基于5G通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統的制作方法
基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統
技術領域
1.本發明涉及礦井無人駕駛技術領域，具體為基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統。
背景技術：
2.礦井無人駕駛技術作為智慧礦山的重要組成部分和人工智能的重要分支，將在國家政策導向作用下蓬勃發展。
3.隨著膠輪車在煤礦輔助運輸中的投入使用，隨之而來的因駕駛員違章作業、疲勞駕駛、安全管理不正規等人為因素導致的膠輪車運輸事故頻發，膠輪車無人駕駛技術的研發將從人為操作和人為管理轉變為系統操作和系統管理，規避了人為因素造成的安全風險，為“無人則安、少人則安”的安全管理理念以及智慧礦山建設發展邁出了一大步。
技術實現要素：
4.針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，達到了安全性高的優點，解決了駕駛員違章作業、疲勞駕駛和安全管理不正規等人為因素導致的膠輪車運輸事故頻發的問題。
5.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，包括核心交換機和新增工業網交換機，所述核心交換機的輸出端電性連接有工業網交換機，所述工業網交換機和新增工業網交換機的輸出端電性連接有e1000e,所述e1000e的輸出端電性連接有ne800，所述ne800的輸出端分別電性連接有ptn7900和mec，所述ptn7900的輸出端電性連接有ptn980，所述ptn980的輸出端電性連接有井下2站，所述井下2站的輸出端電性連接有cpe，所述cpe輸出端電性連接有膠輪車。
6.優選的，所述e1000e的數量為兩個，所述ne800數量為兩個。
7.與現有技術相比，本發明提供了基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，具備以下有益效果：1、本發明通過核心交換機、工業網交換機、新增工業網交換機、e1000e、ne800、ptn7900和mec的設置，解決了駕駛員違章作業、疲勞駕駛和安全管理不正規等人為因素導致的膠輪車運輸事故頻發的問題。
8.2、本發明具備以下優點：井下可通行區域檢測：為保證車輛在礦下的安全同行，需要車輛能夠實時識別井下的可通行區域從而避開井下的障礙，通過點云算法實現車輛對巷道中地面點與非地面點的區分，通過點云毫米波或激光雷達獲取的3d點云中區分地面點以及地面以上的正障礙物點進行障礙物分割并進行可通行區域的提取；邊界檢測算法：通過邊界檢測算法進行礦道邊緣檢測為路徑規劃提供導向作用，也可作為可通行區域的邊界約束規劃軌跡，在車輛行駛、防碰壁、調頭和倒車上起到關鍵作用；車道保持算法：參考民用車的車道保持輔助系統，主動將車輛保持在車輛行駛路線中央，利用之前邊界檢測算法所識別的兩側墻壁信息判斷
車輛位置與姿態，當車身位置與姿態出現偏差時，自動控制車輛以確保車輛不與兩側墻壁發生碰撞；動態控制算法：采用單點預瞄控制方法，根據當前時刻的汽車運行狀態預測出時間間隔后的位置，與預瞄點進行比較獲得側向偏差并推導出消除側向偏差的最優曲率或最優側向加速度，然后將理想的側向加速度轉化為方向盤調整角，使汽車行駛軌跡能與目標軌跡重合，且調整過程不急不緩，不會使車輛迅速調整轉向導致乘人不適或物料傾灑；防碰撞算法：使用車載雷達、激光和攝像頭等傳感器檢測即將發生的碰撞，當碰撞迫在眉睫時，可以自動采取行動，低車速時，可通過制動避免碰撞，而在車道暢通的情況下，在較高的車速下通過轉向避免碰撞會更合適；速度控制算法：研究速度控制算法，能夠實現速度的控制，正常行車速度符合礦方車輛速度限制要求并通過算法對車輛油門和檔位進行精確控制，在車輛起車、停車、上坡和下坡時讓車輛平穩運行，目標為：能夠保證車輛在15
°
坡度上進行自由的上下坡，起停車、上下坡不會導致乘人不適或物料傾灑。
附圖說明
9.圖1為本發明系統示意圖。
具體實施方式
10.下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。
11.在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
12.在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
13.請參閱圖1，基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，包括核心交換機和新增工業網交換機，核心交換機的輸出端電性連接有工業網交換機，工業網交換機和新增工業網交換機的輸出端電性連接有e1000e,e1000e的輸出端電性連接有ne800，ne800的輸出端分別電性連接有ptn7900和mec，ptn7900的輸出端電性連接有ptn980，ptn980的輸出端電性連接有井下2站，井下2站的輸出端電性連接有cpe，cpe輸出端電性連接有膠輪車。
14.e1000e的數量為兩個，ne800數量為兩個。
15.本發明的工作原理是：首先無軌膠輪車線控控制是通過后臺軟件及各類算法控制，實現在不同運行場景下均可完美的對膠輪車油門、剎車、轉向和檔位進行精確控制，車輛控制技術是無人駕駛汽車的核心，無人駕駛其實就是用電子技術控制車輛進行的仿人駕駛，通過對駕駛行為進行分析可知，車輛的控制是一個典型的定位控制行為，車輛到當前道路環境下的目的地點，根據目的地點控制車輛的行為，常用的控制算法有最優控制、模糊
控制、路徑跟蹤和預測控制等，實際控制時，通常是采用多種算法的綜合，以達到最佳控制效果，其次定位技術通過gps對膠輪車進行定位，井下通過與zigbee定位技術中與重點區域與uwb定位融合實現可靠的定位信息，為車輛運輸路徑規劃、車輛行駛軌跡檢測提供了基礎保障，除上述三種定位技術外無人駕駛還采用了激光slam定位技術，該定位技術通過預處理算法獲取點云及邊界地圖信息，標注業務場景的語義信息，在車輛行駛過程中，穩健的多傳感器融合算法，通過激光定位、里程計及慣性導航元件等，為車輛提供高精度的定位支撐，然后5g通訊技術是通過利用5g通訊高帶寬和低時延的優勢，進行傳感器數據傳輸與監控視頻的實時回傳，在遠程精確控制上起到關鍵作用，防碰撞技術是無人駕駛車輛的關鍵技術之一，是其實現自主機動和執行任務的前提，通過車載毫米波雷達與激光雷達等車載傳感器，在車輛行駛期間實時接收現場環境信息并反饋至車載計算機進行防碰撞的識別、檢測與控制，最后系統融合技術是通過無人駕駛管理系統的運用并與礦井物資供應系統相融合，實現料車訂單式快遞配送服務“一鍵”管理服務，減少了過程控制及人工干預環節，提高輔助運輸效率。
16.盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
技術特征：
1.基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，包括核心交換機和新增工業網交換機，其特征在于：所述核心交換機的輸出端電性連接有工業網交換機，所述工業網交換機和新增工業網交換機的輸出端電性連接有e1000e,所述e1000e的輸出端電性連接有ne800，所述ne800的輸出端分別電性連接有ptn7900和mec，所述ptn7900的輸出端電性連接有ptn980，所述ptn980的輸出端電性連接有井下2站，所述井下2站的輸出端電性連接有cpe，所述cpe輸出端電性連接有膠輪車。2.根據權利要求1所述的基于5g通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，其特征在于：所述e1000e的數量為兩個，所述ne800數量為兩個。
技術總結
本發明公開了基于5G通訊井工礦井無軌膠輪車無人輔助駕駛系統，包括核心交換機和新增工業網交換機，所述核心交換機的輸出端電性連接有工業網交換機，所述工業網交換機和新增工業網交換機的輸出端電性連接有E1000E,所述E1000E的輸出端電性連接有E800，所述E800的輸出端分別電性連接有PT7900和MEC，所述PT7900的輸出端電性連接有PT980，所述PT980的輸出端電性連接有井下2站，所述井下2站的輸出端電性連接有CPE，所述CPE輸出端電性連接有膠輪車。本發明通過核心交換機、工業網交換機、新增工業網交換機、E1000E、E800、PT7900和MEC的設置，解決了駕駛員違章作業、疲勞駕駛和安全管理不正規等人為因素導致的膠輪車運輸事故頻發的問題。膠輪車運輸事故頻發的問題。膠輪車運輸事故頻發的問題。
