一种露天矿车辆距离监测报警装置、车辆与系统的制作方法

1.本实用新型涉及运输安全领域，具体涉及一种露天矿车辆距离监测报警装置、车辆与系统。


背景技术：

2.露天矿是指开采的矿物资源位于地表或近地表的一种采矿方式。它是一种常见的采矿方式，特别是对于一些大规模矿床。露天矿的开采方式通常是使用大型的机械设备和爆破技术来移除覆盖在矿物上方的岩石和土壤，然后将矿物本身进行开采。
3.露天矿开采的关键环节之一是运输，因为矿山生产中的所有产品都需要从采矿现场运输到处理厂或出口港口；采矿现场的矿石、矿渣、尾矿等都需要及时、安全地运输到处理厂或废料堆。在露天矿中，采矿区往往分布较广，采矿现场和处理厂之间的距离也比较远，这就要求运输设备必须能够在复杂多变的地形、气候和道路条件下进行高效、安全的运输。
4.露天矿内的车辆可能处于行驶在上下陡坡的道路上或狭窄曲折的道路内的情况和处于大量的粉尘和烟雾的情况，在该情况下，此时车内的驾驶员视野不好，只能看到前方不远处的地面，无法看到更远道路的情况，在更远道路存在障碍物时，无法确定车辆的实时位置且不能准确地判断车辆与障碍物的距离。
5.因此，目前亟需提出一种露天矿车辆距离监测报警装置、车辆与系统，以解决相关技术中存在的露天矿内的车辆的驾驶员行驶在视野不好的道路下不能准确地判断车辆的距离的技术问题。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种露天矿车辆距离监测报警装置、车辆与系统，以解决相关技术中存在的露天矿内的车辆的驾驶员行驶在视野不好的道路下不能准确地判断车辆的距离的技术问题。
7.根据本技术的第一方面，提供一种露天矿车辆距离监测报警装置，所述露天矿车辆距离监测报警装置包括通信连接的距离检测模块、车车通信模块、报警模块和控制模块；所述距离检测模块安装于车辆车体，包括定位单元和距离检测单元，所述定位单元用于检测车辆的定位信息，所述距离检测单元用于检测车辆与周边障碍物的行车距离信息，所述距离检测模块将所定位信息和所述行车距离信息通信至所述控制模块；所述车车通信模块安装于车辆，与其他车辆进行通信，用于检测当前车辆与其他车辆的车间距离，将车间距离通信至控制模块；所述控制模块用于接收所述定位信息、行车距离信息和车间距离信息，对报警模块进行控制。
8.可选地，所述距离检测单元包括至少一个第一雷达和至少一个第二雷达，所述第一雷达安装于车辆前方，探测车辆前进方向的物体信息；所述第二雷达安装于车辆后方，探测车辆后退方向的物体信息。
9.可选地，所述距离检测单元还包括至少一个视频采集模块，所述视频采集模块用于采集车辆周边的图像信息。
10.可选地，所述定位单元包括车载rtk端，所述车载rtk端用于与rtk基站通信，所述rtk基站包括设置于露天矿场区内的且通信交互的rtk主基站和至少一个rtk中继基站，所述车载rtk端分别与所述主基站和中继基站通信。
11.可选地，所述车车通信模块包括v2x无线网络通讯模块、v2v无线网络通讯模块至少之一。
12.可选地，所述车辆距离监测报警装置还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块通信连接。
13.根据本技术的第二方面，提供一种车辆，所述车辆应用于所述露天矿，包括如上述任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置。
14.根据本技术的第三方面，提供一种露天矿车辆距离监测报警系统，所述露天矿车辆距离监测报警系统包括远程管理端和如上述任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置或如上述所述的车辆，所述远程管理端与所述露天矿车辆距离监测报警装置通信连接。
15.可选地，所述露天矿车辆距离监测报警系统还包括路测端，所述路测端与所述远程管理端和所述车辆距离监测报警装置通信连接。
16.可选地，所述路测端包括设置于露天矿场区内的且通信交互的rtk主基站和至少一个rtk中继基站。
17.本技术实施例提供一种露天矿车辆距离监测报警装置，所述露天矿车辆距离监测报警装置包括通信连接的距离检测模块、车车通信模块、报警模块和控制模块；所述距离检测模块安装于车辆车体，包括定位单元和距离检测单元，所述定位单元用于检测车辆的定位信息，所述距离检测单元用于检测车辆与周边障碍物的行车距离信息，所述距离检测模块将所定位信息和所述行车距离信息通信至所述控制模块；所述车车通信模块安装于车辆，与其他车辆进行通信，用于检测当前车辆与其他车辆的车间距离，将车间距离通信至控制模块；所述控制模块用于接收所述定位信息、行车距离信息和车间距离信息，对报警模块进行控制；控制模块根据所述车辆的定位信息、行车距离信息和所述车间距离检测车辆的实时位置，并且判断车辆与障碍物的距离，以解决相关技术中存在的司机在视野不好的场景下不能准确地判断车辆的距离障碍物或目标地点的实时位置的技术问题。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1是本技术中一种示例性的露天矿车辆距离监测报警装置的模块化示意图；
20.图2本技术中另一种示例性的露天矿车辆距离监测报警装置的模块化示意图；
21.图3本技术中另一种示例性的露天矿车辆距离监测报警装置的模块化示意图。
具体实施方式
22.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
23.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
24.在以下的描述中，将描述本实用新型的多个不同的方面，然而对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本实用新型的一些或者全部结构或者流程来实施本实用新型。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本实用新型。在其他情况下，为了不混淆本实用新型，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。
25.露天矿内的车辆可能存在行驶在上下陡坡的道路上或狭窄曲折的道路内的情况，在该情况下，此时车内的驾驶员视野不好，只能看到前方不远处的地面，无法看到更远道路的情况，在更远道路存在障碍物时，无法确定车辆的实时位置且不能准确地判断车辆与障碍物的距离。
26.为解决上述问题，根据本技术的一个方面，提供一种露天矿车辆距离监测报警装置；图1是本技术中一种示例性的露天矿车辆距离监测报警装置的模块化示意图，图2本技术中另一种示例性的露天矿车辆距离监测报警装置的模块化示意图，图3本技术中另一种示例性的露天矿车辆距离监测报警装置的模块化示意图，如图1至图3所示：
27.所述露天矿车辆距离监测报警装置包括通信连接的距离检测模块20、车车通信模块10、报警模块30和控制模块40；所述距离检测模块20安装于车辆车体，包括定位单元22和距离检测单元21，所述定位单元22用于检测车辆的定位信息；所述距离检测单元21用于检测车辆与周边障碍物的行车距离信息，所述距离检测模块20将所定位信息和所述行车距离信息通信至所述控制模块40；所述车车通信模块10安装于车辆，与其他车辆进行通信，用于检测当前车辆与其他车辆的车间距离，将车间距离通信至控制模块40；所述控制模块40用于接收所述定位信息、行车距离信息和车间距离信息，对报警模块30进行控制，控制模块40根据所述车辆的定位信息、行车距离信息和所述车间距离检测车辆的实时位置，并且判断车辆与障碍物的距离，以解决相关技术中存在的露天矿内的车辆的驾驶员行驶在视野不好的道路下不能准确地判断车辆的距离的技术问题。
28.作为可能的实现方式，控制模块40根据定位单元22通信的车辆的定位信息，并根据预先存储的露天矿的三维地图对车辆的具体位置、移动速度、运行方向、运行轨迹进行监控，控制模块40在根据所述三维地图确定车辆前进方向和/或后退方向有障碍物时，控制所述报警模块30进行报警；示例性的，控制模块40在根据定位信息和三维地图确定车辆道路前进方向和/或后退方向100m有障碍物时，可以控制所述报警模块30以包括但不限于语音、声光、图像的方式进行报警。
29.作为可能的实现方式，为了保证障碍物检测的准确性，控制模块40根据所述车辆的定位信息和车辆的行车距离信息共同确定车辆前进方向和/或后退方向是否存在障碍物，在前进方向和/或后退方向存在障碍物时，控制所述报警模块30进行报警；示例性的，控
制模块40在根据所述定位信息和车辆的行车距离信息确定车辆道路前方前进方向和/或后退方向50m有障碍物时，可以控制所述报警模块30以包括但不限于语音、声光、图像的方式进行报警。
30.作为可能的实现方式，所述障碍物还可以是其他车辆；示例性的，控制模块40根据所述控制模块40根据所述车辆的定位信息、车辆的行车距离信息和车车通信模块10检测到的当前车辆与其他车辆的车间距离共同确定车辆前进方向和/或后退方向是否存在障碍物，在前进方向和/或后退方向存在障碍物时，控制所述报警模块30进行报警；示例性的，控制模块40在根据所述定位信息和车辆的行车距离信息确定车辆道路前方前进方向和/或后退方向50m有障碍物时，可以控制所述报警模块30以包括但不限于语音、声光、图像的方式进行报警。
31.露天采矿是一个不断开采回填的过程，所以采掘工作面和回填排土场的面积区域每天都在不断变化，车辆在排土场卸载物料时需要尽可能靠近排土线翻卸，在卸载时需要后轮贴近排土线，把物料尽可能的翻卸在排土线之外；驾驶员在视野不好的情况下，可能存在离排土线很远就把物料翻卸的情况，该情况下，需要再用推土机把物料推到排土线外，工作效率大大降低。
32.作为示例性的实施例，所述距离检测单元21包括至少一个第一雷达211，所述第一雷达211安装于车辆前方，探测车辆前进方向的物体信息；控制模块40通过距离检测单元21通信的第一雷达211检测到的点云数据的行车距离信息确定车辆前进方向的障碍物信息；所述距离检测单元21包括至少一个第二雷达212，所述第二雷达212安装于车辆后方，探测车辆后退方向的物体信息。
33.作为可能的实现方式，控制模块40根据定位单元22通信的车辆的定位信息和预先存储的露天矿的三维地图确定车辆是否处于排土场内；当车辆处于排土场内时，控制模块40通过距离检测单元21通信的第二雷达212检测到的点云数据的行车距离信息确定车辆后退时距离后退方向的排土线的距离，若车辆距离后退方向的排土线的距离大于预设距离，则控制所述报警模块30以包括但不限于语音、声光、图像的方式进行报警。
34.作为示例性的实施例，所述距离检测单元21还包括至少一个视频采集模块213，所述视频采集模块213用于采集车辆周边的图像信息。
35.作为可能的实现方式，控制模块40根据所述图像信息，通过视频ai识别技术确定车辆与周边障碍物的距离；若车辆与周边障碍物的距离小于预设距离，控制所述报警模块30以包括但不限于语音、声光、图像的方式进行报警。
36.作为示例性的实施例，所述定位单元包括车载rtk端221，所述车载rtk端221用于与rtk基站通信，所述rtk基站包括设置于露天矿场区内的且通信交互的rtk主基站和至少一个rtk中继基站，所述车载rtk端221分别与所述主基站和中继基站通信。
37.作为可能的实现方式，所述主基站包括：第一电台、ups电源以及第一板卡，所述第一板卡上设置有第一处理器、4g天线接口以及rtk天线接口，所述第一电台、ups电源以及第一板卡均设置在第一壳体内，所述中继基站与所述主基站的结构完全相同。所述车载rtk端221包括主接收天线、从接收天线、第二电台、第三电台、以及第二板卡，所述第二板卡上设置有第二处理器，所述主接收天线、所述从接收天线、所述第二电台以及所述第三电台分别与所述第二板卡连接；主基站与中继基站均可以向车载rtk端221发出rtcm数据，当主基站
与车辆距离过远导致无法正常传输信号时，可通过中继基站与车载rtk端221进行通信，从而对车辆进行精准定位。
38.第二电台和第三电台可同时接受主基站或中继基站发送的数据，第二电台与第三电台所接收的数据共享，任何一个电台发生故障不会对定位造成影响。
39.作为示例性的实施例，所述车辆距离监测报警装置还包括显示模块60，所述显示模块60与所述控制模块40通信连接。
40.示例性的，所述显示模块60可以用于在控制模块40的控制下，显示车辆在所述露天矿的三维地图的具体位置、移动速度、运行方向、运行轨迹和障碍物。
41.作为示例性的实施例，所述车车通信模块10包括v2x无线网络通讯模块、v2v无线网络通讯模块至少之一。
42.作为示例性的实施例，所述第一雷达211和第二雷达212为毫米级雷达。
43.根据本技术的第二方面，提供一种车辆，所述车辆应用于所述露天矿，包括如上述任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置。
44.根据本技术的第三方面，提供一种露天矿车辆距离监测报警系统，所述露天矿车辆距离监测报警系统包括远程管理端和如上述任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置或如上述的车辆，所述远程管理端与所述露天矿车辆距离监测报警装置通信连接。
45.示例性的，所述远程管理端包括车辆信息显示单元，所述用车辆信息显示单元用于根据所述车辆距离监测报警装置在所述预先存储的露天矿的三维地图显示每一车辆的具体位置、移动速度、运行方向、运行轨迹。
46.作为示例性的实施例，所述露天矿车辆距离监测报警系统还包括路测端，所述路测端与所述远程管理端或所述车辆距离监测报警装置通信连接。
47.其中，为了实现对所述露天矿车辆距离监测报警系统的更准确的定位，所述路测端与所述远程管理端和所述车辆距离监测报警装置通信连接，用于向所述车辆距离监测报警装置通信连接或所述远程管理端通信对露天矿车辆距离监测报警系统的校准信息。
48.作为示例性的实施例，所述路测端包括设置于露天矿场区内的且通信交互的rtk主基站和至少一个rtk中继基站。
49.作为示例性的实施例，所述路测端包括设置于露天矿场区内的且通信交互的红绿灯单元，所述红绿灯单元包括通信装置和定位装置，所述红绿灯单元通过所述通信装置与所述车辆距离监测报警装置通信连接和/或所述远程管理端通信，用于对定位信息进行校验。
50.作为示例性的实施例，所述路测端包括设置于露天矿场区内的且通信交互的工程机械单元，所述工程机械单元包括通信装置和定位装置所述工程机械单元通过所述通信装置与所述车辆距离监测报警装置通信连接和/或所述远程管理端通信，用于对定位信息进行校验。
51.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
52.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种露天矿车辆距离监测报警装置，其特征在于，所述露天矿车辆距离监测报警装置包括通信连接的距离检测模块、车车通信模块、报警模块和控制模块；所述距离检测模块安装于车辆车体，包括定位单元和距离检测单元，所述定位单元用于检测车辆的定位信息，所述距离检测单元用于检测车辆与周边障碍物的行车距离信息，所述距离检测模块将所定位信息和所述行车距离信息通信至所述控制模块；所述车车通信模块安装于车辆，与其他车辆进行通信，用于检测当前车辆与其他车辆的车间距离，将车间距离通信至控制模块；所述控制模块用于接收所述定位信息、行车距离信息和车间距离信息，对报警模块进行控制。2.如权利要求1所述的露天矿车辆距离监测报警装置，其特征在于，所述距离检测单元包括至少一个第一雷达和至少一个第二雷达，所述第一雷达安装于车辆前方，探测车辆前进方向的物体信息；所述第二雷达安装于车辆后方，探测车辆后退方向的物体信息。3.如权利要求2所述的露天矿车辆距离监测报警装置，其特征在于，所述距离检测单元还包括至少一个视频采集模块，所述视频采集模块用于采集车辆周边的图像信息。4.如权利要求1所述的露天矿车辆距离监测报警装置，其特征在于，所述定位单元包括车载rtk端，所述车载rtk端用于与rtk基站通信，所述rtk基站包括设置于露天矿场区内的且通信交互的rtk主基站和至少一个rtk中继基站，所述车载rtk端分别与所述主基站和中继基站通信。5.如权利要求1所述的露天矿车辆距离监测报警装置，其特征在于，所述车车通信模块包括v2x无线网络通讯模块、v2v无线网络通讯模块至少之一。6.如权利要求1-5任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置，其特征在于，所述车辆距离监测报警装置还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块通信连接。7.一种车辆，其特征在于，所述车辆应用于所述露天矿，包括如权利要求1-6任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置。8.一种露天矿车辆距离监测报警系统，其特征在于，所述露天矿车辆距离监测报警系统包括远程管理端和如权利要求1-6任意一项所述的露天矿车辆距离监测报警装置或如权利要求7所述的车辆，所述远程管理端与所述露天矿车辆距离监测报警装置通信连接。9.如权利要求8所述的露天矿车辆距离监测报警系统，其特征在于，所述露天矿车辆距离监测报警系统还包括路测端，所述路测端与所述远程管理端和所述车辆距离监测报警装置通信连接。10.如权利要求9所述的露天矿车辆距离监测报警系统，其特征在于，所述路测端包括设置于露天矿场区内的且通信交互的rtk主基站和至少一个rtk中继基站。

技术总结
本申请实施例提供一种露天矿车辆距离监测报警装置、车辆与系统，露天矿车辆距离监测报警装置包括通信连接的距离检测模块、车车通信模块、报警模块和控制模块；距离检测模块安装于车辆车体，包括定位单元和距离检测单元，定位单元用于检测车辆的定位信息，距离检测单元用于检测车辆与周边障碍物的行车距离信息，距离检测模块将所定位信息和行车距离信息通信至控制模块；车车通信模块安装于车辆，与其他车辆进行通信，用于检测当前车辆与其他车辆的车间距离，将车间距离通信至控制模块；解决了相关技术中存在的露天矿内的车辆的驾驶员行驶在视野不好的道路下不能准确地判断车辆的距离的技术问题。的距离的技术问题。的距离的技术问题。


技术研发人员：江新奇 贺希格图 徐勇超 王京伟 朱宴南 李金柱 张伟 侯玉山 毛洪宇 钱磊 马艳东
受保护的技术使用者：扎鲁特旗扎哈淖尔煤业有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/9/20