一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统的制作方法

1.本实用新型属于矿用机车辅助设备领域，具体说是一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统。


背景技术：

2.矿山生产中矿用机车是主要的矿石运输工具，矿用机车在行驶过程中有半程是车尾在前，车头在后的推行方式。为了保证安全，在机车推行行驶方式下，在机车车尾需要安排一名调度员全程站在车斗中协助车头的驾驶员完成行驶过程，工作环境恶劣并且有一定的安全隐患，除人为方式下，现有的辅助驾驶设备在矿场环境恶劣的条件下，有以下弊端：(1)不能够及时预判机车行驶可能存在的危险；(2)无法判断在推行行驶时前方或后方实时路况，虽然可以根据通讯数据实现无人驾驶功能，但无法针对矿场环境下随时出现落石等危险情况的应急处理；(3)对落石有几率会造成设备损坏的解决方法不理想，辅助设备保护范围小。因此，设计一套矿用机车辅助驾驶系统亟待解决。


技术实现要素：

3.为实现上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，使得矿用机车驾驶员在机车推行过程中，利用本系统可以辅助安全驾驶，通过观察推行视频等实时信息在保证生产安全的前提下完成矿石运输作业。
4.本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，包括：安装支架、辅助驾驶装置、监控摄像头、定位模块、通信模块以及机车终端；
5.所述辅助驾驶装置、监控摄像头、定位模块、通信模块均与机车终端连接；
6.所述定位模块、通信模块均与机车终端均设于矿用机车驾驶室内；所述辅助驾驶装置通过安装支架设于矿用机车末端。
7.所述辅助驾驶装置，包括：外机箱体、设于外机箱体内的蓄电池、无线通讯模块，以及设于外机箱体上的行车摄像头、补光灯；
8.所述外机箱体与安装支架相固接；
9.所述蓄电池分别与行车摄像头、补光灯以及无线通讯模块连接，所述补光灯与机车终端连接；所述无线通讯模块与行车摄像头连接，还与通信模块无线通信。
10.所述安装支架包括凹槽槽体以及槽体两侧设置的水平沿，安装支架中间的凹槽槽体适配设于矿用机车车尾的两条加强筋之间，且安装支架中间的凹槽槽体内嵌设有外机箱体；
11.所述凹槽槽体沿水平方向设有延展部，所述补光灯设于延展部内的中心处，所述延展部末端设有封闭挡板，防止散落矿石冲击到补光灯。
12.所述外机箱体，包括：通讯舱和电池舱；
13.所述通讯舱和电池舱均嵌设于安装支架的凹槽内，所述电池舱设于通讯舱上方，
且与通讯舱相贴设；
14.所述通讯舱和电池舱为可拆卸舱体，通讯舱和电池舱通过两端对称设置的连接板与安装支架相固接。
15.所述电池舱为封闭舱体结构，蓄电池设于电池舱内；
16.所述通讯舱为半封闭箱体结构，包括：相互连接的上箱体和下箱体；
17.所述下箱体为封闭箱体，下箱体内设有无线通讯模块；上箱体为一面开口的箱体结构，上箱体内固设有行车摄像头。
18.所述行车摄像头有两个，对称且平行设于通讯舱的上箱体内；
19.其中一个所述行车摄像头为远焦摄像头，另一个行车摄像头为近焦摄像头。
20.所述行车摄像头的视场方向与补光灯的照射方向相同。
21.所述监控摄像头有多个，分别设于矿用机车车头车厢四周、车头车厢顶面、车头车厢底面以及驾驶室内，且均与机车终端连接。
22.所述定位模块为北斗定位模块。
23.所述通信模块包括：4g通信模块和zigbee无线通信模块；
24.所述zigbee无线通信模块与辅助驾驶装置的无线通讯模块无线通信；所述4g通信模块与调度中心无线通信。
25.本实用新型具有以下有益效果及优点：
26.1.本实用新型采用模块化，通过安装支架、通讯舱和电池舱的可拆卸结构，可以快速对整个装置的部件更换或更换至任意矿用机车上。
27.2.本实用新型外机箱体设有的延展部可以防止补光灯或行车摄像头在行进过程矿石散落带来的冲击。
28.3.本实用新型的机车驾驶员可以在驾驶室内通过监控摄像头进行机车四周情况监控，能及时预判机车行驶可能存在的危险，并及时规避风险，同时，机车驾驶员还可以在推行行驶时在驾驶室内通过行车摄像头查看前方路况。
附图说明
29.图1为本实用新型的结构示意图；
30.其中，1为无线通讯模块，2为行车摄像头，3为补光灯，4为蓄电池，5为监控摄像头，6为定位模块，7为通信模块，8为机车终端；
31.图2为本实用新型实施例的矿用机车辅助驾驶装置安装支架的结构示意图；
32.图3为本实用新型实施例的矿用机车辅助驾驶装置通讯舱；
33.图4为本实用新型实施例的矿用机车辅助驾驶装置电池舱；
34.图5为本实用新型实施例的矿用机车辅助驾驶装置的结构示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
36.如图1所示，包括：安装支架、辅助驾驶装置、监控摄像头5、定位模块6、通信模块7以及机车终端8；
37.辅助驾驶装置、监控摄像头5、定位模块6、通信模块7均与机车终端8连接；
38.定位模块6、通信模块7均与机车终端8均设于矿用机车驾驶室内；所述辅助驾驶装置通过安装支架设于矿用机车末端。
39.事前将前端矿用机车辅助驾驶装置安装支架安装在机车车尾的两条加强筋中间。
40.如图5所示，为本实用新型实施例的前端矿用机车辅助驾驶装置结构示意图，包括：外机箱体、设于外机箱体内的蓄电池4、无线通讯模块1，以及设于外机箱体上的行车摄像头2、补光灯3；外机箱体与安装支架相固接；
41.其中，无线通讯模块1，采用厂家：武汉纤效电子科技有限公司型号：e600g的通讯芯片。
42.蓄电池4分别与行车摄像头2、补光灯3以及无线通讯模块1连接，用于提供电源，所述补光灯3与机车终端8连接；无线通讯模块1与行车摄像头2连接，还与通信模块7无线通信。
43.如图2所示，为本实用新型实施例的前端矿用机车辅助驾驶装置安装支架的结构示意图，安装支架包括凹槽槽体以及槽体两侧设置的水平沿，安装支架中间的凹槽槽体适配设于矿用机车车尾的两条加强筋之间，且安装支架中间的凹槽槽体内嵌设有外机箱体；
44.凹槽槽体沿水平方向设有延展部，补光灯3设于延展部内的中心处，延展部末端设有封闭挡板，防止散落矿石冲击到补光灯3；补光灯3用于在夜晚行车光照不足时，为行车摄像头2的监控提供光源。补光灯3提供了软开关，可以通过驾驶室的机车终端8进行开关操作。
45.外机箱体，包括：通讯舱和电池舱；通讯舱和电池舱均嵌设于安装支架的凹槽内，电池舱设于通讯舱上方，且与通讯舱紧凑相贴；
46.如图3-4所示，通讯舱和电池舱为可拆卸舱体，通讯舱和电池舱通过两端对称设置的连接板与安装支架相固接。前端矿用机车辅助驾驶装置天线舱和电池舱可以和安装支架固定在一起，使用的时候可以通过拧紧装置进行固定，方便拆卸和更换蓄电池4。
47.如图4所示，为本实用新型实施例的前端矿用机车辅助驾驶装置电池舱，前端矿用机车辅助驾驶装置电池舱中集成了蓄电池4，电池舱为封闭舱体结构，蓄电池4设于电池舱内；
48.如图3所示，为本实用新型实施例的前端矿用机车辅助驾驶装置通讯舱，通讯舱为半封闭箱体结构，包括：相互连接的上箱体和下箱体；
49.下箱体为封闭箱体，下箱体内设有无线通讯模块1；上箱体为一面开口的箱体结构，上箱体内固设有行车摄像头2。
50.行车摄像头2有两个，对称且平行设于通讯舱的上箱体内；
51.其中一个行车摄像头2为远焦摄像头，另一个行车摄像头2为近焦摄像头。
52.远焦摄像头采用厂家为：大华，型号为：dh-ipc-hdbw3233r-z的远焦摄像头，近焦摄像头采用厂家为：大华，型号为：dh-ipc-hdbw3233r-z的近焦摄像头；
53.行车摄像头2的视场方向与补光灯3的照射方向相同，通过无线通讯通信模块1将车尾行车摄像头数据传输给驾驶室的机车终端8；
54.本实施例中，监控摄像头5有7个，采用厂家为：大华，型号为：dh-ipc-hdbw3233f-m-dae-as的全角度摄像头，分别设于矿用机车车头车厢四周、车头车厢顶面、车头车厢底面以及驾驶室内，且均与机车终端8连接，通过驾驶室的机车终端实现视频高清实时显示。
55.定位模块6采用厂家为：峰华经纬，型号为：xd-r3004g的北斗定位模块，以实现将机车行驶时的位置数据传输到机车终端8上，机车终端8通过经纬度坐标精准定位机车位置；
56.通信模块7包括：4g通信模块和zigbee无线通信模块；
57.zigbee无线通信模块与辅助驾驶装置的无线通讯模块(1)无线通信，用于实现车头和车尾的无线通信；4g通信模块7实现与调度中心的数据交互，可以将行车摄像头2的视频数据传输给调度中心，也可以将监控摄像头5的视频数据传输给调度中心。
58.机车终端8安装在机车驾驶室，配置有带触摸的显示屏，提供给机车驾驶员查看行车摄像头2的行车视频、查看监控摄像头5的监控视频以及行车路线上的信号灯信息。
59.信号灯信息可分为进站信号灯、调车显示灯、发车信号灯、出站信号灯。信号灯是调度中心整体管控，通过数据采集，机车终端8进行信号灯信息传输。行车路线上有很多个信号灯，行车中显示哪一个信号灯信息通过信号灯位置与机车位置比对的方式，对下一个可能经过的信号灯进行显示。具体方式为：步骤一、事先取得机车行驶线路上所有信号灯的位置；步骤二、通过机车驾驶室安装的北斗模块获取机车行驶时的实时位置信息；步骤三、定义信号灯位置与信号灯前方200米范围为信号灯围栏区域；步骤四、判断机车行驶时的实时位置是否进入信号灯围栏区域，“是”的情况下，则在机车驾驶室的机车终端上显示相应信号灯信息，“否”的情况下，则不显示任何信号灯信息。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，包括：安装支架、辅助驾驶装置、监控摄像头(5)、定位模块(6)、通信模块(7)以及机车终端(8)；所述辅助驾驶装置、监控摄像头(5)、定位模块(6)、通信模块(7)均与机车终端(8)连接；所述定位模块(6)、通信模块(7)均与机车终端(8)均设于矿用机车驾驶室内；所述辅助驾驶装置通过安装支架设于矿用机车末端。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述辅助驾驶装置，包括：外机箱体、设于外机箱体内的蓄电池(4)、无线通讯模块(1)，以及设于外机箱体上的行车摄像头(2)、补光灯(3)；所述外机箱体与安装支架相固接；所述蓄电池(4)分别与行车摄像头(2)、补光灯(3)以及无线通讯模块(1)连接，所述补光灯(3)与机车终端(8)连接；所述无线通讯模块(1)与行车摄像头(2)连接，还与通信模块(7)无线通信。3.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述安装支架包括凹槽槽体以及槽体两侧设置的水平沿，安装支架中间的凹槽槽体适配设于矿用机车车尾的两条加强筋之间，且安装支架中间的凹槽槽体内嵌设有外机箱体；所述凹槽槽体沿水平方向设有延展部，补光灯(3)设于延展部内的中心处，所述延展部末端设有封闭挡板，防止散落矿石冲击到补光灯(3)。4.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述外机箱体，包括：通讯舱和电池舱；所述通讯舱和电池舱均嵌设于安装支架的凹槽内，所述电池舱设于通讯舱上方，且与通讯舱相贴设；所述通讯舱和电池舱为可拆卸舱体，通讯舱和电池舱通过两端对称设置的连接板与安装支架相固接。5.根据权利要求4所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述电池舱为封闭舱体结构，蓄电池(4)设于电池舱内；所述通讯舱为半封闭箱体结构，包括：相互连接的上箱体和下箱体；所述下箱体为封闭箱体，下箱体内设有无线通讯模块(1)；上箱体为一面开口的箱体结构，上箱体内固设有行车摄像头(2)。6.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述行车摄像头(2)有两个，对称且平行设于通讯舱的上箱体内；其中一个所述行车摄像头(2)为远焦摄像头，另一个行车摄像头(2)为近焦摄像头。7.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述行车摄像头(2)的视场方向与补光灯(3)的照射方向相同。8.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述监控摄像头(5)有多个，分别设于矿用机车车头车厢四周、车头车厢顶面、车头车厢底面以及驾驶室内，且均与机车终端(8)连接。9.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述定位模块(6)为北斗定位模块。
10.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统，其特征在于，所述通信模块(7)包括：4g通信模块和zigbee无线通信模块；所述zigbee无线通信模块与辅助驾驶装置的无线通讯模块(1)无线通信；所述4g通信模块与调度中心无线通信。

技术总结
本实用新型属于矿用机车辅助设备领域，具体说是一种基于无线通讯的矿用机车辅助驾驶系统。包括：安装支架、辅助驾驶装置、监控摄像头、定位模块、通信模块以及机车终端；所述辅助驾驶装置、监控摄像头、定位模块、通信模块均与机车终端连接；所述定位模块、通信模块均与机车终端均设于矿用机车驾驶室内；所述辅助驾驶装置通过安装支架设于矿用机车末端。本实用新型采用模块化，通过安装支架、通讯舱和电池舱的可拆卸结构，可以快速对整个装置的部件更换或更换至任意矿用机车上。或更换至任意矿用机车上。或更换至任意矿用机车上。


技术研发人员：王智强 姚江 夏铁峰 薛印波 李晓亮 孙光帅 孙鹏 董宏生 肖海波 李旭
受保护的技术使用者：沈阳中科奥维科技股份有限公司
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2023/1/23