远程接管安全保障方法和系统、计算机设备和存储介质与流程

1.本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种远程接管安全保障方法和系统、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.随着无人驾驶、5g通信、人工智能、云计算等技术的快速发展，露天矿山无人化运输系统迎来了快速地发展，在国内各大露天矿山陆续出现落地运行的方案。无人化运输系统可以有效地减少人力成本，提高生产效率，保障矿区作业人员安全。无人化运输系统由无线网络通信系统(4g、5g、无线mesh等)、位于控制中心的机群管理系统、无人矿卡、装载辅助作业设备(挖掘机、电铲等)、卸载辅助作业设备(推土机、装载机等)、道路维护辅助设备(平地机、洒水车等)、服务车辆(皮卡车等)组成。


技术实现要素：

3.发明人通过研究发现：在露天矿山无人化运输系统运行过程中，无人矿卡会出现故障停车、在装卸载作业区域停靠不到位、无人化流程异常中断等情况，破坏了作业连续性，降低了运行效率，带来了极大的安全隐患。
4.鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种远程接管安全保障方法和系统、计算机设备和存储介质，可以确保远程接管系统在获得无人矿卡控制权后，整个系统还能够安全运行。
5.根据本公开的一个方面，提供一种远程接管安全保障方法，包括：
6.收集无人矿卡的实时故障信息，并对故障信息进行分级；
7.收集无人矿卡的实时作业任务类型，并对作业任务类型进行分类；
8.根据故障等级、作业任务类型判断是否进行远程接管指令，并下发给无人矿卡执行。
9.在本公开的一些实施例中，所述远程接管安全保障方法还包括：
10.根据无人矿卡的当前位置信息、目的地位置信息，生成从当前位置到目的地位置的行驶路径；
11.设定各无人矿卡的安全保护圈，并根据无人矿卡的行驶速度信息进行动态变化，提供对接管无人矿卡的自身安全保护。
12.在本公开的一些实施例中，所述远程接管安全保障方法还包括：
13.根据安全保护圈尺寸、各无人矿卡上传的实时运行信息、障碍物信息，结合无人矿卡的制动能力参数、行驶路径进行无人矿卡的风险分析；
14.显示行驶路径信息和预警信息，并做出声音提示，为远程操作人员提供参考。
15.在本公开的一些实施例中，所述对故障信息进行分级包括：
16.根据故障严重程度将故障分为六个等级，其中：第0级故障为无故障，第1级故障为不影响行驶、作业的故障，第2级故障为有一定风险，但不足以停车的故障，第3级故障为发
生了影响行驶和安全的故障，第4级故障为较严重故障、为电制动足以停止车辆且不偏离路径的故障，第5级故障为严重故障、为电制动失效、偏离越界的故障；第2级故障会导致减速、但不停车，第3级故障会导致停车、且不停止发动机，第4级故障和第5级故障会导致停车且停止发动机。
17.在本公开的一些实施例中，所述对作业任务类型进行分类包括：
18.将作业任务类型分为允许接管和不允许接管两种类型，其中，
19.允许接管的作业任务类型包括：故障停车、正常停车、空车在装载区装载点就位装载、装载为重车，重车从装载区装载点到装载区出场点、重车平坡行驶、重车单车道等待，空车上坡行驶、空车平坡行驶、空车下坡行驶、空车单车道等待、空车从卸载区卸载点到卸载区出场点中的至少一种；
20.不允许接管的作业任务类型包括：换道绕障、空车从装载区入场点到装载区折返点、空车从装载区折返点到装载区装载点、空车双车道会车，重车上坡行驶、重车下坡行驶、重车双车道会车、重车从卸载区入场点到卸载区折返点、重车卸载区折返点到卸载区卸载点、重车在卸载区卸载点就位卸载、卸载为空车中的至少一种。
21.在本公开的一些实施例中，所述根据故障等级、作业任务类型判断是否进行远程接管指令包括：
22.根据无人矿卡的故障等级、作业任务类型、当前运行状态、无人化流程是否中断、矿区高精地图、路径规划信息，确定是否允许远程接管的指令；如果是，执行远程接管流程；如果否，不作处理，无人矿卡将继续执行原作业任务；
23.在本公开的一些实施例中，远程接管流程按照触发模式分为手动触发接管流程、自动触发接管流程。
24.在本公开的一些实施例中，远程接管流程中，如果允许接管，分为三种情况，分别是启动车辆，重新调整车辆位置和航向；启动车辆，驶出驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修；减速停车、重新启动车辆，驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修。
25.在本公开的一些实施例中，所述生成从当前位置到目的地位置的行驶路径包括：生成从当前接管位置到维修区的行驶路径；或，生成从当前接管位置到最佳停靠位置的行驶路径。
26.在本公开的一些实施例中，安全保护圈按照距离无人矿卡由近及远分为急停保护圈、警报保护圈、提示保护圈。
27.在本公开的一些实施例中，根据安全保护圈尺寸进行无人矿卡的风险分析包括：
28.在障碍物或者其它设备进入提示保护圈范围以内、警报保护圈范围以外的情况下，做出提醒注意的预警提示，显示提醒注意的信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员注意。
29.在本公开的一些实施例中，根据安全保护圈尺寸进行无人矿卡的风险分析包括：
30.在障碍物或者其它设备进入警报保护圈范围以内、急停保护圈范围以外的情况下，做出减速的预警提示，显示减速警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要减速。
31.在本公开的一些实施例中，根据安全保护圈尺寸进行无人矿卡的风险分析包括：
32.在障碍物或者其它设备进入急停保护圈范围以内的情况下，做出急停的预警提
示，显示显示急停警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要急停。
33.在本公开的一些实施例中，障碍物信息包括障碍物类型、尺寸和距离。
34.在本公开的一些实施例中，所述进行无人矿卡的风险分析包括确定无人矿卡的风险等级。
35.在本公开的一些实施例中，所述显示行驶路径信息和预警信息包括：以三维高精地图形式展示矿山实时地形，其中展示方式为全局展示和局部展示中的至少一种；和/或，按照局部地图和全局地图中的至少一种显示行驶路径信息；和/或，显示当前行驶路径与指定行驶路径的航向偏差和位置偏差；和/或，显示提醒注意、减速报警和紧急停车中的至少一种预警信息；和/或，显示当前车辆周围全景视频。
36.根据本公开的另一方面，提供一种远程接管安全保障系统，包括：
37.故障管理模块，被配置为收集无人矿卡的实时故障信息，并对故障信息进行分级；
38.任务管理模块，被配置为收集无人矿卡的实时作业任务类型，并对作业任务类型进行分类；
39.安全决策模块，被配置为根据故障等级、作业任务类型判断是否进行远程接管指令，并下发给无人矿卡执行。
40.在本公开的一些实施例中，所述远程接管安全保障系统还包括：
41.地形管理模块，被配置为根据无人矿卡的当前位置信息、目的地位置信息，生成从当前位置到目的地位置的行驶路径；
42.安全圈设定模块，被配置为设定各无人矿卡的安全保护圈，并根据无人矿卡的行驶速度信息进行动态变化，提供对接管无人矿卡的自身安全保护。
43.在本公开的一些实施例中，所述远程接管安全保障系统还包括：
44.风险分析模块，被配置为根据安全保护圈尺寸、各无人矿卡上传的实时运行信息、障碍物信息，结合无人矿卡的制动能力参数、行驶路径进行无人矿卡的风险分析；
45.安全提示模块，被配置为显示行驶路径信息和预警信息，并做出声音提示，为远程操作人员提供参考。
46.在本公开的一些实施例中，故障管理模块，被配置为根据故障严重程度将故障分为六个等级，其中：第0级故障为无故障，第1级故障为不影响行驶、作业的故障，第2级故障为有一定风险，但不足以停车的故障，第3级故障为发生了影响行驶和安全的故障，第4级故障为较严重故障、为电制动足以停止车辆且不偏离路径的故障，第5级故障为严重故障、为电制动失效、偏离越界的故障；第2级故障会导致减速、但不停车，第3级故障会导致停车、且不停止发动机，第4级故障和第5级故障会导致停车且停止发动机。
47.在本公开的一些实施例中，任务管理模块，被配置为将作业任务类型分为允许接管和不允许接管两种类型，其中，允许接管的作业任务类型包括：故障停车、正常停车、空车在装载区装载点就位装载、装载为重车，重车从装载区装载点到装载区出场点、重车平坡行驶、重车单车道等待，空车上坡行驶、空车平坡行驶、空车下坡行驶、空车单车道等待、空车从卸载区卸载点到卸载区出场点中的至少一种；不允许接管的作业任务类型包括：换道绕障、空车从装载区入场点到装载区折返点、空车从装载区折返点到装载区装载点、空车双车道会车，重车上坡行驶、重车下坡行驶、重车双车道会车、重车从卸载区入场点到卸载区折返点、重车卸载区折返点到卸载区卸载点、重车在卸载区卸载点就位卸载、卸载为空车中的
至少一种。
48.在本公开的一些实施例中，安全决策模块，被配置根据无人矿卡的故障等级、作业任务类型、当前运行状态、无人化流程是否中断、矿区高精地图、路径规划信息，确定是否允许远程接管的指令；如果是，执行远程接管流程；如果否，不作处理，无人矿卡将继续执行原作业任务。
49.在本公开的一些实施例中，远程接管流程按照触发模式分为手动触发接管流程、自动触发接管流程。
50.在本公开的一些实施例中，远程接管流程中，如果允许接管，分为三种情况，分别是启动车辆，重新调整车辆位置和航向；启动车辆，驶出驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修；减速停车、重新启动车辆，驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修。
51.在本公开的一些实施例中，地形管理模块，被配置为以三维高精地图形式展示矿山实时地形，其中展示方式为全局展示和局部展示中的至少一种。
52.在本公开的一些实施例中，地形管理模块，被配置为生成从当前接管位置到维修区的行驶路径；或，生成从当前接管位置到最佳停靠位置的行驶路径。
53.在本公开的一些实施例中，安全保护圈按照距离无人矿卡由近及远分为急停保护圈、警报保护圈、提示保护圈。
54.在本公开的一些实施例中，风险分析模块，被配置为在障碍物或者其它设备进入提示保护圈范围以内、警报保护圈范围以外的情况下，做出提醒注意的预警提示，显示提醒注意的信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员注意；和/或，在障碍物或者其它设备进入警报保护圈范围以内、急停保护圈范围以外的情况下，做出减速的预警提示，显示减速警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要减速；和/或，在障碍物或者其它设备进入急停保护圈范围以内的情况下，做出急停的预警提示，显示显示急停警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要急停。
55.在本公开的一些实施例中，障碍物信息包括障碍物类型、尺寸和距离。
56.在本公开的一些实施例中，风险分析模块，被配置为确定无人矿卡的风险等级。
57.在本公开的一些实施例中，安全提示模块，被配置为按照局部地图和全局地图中的至少一种显示行驶路径信息；和/或，显示当前行驶路径与指定行驶路径的航向偏差和位置偏差；和/或，显示提醒注意、减速报警和紧急停车中的至少一种预警信息；和/或，显示当前车辆周围全景视频。
58.根据本公开的另一方面，提供一种计算机设备，包括：
59.存储器，用于存储指令；
60.处理器，用于执行所述指令，使得所述计算机设备执行实现如上述任一实施例所述的远程接管安全保障方法的操作。
61.根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的远程接管安全保障方法。
62.本公开可以确保远程接管系统在获得无人矿卡控制权后，整个系统还能够安全运行。
附图说明
63.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
64.图1为本公开远程接管安全保障系统一些实施例的示意图。
65.图2为本公开远程接管安全保障系统另一些实施例的示意图。
66.图3为本公开一些实施例中风险分析模块功能的界面示意图。
67.图4为本公开一些实施例中地形管理模块功能界面显示第一类行驶路径的示意图。
68.图5为本公开一些实施例中地形管理模块功能界面显示第二类行驶路径的示意图。
69.图6(a)为本公开一些实施例中全景视频显示界面(侧视图)的示意图。
70.图6(b)为本公开一些实施例中全景视频显示界面(俯视图)的示意图。
71.图7为本公开远程接管安全保障方法一些实施例的示意图。
72.图8为本公开远程接管安全保障方法另一些实施例的示意图。
73.图9为本公开远程接管安全保障方法又一些实施例的示意图。
74.图10为本公开计算机设备一些实施例的结构示意图。
具体实施方式
75.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
76.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
77.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
78.对在另一种相关技术方案中，一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
79.发明人通过研究发现：相关技术很多厂家都设计了无人矿卡远程接管系统，由远程操作人员从无人化流程中接管无人矿卡，实施故障维修或者是重新调整车辆使其准确就位，但是这一过程中如何确保远程接管系统安全接管无人矿卡控制权就成为了一个核心问题。
80.相关技术的技术问题在于：在一种相关技术方案中，通过显示设备显示基于叠加式抬头显示系统处理的矿区环境及驾驶辅助元素，使得远端驾驶室系统的驾驶员能够以沉浸式感受驾驶矿用卡车，使其有身临其境的遥控驾驶体验，同时增加了安全预警系统，能为驾驶员提供风险预警。但是该相关技术系统偏重于介绍基于增强现实技术的抬头显示系
统，安全预警系统只是通过环境感知系统采集到的信息对矿用卡车进行安全预警，主要针对前方碰撞预警、车道偏离预警，有一定的局限性，对于整个系统的安全还不够全面。同时还提供了提示信息，包括虚拟车道线、道路边界、导航路径、左右转信息等提示信息，但更多的是强调矿区模型叠加下的矿区驾驶员行为反馈模型，针对路径规划没有涉及。
81.在另一种相关技术方案中，针对自动驾驶车辆监控并分析其定位系统和感知系统等运行状态数据，根据异常状态的类型启动车辆应急处理和远程接管，主要面向道路行驶车辆，重点针对定位系统和感知系统的故障，实施监控，保证安全，存在一定局限性。
82.在又一种相关技术方案中，通过优化整体网络架构，优化视频编解码流程，优化控制指令处理流程，引入“一控多”模式，实现低时延高效率的进行远程接管矿山车辆，其重点在于基于4g网络的无线传输系统优化，虽然也提到了采用360
°
无死角感知车辆周边的信息，但是这种方法在实施时，并不能完全解决安全问题。
83.在另一种相关技术方案中，主要介绍了车辆端和驾驶遥控端的交互机制，通过上行、下行数据进行远程接管交互，进行模式切换，也对驾驶员行为类别进行了监测，防止驾驶员在疲劳时发生安全事故，提到的安全只是针对驾驶员行为类别，因此也有局限性。
84.鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种远程接管安全保障方法和系统、计算机设备和存储介质，下面通过具体实施例对本公开进行说明。
85.图1为本公开远程接管安全保障系统一些实施例的示意图。如图1所示，本公开远程接管安全保障系统可以包括故障管理模块101、任务管理模块102和安全决策模块103，其中：
86.故障管理模块101，被配置为收集无人矿卡的实时故障信息，并对故障信息进行分级。
87.在本公开的一些实施例中，故障管理模块101，可以被配置为根据故障严重程度将故障分为六个等级，其中：第0级故障为无故障，第1级故障为不影响行驶、作业的故障，第2级故障为有一定风险、但不足以停车的故障，第3级故障为发生了影响行驶和安全的故障，第4级故障为较严重故障、为电制动足以停止车辆且不偏离路径的故障，第5级故障为严重故障、为电制动失效、偏离越界的故障。
88.在本公开的一些实施例中，第2级故障会导致减速、但不停车，第3级故障会导致停车、且不停止发动机，第4级故障和第5级故障会导致停车且停止发动机。
89.任务管理模块102，被配置为收集无人矿卡的实时作业任务类型，并对作业任务类型进行分类。
90.在本公开的一些实施例中，任务管理模块102，可以被配置为将作业任务类型分为允许接管和不允许接管两种类型。
91.其中，允许接管的作业任务类型包括：装载区装载点就位装载(空车-重车)、装载区装载点到装载区出场点(重车)、平坡行驶(重车)、上坡行驶(空车)、平坡行驶(空车)、下坡行驶(空车)、单车道等待(空车)、单车道等待(重车)、故障停车、正常停车、、卸载区卸载点到卸载区出场点(空车)中的至少一种。
92.不允许接管的作业任务类型包括：装载区入场点到装载区折返点(空车)、装载区折返点到装载区装载点(空车)、上坡行驶(重车)、下坡行驶(重车)、双车道会车(空车)、双车道会车(重车)、换道绕障、卸载区入场点到卸载区折返点(重车)、卸载区折返点到卸载区
卸载点(重车)、卸载区卸载点就位卸载(重车-空车)中的至少一种。
93.安全决策模块103，被配置为根据故障等级、作业任务类型判断是否进行远程接管指令，并下发给无人矿卡执行。
94.在本公开的一些实施例中，安全决策模块103，可以被配置根据无人矿卡的故障等级、作业任务类型、当前运行状态、无人化流程是否中断等信息，结合地形管理模块104提供的矿区高精地图、路径规划等信息，确定是否允许远程接管的指令；如果是，执行远程接管流程；如果否，不作处理，无人矿卡将继续执行原作业任务。
95.在本公开的一些实施例中，远程接管流程按照触发模式分为手动触发接管流程、自动触发接管流程。其中，当触发远程操作人员触发远程接管按钮时，启动手动触发接管流程；当无人矿卡遇到故障情况下触发自动触发接管流程。
96.在本公开的一些实施例中，远程接管流程中，如果允许接管，分为三种情况，分别是启动车辆，重新调整车辆位置和航向；启动车辆，驶出驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修；减速停车、重新启动车辆，驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修。
97.图2为本公开远程接管安全保障系统另一些实施例的示意图。与图1实施例相比，图2实施例中，所述远程接管安全保障系统还可以包括地形管理模块104和安全圈设定模块105，其中：
98.地形管理模块104，被配置为根据无人矿卡的当前位置信息、目的地位置信息，生成从当前位置到目的地位置的行驶路径。
99.在本公开的一些实施例中，地形管理模块104，可以被配置为以三维高精地图形式展示矿山实时地形，其中展示方式为全局展示和局部展示中的至少一种；根据当前车辆位置信息、目的地位置信息，生成基于三维实时地形的行驶路径。
100.在本公开的一些实施例中，地形管理模块104，可以被配置为生成从当前接管位置到维修区的行驶路径；或，生成从当前接管位置到最佳停靠位置的行驶路径。
101.在本公开的一些实施例中，行驶路径，分为两类。第一类行驶路径为从当前接管位置到维修区的行驶路径；第二类行驶路径为从当前接管位置到最佳停靠位置的行驶路径。
102.在本公开的一些实施例中，第一类行驶路径适用于无人矿卡驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修的任务；第二类行驶路径适用于当前无人矿卡运行关键技术指标不满足要求造成系统流程中断，需要调整无人矿卡位置、航向的任务。
103.安全圈设定模块105，被配置为设定各无人矿卡的安全保护圈，并根据无人矿卡的行驶速度信息进行动态变化，提供对接管无人矿卡的自身安全保护。
104.在本公开的一些实施例中，安全保护圈按照距离无人矿卡由近及远分为急停保护圈、警报保护圈、提示保护圈。
105.在本公开的一些实施例中，安全保护圈信息，按照距离由近及远分为急停保护圈(阈值设为r1，区域显示红色)、警报保护圈(阈值设为r2，区域显示黄色)、提示保护圈(阈值设为r3，区域显示绿色)。
106.在本公开的一些实施例中，安全保护圈的形状在直道行驶时是长方形的，在弯道行驶处可以随道路变为圆弧形。
107.在本公开的一些实施例中，安全保护圈的阈值可以根据无人矿卡的行驶速度动态变化。例如低速的时候各保护圈的阈值小，高速的时候各保护圈的阈值大。
108.在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述远程接管安全保障系统还可以包括风险分析模块106和安全提示模块107，其中：
109.风险分析模块106，被配置为根据安全保护圈尺寸、各无人矿卡上传的实时运行信息、障碍物信息，结合无人矿卡的制动能力参数、行驶路径进行无人矿卡的风险分析。
110.在本公开的一些实施例中，风险分析模块106，可以被配置为根据安全圈设定模块设置的安全保护圈尺寸、各无人矿卡上传的实时运行信息、障碍物信息，结合无人矿卡的制动能力参数、行驶路径等信息做出碰撞等潜在风险分析。
111.在本公开的一些实施例中，障碍物信息可以包括障碍物类型、尺寸和距离等，由无人矿卡实时检测并发送给风险分析模块。
112.在本公开的一些实施例中，风险分析模块106，可以被配置为确定无人矿卡的风险等级。
113.在本公开的一些实施例中，风险可以按照严重程度分为3级，分别为轻、中、重度风险。
114.在本公开的一些实施例中，风险分析模块106，可以被配置为在障碍物或者其它设备进入提示保护圈范围以内、警报保护圈范围以外的情况下，做出提醒注意的预警提示，显示提醒注意的信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员注意；和/或，在障碍物或者其它设备进入警报保护圈范围以内、急停保护圈范围以外的情况下，做出减速的预警提示，显示减速警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要减速；和/或，在障碍物或者其它设备进入急停保护圈范围以内的情况下，做出急停的预警提示，显示显示急停警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要急停。
115.安全提示模块107，被配置为显示行驶路径信息和预警信息，并做出声音提示，为远程操作人员提供参考。
116.在本公开的一些实施例中，安全提示模块107，可以被配置为按照局部地图和全局地图中的至少一种显示行驶路径信息；和/或，显示当前行驶路径与指定行驶路径的航向偏差和位置偏差；和/或，显示提醒注意、减速报警和紧急停车中的至少一种预警信息；和/或，显示当前车辆周围全景视频。
117.在本公开的一些实施例中，安全提示模块107，可以被配置为显示行驶路径信息，按照局部地图和全局地图两部分显示，并至少包括当前行驶路径与指定行驶路径的航向偏差、位置偏差等信息。
118.在本公开的一些实施例中，各类预警信息，至少包括提醒注意、减速报警、紧急停车等信息。
119.在本公开的一些实施例中，安全提示模块107，可以被配置为显示当前车辆周围全景视频，优选地，可以采用无人机，以侧视、俯视等多种视角，展示无人矿卡周围尤其是后部盲区的视频图像信息。
120.图3为本公开一些实施例中风险分析模块功能的界面示意图。如图3所示，风险分析模块功能界面实时显示障碍物信息、安全保护圈信息，为操作人员提供实时预警信息。风险分析模块功能界面300左侧为图像显示区，显示无人矿卡实时地图，包括无人矿卡301、障碍物302、急停保护圈303、警报保护圈304、提示保护圈305和可行驶车道306。右侧为信息显示区，包括障碍物信息显示区307、路径轨迹信息显示区308、综合报警信息显示区309。
121.安全保护圈按照距离由近及远分为急停保护圈303(阈值设为r1，区域显示红色)、警报保护圈304(阈值设为r2，区域显示黄色)、提示保护圈305(阈值设为r3，区域显示绿色)。由风险分析模块105根据无人矿卡301速度、制动能力参数、行驶路径、障碍物、安全保护圈信息等做出预警提示，同时将相应提示信息在风险分析模块功能界面300综合信息显示区显示并发出声音提示。
122.在本公开的一些实施例中，如图3所示，具体地，当障碍物或者其他设备进入301无人矿卡305提示保护圈范围r3以内、304警报保护圈范围r2以外，风险分析模块105做出提醒注意的预警提示，在风险分析模块功能界面300综合信息显示区显示提醒注意的信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员注意；
123.在本公开的一些实施例中，如图3所示，当障碍物或者其他设备进入无人矿卡301警报保护圈304范围r2以内、急停保护圈303范围r1以外，风险分析模块105做出减速的预警提示，在风险分析模块功能界面300综合信息显示区显示减警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要减速。
124.在本公开的一些实施例中，当障碍物或者其他设备进入无人矿卡301急停保护圈303范围r1以内，风险分析模块105做出急停的预警提示，在风险分析模块功能界面300综合信息显示区显示显示急停警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要急停。
125.在本公开的一些实施例中，如图3所示，障碍物信息显示区域307，用于实时显示行驶路径上的障碍物信息，包括障碍物的类型、尺寸、距离等。所述障碍物信息由无人矿卡301发送远程接管安全保障系统，在安全提示模块显示。
126.在本公开的一些实施例中，如图3所示，路径轨迹信息显示区308，用于实时显示当前无人矿卡301在行驶车道306的路径轨迹信息，包括位置偏差、航向偏差等。
127.在本公开的一些实施例中，如图3所示，综合信息显示区309，用于显示包含障碍物信息和报警信息的综合信息。
128.下面结合图4、图5，说明远程接管安全保障系统地形管理模块功能。
129.图4为本公开一些实施例中地形管理模块功能界面显示第一类行驶路径的示意图。如图4所示，地形管理模块功能界面400(第一类行驶路径)，适用于无人矿卡401驶离无人化运输系统区域，驶入维修区411进行维修的任务。地形管理模块104提供从当前接管位置到维修区411的维修区行驶路径414，通过全局地图410和局部地图420将该路径信息提供给远程操作人员。在全局地图410中，无人矿卡401正行驶在417当前行驶路径上，其前方有交叉路口，分别是通往维修区411的维修区行驶路径414，通往排土场412的排土场行驶路径415，通过破碎站413的破碎站行驶路径416，地形管理模块104会在全局地图410中将通往维修区411的维修区行驶路径414高亮显示。在局部地图420中，无人矿卡401正行驶在417当前行驶路径上，地形管理模块104实时显示无人矿卡401在417当前行驶路径的位置偏差403、航向偏差404，并且在430路径轨迹信息显示区中将车速、位置偏差403、航向偏差404实时显示，在显示界面底部提示信息显示区440显示提示信息(例如限速10km/h，前方交叉路口左转)，并通过音频将提示信息传达给远程操作人员。
130.图5为本公开一些实施例中地形管理模块功能界面显示第二类行驶路径的示意图。如图5所示，地形管理模块功能界面500(第二类行驶路径)，适用于当前无人矿卡501运行关键技术指标不满足要求造成系统流程中断，需要调整无人矿卡501位置、航向的任务。
131.如图5所示，以装载区装载点位置停靠不准确造成无法装载为例说明，全局地图510中，在装载区511内，挖掘机502给无人矿卡501装载，地形管理模块104根据挖掘机502的位置，确定最佳停靠装载位置504。地形管理模块104对比无人矿卡501当前停靠位置503和最佳停靠位置504之间的航向偏差508、位置偏差507，并根据装载区511的范围，结合车辆运动学和动力学模型，以当前停靠位置503为初始位置，以最佳停靠位置504为最终位置，以折返点509，规划包含当前停靠位置到折返点509的规划路径505，折返点到最佳停靠位置的规划路径506，将规划路径在显示界面右上侧中以小图模式显示；局部地图520中，显示无人矿卡501当前行驶路径与指定行驶路径511的航向偏差522、位置偏差521，在显示界面左侧中以大图模式显示；将当前车速信息、航向偏差522、位置偏差521在显示界面路径轨迹信息显示区530显示；在显示界面底部提示信息显示区540显示提示信息(例如左转15
°
，向前行驶10米等)，并通过音频将提示信息传达给远程操作人员。
132.下面以无人矿卡卸载作业场景为例，结合图6(a)、图6(b)说明全景视频功能。
133.图6(a)为本公开一些实施例中全景视频显示界面(侧视图)的示意图。如图6(a)中601为全景视频显示界面(侧视图)，无人矿卡603正在卸载区进行卸载作业，无人机从侧面采集无人矿卡周围环境信息，其中后部为卸载区挡墙604。
134.图6(b)为本公开一些实施例中全景视频显示界面(俯视图)的示意图。如图6(b)所示，602为全景视频显示界面(俯视图)，无人机从空中采集无人矿卡603周围环境信息，其中后部为卸载区挡墙604；将采集的视频图像信息实时传输到远程接管安全保障系统100，并在信息显示模块显示，以辅助远程操作人员更好地执行远程接管任务。
135.为了确保远程接管系统在获得无人矿卡控制权后，整个系统还能够安全运行，本发明提供一种无人矿卡远程接管安全保障系统，通过故障管理模块收集无人矿卡的实时故障信息，并对故障信息进行分级；通过任务管理模块收集无人矿卡的实时作业任务类型，并对作业任务类型进行分类；由安全决策模块根据故障等级、作业任务类型做出是否进行远程接管指令，并下发给无人矿卡执行；由地形管理模块，根据当前位置信息、目的地位置信息，生成从当前位置到目的地位置的行驶路径；由安全圈设定模块设定各无人矿卡安全保护圈，并根据其行驶速度信息做出动态变化，提供对接管无人矿卡的自身安全保护；由风险分析模块，根据安全圈设定模块设置的安全保护圈尺寸、各无人矿卡上传的实时运行信息、障碍物信息，结合无人矿卡的制动能力参数、行驶路径等信息做出碰撞等潜在风险分析；由安全提示模块显示行驶路径信息，各类预警信息，并做出声音提示，为远程操作人员提供参考，保证远程接管状态下的安全。
136.本公开上述实施例的无人矿卡远程接管安全保障系统能够有效保障无人矿卡处于远程接管状态下运行的安全。
137.图7为本公开远程接管安全保障方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开远程接管安全保障系统或本公开计算机设备执行。如图7所示，所述方法可以包括步骤71-步骤73中的至少一个步骤，其中：
138.步骤71，收集无人矿卡的实时故障信息，并对故障信息进行分级。
139.在本公开的一些实施例中，步骤71可以由故障管理模块执行。
140.在本公开的一些实施例中，步骤71中，所述对故障信息进行分级的步骤可以包括：按照故障的严重程度可以分为6个等级，分别是0级(无故障)、1级(不影响行驶、作业)、2级
(有一定风险，但不足以停车，如通信延迟)、3级(发生了影响行驶和安全的故障)、4级(较严重故障，电制动足以停止车辆且不偏离路径)、5级(严重故障、电制动失效、偏离越界)。
141.在本公开的一些实施例中，2级故障会导致减速，但不停车，3级故障会导致停车，且不停止发动机，4级和5级故障会导致停车且停止发动机。
142.步骤72，收集无人矿卡的实时作业任务类型，并对作业任务类型进行分类。
143.在本公开的一些实施例中，步骤72可以由任务管理模块执行。
144.在本公开的一些实施例中，步骤72中，所述对作业任务类型进行分类的步骤可以包括：将作业任务类型分为允许接管和不允许接管两种类型，其中，
145.允许接管的作业任务类型包括：故障停车、正常停车、空车在装载区装载点就位装载、装载为重车，重车从装载区装载点到装载区出场点、重车平坡行驶、重车单车道等待，空车上坡行驶、空车平坡行驶、空车下坡行驶、空车单车道等待、空车从卸载区卸载点到卸载区出场点中的至少一种；
146.不允许接管的作业任务类型包括：换道绕障、空车从装载区入场点到装载区折返点、空车从装载区折返点到装载区装载点、空车双车道会车，重车上坡行驶、重车下坡行驶、重车双车道会车、重车从卸载区入场点到卸载区折返点、重车卸载区折返点到卸载区卸载点、重车在卸载区卸载点就位卸载、卸载为空车中的至少一种。
147.步骤73，根据故障等级、作业任务类型判断是否进行远程接管指令，并下发给无人矿卡执行。
148.在本公开的一些实施例中，步骤73可以由任务管理模块执行。
149.在本公开的一些实施例中，步骤73可以包括：根据无人矿卡的故障等级、作业任务类型、当前运行状态、无人化流程是否中断、矿区高精地图、路径规划信息，确定是否允许远程接管的指令；如果是，执行远程接管流程；如果否，不作处理，无人矿卡将继续执行原作业任务。
150.在本公开的一些实施例中，远程接管流程按照触发模式分为手动触发接管流程、自动触发接管流程。
151.在本公开的一些实施例中，远程接管流程中，如果允许接管，分为三种情况，分别是启动车辆，重新调整车辆位置和航向；启动车辆，驶出驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修；减速停车、重新启动车辆，驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修。
152.图8为本公开远程接管安全保障方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开远程接管安全保障系统或本公开计算机设备执行。如图8所示，所述方法除包括与图7实施例相同的步骤71-步骤73中至少一个步骤外，还可以包括步骤74-步骤77中的至少一个步骤，其中：
153.步骤74，根据无人矿卡的当前位置信息、目的地位置信息，生成从当前位置到目的地位置的行驶路径。
154.在本公开的一些实施例中，步骤74可以由地形管理模块执行。
155.在本公开的一些实施例中，步骤74中，所述生成从当前位置到目的地位置的行驶路径的步骤可以包括：生成从当前接管位置到维修区的行驶路径；或，生成从当前接管位置到最佳停靠位置的行驶路径。
156.在本公开的一些实施例中，行驶路径，分为两类。第一类行驶路径为从当前接管位
置到维修区的行驶路径；第二类行驶路径为从当前接管位置到最佳停靠位置的行驶路径。
157.在本公开的一些实施例中，第一类行驶路径适用于无人矿卡驶离无人化运输系统区域，驶入维修区进行维修的任务；第二类行驶路径适用于当前无人矿卡运行关键技术指标不满足要求造成系统流程中断，需要调整无人矿卡位置、航向的任务。
158.在本公开的一些实施例中，步骤74还可以包括：以三维高精地图形式展示矿山实时地形，既可以全局展示、也可以局部展示。
159.步骤75，设定各无人矿卡的安全保护圈，并根据无人矿卡的行驶速度信息进行动态变化，提供对接管无人矿卡的自身安全保护。
160.在本公开的一些实施例中，步骤75可以由安全圈设定模块执行。
161.在本公开的一些实施例中，安全保护圈按照距离无人矿卡由近及远分为急停保护圈、警报保护圈、提示保护圈。
162.在本公开的一些实施例中，安全保护圈信息，按照距离由近及远分为急停保护圈(阈值设为r1，区域显示红色)、警报保护圈(阈值设为r2，区域显示黄色)、提示保护圈(阈值设为r3，区域显示绿色)。安全保护圈的形状在直道行驶时是长方形的，在弯道行驶处可以随道路变为圆弧形。安全保护圈的阈值可以根据无人矿卡的行驶速度动态变化。例如低速的时候各保护圈的阈值小，高速的时候各保护圈的阈值大。
163.步骤76，根据安全保护圈尺寸、各无人矿卡上传的实时运行信息、障碍物信息，结合无人矿卡的制动能力参数、行驶路径进行无人矿卡的风险分析。
164.在本公开的一些实施例中，步骤76可以由风险分析模块执行。
165.在本公开的一些实施例中，障碍物信息可以包括障碍物类型、尺寸和距离等信息。由无人矿卡实时检测并发送给风险分析模块。
166.在本公开的一些实施例中，步骤76中，所述进行无人矿卡的风险分析的步骤可以包括确定无人矿卡的风险等级。例如风险可以按照严重程度分为3级，分别为轻、中、重度风险。
167.在本公开的一些实施例中，步骤76中，所述根据安全保护圈尺寸进行无人矿卡的风险分析的步骤可以包括：在障碍物或者其它设备进入提示保护圈范围以内、警报保护圈范围以外的情况下，做出提醒注意的预警提示，显示提醒注意的信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员注意；在障碍物或者其它设备进入警报保护圈范围以内、急停保护圈范围以外的情况下，做出减速的预警提示，显示减速警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要减速；在障碍物或者其它设备进入急停保护圈范围以内的情况下，做出急停的预警提示，显示显示急停警报信息，并发出声音报警，提醒远程操作人员需要急停。
168.步骤77，显示行驶路径信息和预警信息，并做出声音提示，为远程操作人员提供参考。
169.在本公开的一些实施例中，步骤76可以由安全提示模块执行。
170.在本公开的一些实施例中，根据安全保护圈尺寸进行无人矿卡的风险分析包括：
171.在本公开的一些实施例中，根据安全保护圈尺寸进行无人矿卡的风险分析包括：
172.在本公开的一些实施例中，所述显示行驶路径信息和预警信息包括：以三维高精地图形式展示矿山实时地形，其中展示方式为全局展示和局部展示中的至少一种；和/或，按照局部地图和全局地图中的至少一种显示行驶路径信息；和/或，显示当前行驶路径与指
定行驶路径的航向偏差和位置偏差；和/或，显示提醒注意、减速报警和紧急停车中的至少一种预警信息；和/或，显示当前车辆周围全景视频。
173.图9为本公开远程接管安全保障方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开远程接管安全保障系统或本公开计算机设备执行。如图9所示，所述方法(即远程接管流程)可以包括步骤s201-步骤s217中的至少一个步骤，其中：
174.s201，故障管理模块收集无人矿卡实时故障信息，并对故障信息进行分级。
175.s202，任务管理模块收集无人矿卡实时作业任务，并对作业任务进行分类。
176.s203，安全决策模块判断故障等级是否时4-5级故障，如果是，进入s204；如果否，进入s206。
177.s204，安全提示模块显示“发生4级5级故障，不能进入远程接管模式，请派服务人员维修”信息并发出声音提示。
178.s205，控制中心调度人员联系现场服务人员维修故障车辆。
179.s206，安全决策模块判断故障等级是否时4-5级故障，如果是，进入s207；如果否，进入s209。
180.s207，安全提示模块显示“发生3级故障，已停车，重新启动车辆后，驶离无人化运输系统区域，驶入维修区维修”信息并发出声音提示。
181.s208，远程操作人员远程启动车辆，根据路径提示信息，驶离无人化运输系统区域，驶入维修区。
182.s209，安全决策模块判断无人化流程是否中断，如果是，进入s210；如果否，进入s212。
183.s210，安全提示模块显示“无人化流程中断，重新调整车辆位置、航向”信息并发出声音提示。
184.s211，远程操作人员远程启动车辆，根据路径提示信息，重新调整车辆位置、航向。
185.s212，安全决策模块根据当前任务类型和运行状态，结合地形管理模块提供的矿区高精地图、路径规划信息，判断是否允许接管，如果是，进入s213；如果否，进入s216。
186.s213，安全决策模块发送“中止当前任务”指令给无人矿卡，减速并停车，将“已完成减速并停车，准备进入远程接管状态”信息发送给远程接管安全保障系统。
187.s214，远程接管安全保障系统接收到信息后，由安全提示模块显示“已完成减速并停车，准备进入远程接管状态”信息并发出声音提示。
188.s215，安全提示模块显示“执行远程接管”信息并发出声音提示；将“执行远程接管”指令及各项操作指令发送给无人矿卡，使其进入远程接管状态，按照控制指令控制车辆执行相应动作。
189.s216，安全提示模块显示“不允许远程接管，继续执行无人化流程”信息并发出声音提示。
190.s217，安全决策模块发送“不允许远程接管，继续执行无人化流程”指令给无人矿卡，按照无人化流程顺次执行设定任务。
191.本公开上述实施例属于采矿机械技术领域，涉及一种用于无人矿卡远程接管安全保障系统及方法。
192.本公开上述实施例的远程接管安全保障系统及方法具有安全圈设定、风险分析、
全景视频、路径提示等功能，能够有效保障无人矿卡在远程接管状态下的运行安全。
193.图10为本公开计算机设备一些实施例的结构示意图。如图10所示，计算机设备包括存储器11和处理器12。
194.存储器11用于存储指令，处理器12耦合到存储器11，处理器12被配置为基于存储器存储的指令执行实现上述任一实施例(例如图7-图9任一实施例)涉及的方法。
195.如图10所示，该计算机设备还包括通信接口13，用于与其它设备进行信息交互。同时，该计算机设备还包括总线14，处理器12、通信接口13、以及存储器11通过总线14完成相互间的通信。
196.存储器11可以包含高速ram存储器，也可还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器11也可以是存储器阵列。存储器11还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。
197.此外，处理器12可以是一个中央处理器cpu，或者可以是专用集成电路asic，或是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
198.本公开上述实施例基于边缘侧、生产与用能结合的全方位能源分析模型，可以实现可视化精准能耗评估。
199.根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图7-图9任一实施例)所述的远程接管安全保障方法。
200.在本公开的一些实施例中，所述计算机可读存储介质可以为非瞬时性计算机可读存储介质。
201.本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
202.本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
203.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
204.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
205.在上面所描述的计算机设备、远程接管安全保障系统、故障管理模块、任务管理模块、安全决策模块、地形管理模块和安全圈设定模块、风险分析模块和安全提示模块可以实现为用于执行本技术所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(plc)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
206.至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
207.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种非瞬时性计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
208.本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。