一种无人化自动驾驶作业系统的制作方法

本发明涉及无人驾驶作业技术领域，尤其涉及一种无人化自动驾驶作业系统。

背景技术：

现场作业环境比较恶劣，视线差，噪音大等容易导致行车驾驶员误判断，现场工作人员容易出安全事故；行车需要长时间不间断作业，驾驶员劳动强度大，容易疲劳驾驶；驾驶员不能长时间作业，容易产生疲劳，同时装料精度全屏人工经验判断，导致装料进度不高；料场物料信息无法实时反馈，不能有效形成库区安全预警机制；人工操作易出现违规和野蛮操作，导致现有的控制方式电机和接触器容易烧坏。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种无人化自动驾驶作业系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无人化自动驾驶作业系统，包括地上局系统和车上局系统，所述地上局系统包括库区管理模块、行车管理模块、装车管理模块，所述车上局系统包括行车定位跟踪模块、行车控制模块，所述库区管理模块管理料场的出料情况和堆料场的物料，所述行车管理模块管理车辆的调度和各车辆的装运信息，所述装车管理模块管理所述库区管理模块与所述行车管理模块的物料装运，所述行车定位跟踪模块管理车辆的位置信息，所述行车驱动模块管理车辆的运输路线。

作为优选地，所述地上局系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于人工确认车辆到达、装车信息输入、车厢装料信息显示和系统紧急停止。

作为优选地，所述车上局系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于行车状态监控、库区状态监控、行车指令管理和行车作业模式管理。

作为优选地，所述行车管理模块设定任务管理、行车调度与冲突管理、行车作业模式管理、行车状态管理，所述行车管理模块通过视频监控采集料场和堆料区的物料情况。

作为优选地，所述库区管理模块用于封闭区域管理、连锁/解锁控制、料堆信息管理、装车位置管理，所述库区管理模块通过人机交互模块与行车管理模块进行信息确认。

作为优选地，所述装车管理模块用于车辆到达检测、物料位置扫描、装车位置扫描、行车紧急停止。

作为优选地，所述车上局系统还包括系统管理模块，所述系统管理模块用于自我诊断、通信与配置管理、用户权限管理、日志管理和报表管理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

在没有火车来运输物料的情况下，通过库区管理模块配合行车管理模块进行调度，库区管理模块统计物料的出料速率，行车管理模块则统计车辆的使用情况，根据闲置车辆的运输容量和料场的出料速率，计算多久需要派一辆相应运输容量的车去料场运输物料，并通过车上局系统的行车定位跟踪模块掌握车辆的位置信息和模拟闲置区域车辆到达料场的时间，由行车控制模块模拟运输状态的车辆将物料运输到堆料场的时间，从而计算出所需转运物料的车辆数目，运输完的车辆进入闲置区域，运输车辆不足时立即进入运输状态。

在有火车来运输物料的情况下，通过库区管理模块配合行车管理模块进行调度，库区管理模块统计物料的出料速率，行车管理模块则统计车辆的实用情况，根据料场的出料速率计算多久需要派一辆相应运输容量的车去料场运输物料，并通过车上局系统的行车定位跟踪模块掌握车辆的位置信息，由行车控制模块模拟闲置车辆到达料场的时间和模拟运输状态的车辆将物料运输到堆料场的时间，从而计算出所需转运物料的车辆数目，运输完的车辆进入闲置区域，同时，由库区管理模块统计堆料区的物料，并通知行车管理模块排闲置的车辆到堆料区，由装车管理模块对相应容量的车辆进行装料，并通过车上局系统的行车定位跟踪模块掌握车辆的位置信息，由行车控制模块模拟闲置车辆到达堆料区的时间和模拟运输状态的车辆将物料运输到堆料区的时间，从而计算出所需转运物料的车辆数目，同时将料场的物料和堆料区的物料向火车运输，直至火车运满，则将料场的物料转运到堆料区暂存。

本发明通过现无人化行车自动驾驶，实现24小时不间断自动作业，提高生产效率，提高整厂安全可靠性，保证装卸车精度，实现物料规范管理，具有良好的推广应用空间。

附图说明

图1为本发明提出的一种无人化自动驾驶作业系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如附图1所示，一种无人化自动驾驶作业系统，包括地上局系统和车上局系统，所述地上局系统包括库区管理模块、行车管理模块、装车管理模块，所述车上局系统包括行车定位跟踪模块、行车控制模块，所述库区管理模块管理料场的出料情况和堆料场的物料，所述行车管理模块管理车辆的调度和各车辆的装运信息，所述装车管理模块管理所述库区管理模块与所述行车管理模块的物料装运，所述行车定位跟踪模块管理车辆的位置信息，所述行车驱动模块管理车辆的运输路线。

在没有火车来运输物料的情况下，通过库区管理模块配合行车管理模块进行调度，库区管理模块统计物料的出料速率，行车管理模块则统计车辆的使用情况，根据闲置车辆的运输容量和料场的出料速率，计算多久需要派一辆相应运输容量的车去料场运输物料，并通过车上局系统的行车定位跟踪模块掌握车辆的位置信息和模拟闲置区域车辆到达料场的时间，由行车控制模块模拟运输状态的车辆将物料运输到堆料场的时间，从而计算出所需转运物料的车辆数目，运输完的车辆进入闲置区域，运输车辆不足时立即进入运输状态。

在有火车来运输物料的情况下，通过库区管理模块配合行车管理模块进行调度，库区管理模块统计物料的出料速率，行车管理模块则统计车辆的实用情况，根据料场的出料速率计算多久需要派一辆相应运输容量的车去料场运输物料，并通过车上局系统的行车定位跟踪模块掌握车辆的位置信息，由行车控制模块模拟闲置车辆到达料场的时间和模拟运输状态的车辆将物料运输到堆料场的时间，从而计算出所需转运物料的车辆数目，运输完的车辆进入闲置区域，同时，由库区管理模块统计堆料区的物料，并通知行车管理模块排闲置的车辆到堆料区，由装车管理模块对相应容量的车辆进行装料，并通过车上局系统的行车定位跟踪模块掌握车辆的位置信息，由行车控制模块模拟闲置车辆到达堆料区的时间和模拟运输状态的车辆将物料运输到堆料区的时间，从而计算出所需转运物料的车辆数目，同时将料场的物料和堆料区的物料向火车运输，直至火车运满，则将料场的物料转运到堆料区暂存。

所述地上局系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于人工确认车辆到达、装车信息输入、车厢装料信息显示和系统紧急停止。所述车上局系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于行车状态监控、库区状态监控、行车指令管理和行车作业模式管理。所述车上局系统还包括系统管理模块，所述系统管理模块用于自我诊断、通信与配置管理、用户权限管理、日志管理和报表管理。

所述行车管理模块设定任务管理、行车调度与冲突管理、行车作业模式管理、行车状态管理，所述行车管理模块通过视频监控采集料场和堆料区的物料情况。所述库区管理模块用于封闭区域管理、连锁/解锁控制、料堆信息管理、装车位置管理，所述库区管理模块通过人机交互模块与行车管理模块进行信息确认。所述装车管理模块用于车辆到达检测、物料位置扫描、装车位置扫描、行车紧急停止。

自动驾驶一共分为三大的工作模式：

自动作业，操作人员点启动后行车自动完成包含自动装车、自动倒运、自动接力倒运；

远程作业，操作人员在中控室通过远程操控台完成包含：远程装车、远程倒运；

本地作业主要包含：人工装车、人工倒运。

自动作业工作模式，当行车工作环境符合自动作业环境的时候，操作人员可以选择使行车进行自动作业。自动作业工作模式下，行车会结合时间，环境状况，堆料情况进行自行判断进行那种方式作业。

系统启动后系统依据时间判断现在当前的班次，然后确认作业环境是否安全，若环境安全则，确认是否有车辆在固定位置，判断堆场物料信息。系统可以根据以上几个指标自动判断采取某种自动作业的模式。

自动装车作业，行车在进行自动装车作业时，将按照如下流程进行：车辆到位，系统自动识别车辆吨位及位置信息，调度系统分配车辆作业区域，行车启动装车作业，行车首先检测物料分布信息，同时确认车厢信息，行车自动实现自动装料作业，卸料作业采用同样流程。

自动倒运作业，在没有火车过来运输物料且连续出料口物料已满的情况下，无人行车系统启动自动倒运模式。自动倒运就是将连续口的物料倒运至物料暂存区。

自动接力倒运作业，晚间作业，需要间物料全部倒运到一个特殊的堆料区，因为行车运行特性，需要实现接力倒运作业。

远程作业，当需要对行车进行临时特殊作业或者临时性装车、倒运工作时，可以对行车进行远程操控不要操作人员进入行车操作室进行操作。远程作业需要视频监控系统协助完成。

（1）操作台能够设定行车的运行模式：通过转换开关选择自动化作业模式、人工（远程）作业模式、本地操作模式。

（2）操作台所采用的手柄、按钮、触摸屏等符合工业控制的等级要求。并且便于操作，符合长时间连续作业需要，可以在操作台上进行操作模式的选择。

（3）操作台上设置有急停按钮，当出现特殊情况时，能立即停止桥机所有动作，进入锁定状态等待人工干预。

本地作业，当车辆需要点检、检修及一些需要人工干预的特殊作业时。行还可以选择人工上车本地作业。

本地作业主要包含，人工装车、人工倒运。本发明通过现无人化行车自动驾驶，实现24小时不间断自动作业，提高生产效率，提高整厂安全可靠性，保证装卸车精度，实现物料规范管理，具有良好的推广应用空间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。