现。

上述说明仅仅是示例性的一种具体实施方式，不能因此而限制本发明的范围及其应用。在本发明公开的技术范围内，任何可轻易想到的变化或替换，都应在本发明的保护范围之内。