智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)

(19)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利說明書(10)申請(qǐng)公布號(hào)CN109353359A

(43)申請(qǐng)公布日2019.02.19(21)申請(qǐng)?zhí)朇N201811464765.5(22)申請(qǐng)日2018.12.03(71)申請(qǐng)人中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司地址400013重慶市渝中區(qū)雙鋼路1號(hào)(72)發(fā)明人劉輝范新庫(kù)祁明明何立柳昊(74)專利代理機(jī)構(gòu)上海光華專利事務(wù)所(普通合伙)代理人尹麗云(51)Int.CI 權(quán)利要求說明書說明書幅圖(54)發(fā)明名稱 智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)(57)摘要 本發(fā)明提供一種智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)，包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體，以及車載控制系統(tǒng)，用于根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的動(dòng)作進(jìn)行控制；地面控制系統(tǒng)，用于采集外部環(huán)境信息，以及根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的地面行進(jìn)路線進(jìn)行控制；集控平臺(tái)用于分別對(duì)車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令；本發(fā)明通過集控平臺(tái)進(jìn)行信息和控制指令自動(dòng)交互，實(shí)現(xiàn)了鐵水運(yùn)輸車從高爐出鐵場(chǎng)至煉鋼倒罐站的整個(gè)鐵水運(yùn)輸作業(yè)過程無人化和組織調(diào)度智能化，提高了機(jī)車運(yùn)行效率，減少鐵水溫降，提高道路、機(jī)車運(yùn)行的安全性，杜絕了因人員操作、判斷等失誤造成的設(shè)備損壞和生成事故，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保障了工作人員的人身安全。法律狀態(tài)法律狀態(tài)公告日法律狀態(tài)信息法律狀態(tài)

權(quán)利要求說明書1.一種智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體,其特征在于,還包括:

車載控制系統(tǒng),分別與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體連接,用于根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的動(dòng)作進(jìn)行控制;

地面控制系統(tǒng),用于采集外部環(huán)境信息,以及根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的地面行進(jìn)路線進(jìn)行控制;

集控平臺(tái),分別與車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)連接,用于分別對(duì)車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述集控平臺(tái),包括:

運(yùn)控中心,用于各個(gè)子系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互,并發(fā)送控制指令;

智能調(diào)度子系統(tǒng),與運(yùn)控中心連接用于根據(jù)出鐵計(jì)劃和/或出鋼計(jì)劃生成調(diào)度計(jì)劃并分解成可執(zhí)行的運(yùn)輸指令;

設(shè)備健康保障子系統(tǒng),用于采集機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行參數(shù);

數(shù)據(jù)分析中心,分別與設(shè)備健康保障子系統(tǒng)和智能調(diào)度子系統(tǒng)連接,用于對(duì)采集的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行處理,對(duì)故障信息進(jìn)行判斷、定位和預(yù)警。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述車載控制系統(tǒng),包括:

機(jī)車控制子系統(tǒng),用于根據(jù)運(yùn)控中心的控制指令,驅(qū)動(dòng)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,所述動(dòng)作至少包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體之間的掛鉤和分離,以及機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行和駐車;

機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng),用于對(duì)機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè);

車載環(huán)境感知子系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體運(yùn)行前方的環(huán)境;

車載供電系統(tǒng),安裝于機(jī)車本體,通過機(jī)車供電和外部充電方式,為機(jī)車控制子系統(tǒng)、機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)和車載環(huán)境感知子系統(tǒng)供電。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述地面控制系統(tǒng),包括:

列控中心,與所述機(jī)車控制子系統(tǒng)連接,用于對(duì)進(jìn)路信息和車輛速度進(jìn)行監(jiān)測(cè);

聯(lián)鎖子系統(tǒng),分別與列控中心和運(yùn)控中心連接,用于為機(jī)車運(yùn)行提供進(jìn)路;

地面環(huán)境感知子系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體運(yùn)行路線的環(huán)境。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)車控制子系統(tǒng)包括控制中心服務(wù)器、控制終端、摘掛鉤單元、駐車單元、第一通信單元和用于機(jī)車本體定點(diǎn)停車的車輛對(duì)位單元,多個(gè)控制終端通過所述第一通信單元與控制中心服務(wù)器連接,所述控制終端分別與摘掛鉤單元、駐車單元和車輛對(duì)位單元連接,用于控制機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體之間的掛鉤和分離,以及機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行和駐車。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述摘掛鉤單元包括提鉤裝置、連掛助力裝置和檢測(cè)裝置,所述提鉤裝置、連掛助力裝置和檢測(cè)裝置分別與控制終端連接,所述提鉤裝置通過連掛助力裝置分別與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的車鉤連接,并通過檢測(cè)裝置檢測(cè)提鉤裝置的掛鉤狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括上位機(jī)、信號(hào)機(jī)、下位機(jī)、第二通信單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)分別與列控中心和運(yùn)控中心連接,所述上位機(jī)通過第二通信單元與下位機(jī)連接,所述下位機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別與軌道和信號(hào)機(jī)連接,用于根據(jù)控制指令為機(jī)車運(yùn)行提供進(jìn)路并給出信號(hào)指示。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述第一通信單元和第二通信單元包括無線通信專網(wǎng),所述控制中心服務(wù)器通過無線通信專網(wǎng)與控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,所述無線通信專網(wǎng)的數(shù)據(jù)在傳輸時(shí),其控制與承載相分離。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)至少包括速度檢測(cè)單元、溫度檢測(cè)單元、壓力檢測(cè)單元、定位單元和用于檢測(cè)機(jī)車是否脫軌的脫軌檢測(cè)單元,所述脫軌檢測(cè)單元包括由多個(gè)測(cè)距傳感器組成的測(cè)距傳感器組。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),其特征在于,所述地面控制系統(tǒng),還包括區(qū)域監(jiān)控子系統(tǒng),用于對(duì)指定區(qū)域環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

說明書<p>技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域,尤其涉及一種智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐵水運(yùn)輸是長(zhǎng)流程鋼鐵冶煉工藝中必不可少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。受生產(chǎn)工藝、用地限制、環(huán)保安全等約束,目前國(guó)內(nèi)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的鐵水運(yùn)輸方式包括鐵路運(yùn)輸、道路運(yùn)輸和過跨車運(yùn)輸三種形式。其中鐵水鐵路運(yùn)輸因其技術(shù)成熟、實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富、生產(chǎn)節(jié)奏彈性好、安全可靠而得到了廣泛的應(yīng)用,但由于受到整個(gè)鐵水鐵路運(yùn)輸流程中涉及的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)繁多、地面與車載設(shè)備需協(xié)同聯(lián)合作業(yè),涉及大量的對(duì)位、連接等精細(xì)化操作,設(shè)備大型化、高溫、連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)對(duì)運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性要求性更高,目前行業(yè)內(nèi)設(shè)施設(shè)備自動(dòng)化水平滯后等因素影響,通常需要投入大量人力進(jìn)行作業(yè)操作,影響了運(yùn)營(yíng)成本、運(yùn)輸效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

傳統(tǒng)的鐵水鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)配置有專業(yè)的機(jī)車司機(jī),同時(shí)配備有調(diào)度員、調(diào)車員、安全員等輔助完成組織調(diào)度、安全防護(hù)、摘鉤駐車、精準(zhǔn)對(duì)位、機(jī)車車輛點(diǎn)檢等工作,此類操作模式下,在整個(gè)鐵水鐵路運(yùn)輸流程中均需人員參與。主要存在以下缺陷:

1)鐵水運(yùn)輸作業(yè)過程中,人員配置多,人力資源成本較高。

2)每位司機(jī)需要操控機(jī)車、摘鉤、信號(hào)確認(rèn)、停車對(duì)位、識(shí)別軌道上障礙物,一崗多職,需12小時(shí)不間斷作業(yè),勞動(dòng)強(qiáng)度很大,同時(shí)存在誤判、操作失誤等安全隱患。

3)鐵水運(yùn)輸車輛中的鐵水溫度超過1000°C,鐵水在輸運(yùn)過程中可能存在鐵水噴濺和漏鐵可能,作業(yè)人員頻繁在此區(qū)域作業(yè),安全風(fēng)險(xiǎn)大。另外,受雷雨大霧等惡劣天氣影響,工作環(huán)境差,操作人員個(gè)人狀態(tài)會(huì)影響作業(yè)效率及可能導(dǎo)致誤操作,安全風(fēng)險(xiǎn)也較大。

4)整個(gè)鐵水運(yùn)輸作業(yè)過程,人員參與的作業(yè)環(huán)節(jié)較多,一方面受到個(gè)人操作水平的影響,另一方面各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接時(shí)間長(zhǎng),以保證人員充足作業(yè)時(shí)間和判斷,影響機(jī)車運(yùn)行效率和車輛周轉(zhuǎn)率,既增加了運(yùn)輸設(shè)備的投入,又降低了運(yùn)行效率,增加了鐵水溫降,不利于生產(chǎn)成本和質(zhì)量控制。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明提供一種智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體,還包括:

車載控制系統(tǒng),分別與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體連接,用于根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的動(dòng)作進(jìn)行控制;

地面控制系統(tǒng),用于采集外部環(huán)境信息,以及根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的地面行進(jìn)路線進(jìn)行控制;

集控平臺(tái),分別與車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)連接,用于分別對(duì)車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令。

進(jìn)一步,所述集控平臺(tái),包括:

運(yùn)控中心,用于各個(gè)子系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互,并發(fā)送控制指令;

智能調(diào)度子系統(tǒng),與運(yùn)控中心連接用于根據(jù)出鐵計(jì)劃和/或出鋼計(jì)劃生成調(diào)度計(jì)劃并分解成可執(zhí)行的運(yùn)輸指令;

設(shè)備健康保障子系統(tǒng),用于采集機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行參數(shù);

數(shù)據(jù)分析中心,分別與設(shè)備健康保障子系統(tǒng)和智能調(diào)度子系統(tǒng)連接,用于對(duì)采集的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行處理,對(duì)故障信息進(jìn)行判斷、定位和預(yù)警。

進(jìn)一步,所述車載控制系統(tǒng),包括:

機(jī)車控制子系統(tǒng),用于根據(jù)運(yùn)控中心的控制指令,驅(qū)動(dòng)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,所述動(dòng)作至少包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體之間的掛鉤和分離,以及機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行和駐車;

機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng),用于對(duì)機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè);

車載環(huán)境感知子系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體運(yùn)行前方的環(huán)境;

車載供電系統(tǒng),安裝于機(jī)車本體,通過機(jī)車供電和外部充電方式,為機(jī)車控制子系統(tǒng)、機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)和車載環(huán)境感知子系統(tǒng)供電。

進(jìn)一步,所述地面控制系統(tǒng),包括:

列控中心,與所述機(jī)車控制子系統(tǒng)連接,用于對(duì)進(jìn)路信息和車輛速度進(jìn)行監(jiān)測(cè);

聯(lián)鎖子系統(tǒng),分別與列控中心和運(yùn)控中心連接,用于為機(jī)車運(yùn)行提供進(jìn)路;

地面環(huán)境感知子系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體運(yùn)行路線的環(huán)境。

進(jìn)一步,所述機(jī)車控制子系統(tǒng)包括控制中心服務(wù)器、控制終端、摘掛鉤單元、駐車單元、第一通信單元和用于機(jī)車本體定點(diǎn)停車的車輛對(duì)位單元,多個(gè)控制終端通過所述第一通信單元與控制中心服務(wù)器連接,所述控制終端分別與摘掛鉤單元、駐車單元和車輛對(duì)位單元連接,用于控制機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體之間的掛鉤和分離,以及機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行和駐車。

進(jìn)一步,所述摘掛鉤單元包括提鉤裝置、連掛助力裝置和檢測(cè)裝置,所述提鉤裝置、連掛助力裝置和檢測(cè)裝置分別與控制終端連接,所述提鉤裝置通過連掛助力裝置分別與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的車鉤連接,并通過檢測(cè)裝置檢測(cè)提鉤裝置的掛鉤狀態(tài)。

進(jìn)一步,所述聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括上位機(jī)、信號(hào)機(jī)、下位機(jī)、第二通信單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)分別與列控中心和運(yùn)控中心連接,所述上位機(jī)通過第二通信單元與下位機(jī)連接,所述下位機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別與軌道和信號(hào)機(jī)連接,用于根據(jù)控制指令為機(jī)車運(yùn)行提供進(jìn)路并給出信號(hào)指示。

進(jìn)一步,所述第一通信單元和第二通信單元包括無線通信專網(wǎng),所述控制中心服務(wù)器通過無線通信專網(wǎng)與控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,所述無線通信專網(wǎng)的數(shù)據(jù)在傳輸時(shí),其控制與承載相分離。

進(jìn)一步,所述機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)至少包括速度檢測(cè)單元、溫度檢測(cè)單元、壓力檢測(cè)單元、定位單元和用于檢測(cè)機(jī)車是否脫軌的脫軌檢測(cè)單元,所述脫軌檢測(cè)單元包括由多個(gè)測(cè)距傳感器組成的測(cè)距傳感器組。

進(jìn)一步,所述地面控制系統(tǒng),還包括區(qū)域監(jiān)控子系統(tǒng),用于對(duì)指定區(qū)域環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中的車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)通過集控平臺(tái)進(jìn)行信息和控制指令自動(dòng)交互,實(shí)現(xiàn)了鐵水運(yùn)輸車從高爐出鐵場(chǎng)至煉鋼倒罐站的整個(gè)鐵水運(yùn)輸作業(yè)過程無人化和組織調(diào)度智能化,最大限度提高機(jī)車運(yùn)行效率,提升車輛周轉(zhuǎn)率,減少鐵水溫降,提高道路、機(jī)車運(yùn)行的安全性,杜絕了因人員操作、判斷等失誤造成的設(shè)備損壞和生成事故,降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),保障了工作人員的人身安全,本發(fā)明具有可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),利于在冶金行業(yè)大面積推廣使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)的系統(tǒng)的信息控制流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是,在不沖突的情況下,以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是,以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想,遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

在下文描述中,探討了大量細(xì)節(jié),以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的更透徹的解釋,然而,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例是顯而易見的,在其他實(shí)施例中,以方框圖的形式而不是以細(xì)節(jié)的形式來示出公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備,以避免使本發(fā)明的實(shí)施例難以理解。

如圖2所示,本實(shí)施例中的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體,以及:

車載控制系統(tǒng),分別與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體連接,用于根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的動(dòng)作進(jìn)行控制;

地面控制系統(tǒng),用于采集外部環(huán)境信息,以及根據(jù)控制指令對(duì)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的地面行進(jìn)路線進(jìn)行控制;

集控平臺(tái),分別與車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)連接,用于分別對(duì)車載控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令。

本實(shí)施例通過集控平臺(tái)搭建地面和車載系統(tǒng)的柔性協(xié)同機(jī)制和運(yùn)行環(huán)境,基于運(yùn)輸作業(yè)工藝流程建立了覆蓋不同空間和時(shí)間的多子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)走作業(yè)邏輯,將硬件、軟件和動(dòng)力模型結(jié)合,基于多冗余配置構(gòu)建PDCA循環(huán)反饋理念建立實(shí)時(shí)反饋機(jī)制,以實(shí)現(xiàn)鐵水運(yùn)輸作業(yè)過程無人化和智能化,提高運(yùn)行效率,降低運(yùn)行成本,增強(qiáng)了運(yùn)輸作業(yè)安全。

在本實(shí)施例中,集控平臺(tái)主要包括:

運(yùn)控中心,用于各個(gè)子系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互,并發(fā)送控制指令;

智能調(diào)度子系統(tǒng),與運(yùn)控中心連接用于根據(jù)出鐵計(jì)劃和/或出鋼計(jì)劃生成調(diào)度計(jì)劃,并分解成可執(zhí)行的運(yùn)輸指令;

設(shè)備健康保障子系統(tǒng),用于采集機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行參數(shù);

數(shù)據(jù)分析中心,與設(shè)備健康保障子系統(tǒng)和智能調(diào)度子系統(tǒng)連接,用于對(duì)采集的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行處理,對(duì)故障信息進(jìn)行判斷、定位和預(yù)警。

其中,集控平臺(tái)類似于人體的大腦,可以對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的信息進(jìn)行集成處理,形成具體的控制執(zhí)行指令并通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)布至各個(gè)執(zhí)行系統(tǒng);其中,運(yùn)控中心為各個(gè)系統(tǒng)提供信息交互和指令控制平臺(tái),一方面為集控平臺(tái)提供系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)及界面環(huán)境,另一方面作為系統(tǒng)與外界的交互接口,能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)控制和監(jiān)控。

本實(shí)施例中的智能調(diào)度子系統(tǒng)通過運(yùn)控中心與機(jī)車控制系統(tǒng)通過無線通訊專網(wǎng)相連,其作用是通過整合出鐵計(jì)劃和出鋼計(jì)劃形成調(diào)度計(jì)劃,優(yōu)選地,可以將其整合的內(nèi)容編譯成機(jī)車可執(zhí)行的指令語(yǔ)言,通過運(yùn)控中心發(fā)布至機(jī)車控制系統(tǒng)執(zhí)行。

本實(shí)施例中的設(shè)備健康保障子系統(tǒng)與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體通過無線通訊專網(wǎng)相連,可以通過設(shè)備健康保障子系統(tǒng)中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器獲取機(jī)車和鐵水運(yùn)輸車輛本體上的運(yùn)行參數(shù)并傳輸至控制服務(wù)器,通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,完成對(duì)故障信息進(jìn)行判斷、定位以及報(bào)警。

本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)分析中心通過收集各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),通過綜合指標(biāo)分析、數(shù)據(jù)挖掘等手段,實(shí)時(shí)評(píng)估系統(tǒng)狀態(tài),為設(shè)施設(shè)備數(shù)量、維修維護(hù)、組織管理等提供優(yōu)化和改善建議。對(duì)機(jī)車的檢修維護(hù)提供信息化管理功能,包含點(diǎn)檢管理和定檢管理功能等。

在本實(shí)施例中,車載控制系統(tǒng)主要包括:

機(jī)車控制子系統(tǒng),用于根據(jù)運(yùn)控中心的控制指令,驅(qū)動(dòng)機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,所述動(dòng)作至少包括機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體之間的掛鉤和分離,以及機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行和駐車,以及機(jī)車的精準(zhǔn)定點(diǎn)停車;

機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng),用于對(duì)機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè);

車載環(huán)境感知子系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體運(yùn)行前方的環(huán)境。

其中,機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)包括速度、位置、脫軌和供電狀態(tài)等,其中,機(jī)車控制子系統(tǒng)包括控制中心服務(wù)器、控制終端、摘掛鉤單元、駐車單元、第一通信單元和用于機(jī)車本體定點(diǎn)停車的車輛對(duì)位單元,多個(gè)控制終端通過所述第一通信單元與控制中心服務(wù)器連接,控制終端分別與摘掛鉤單元和駐車單元連接,用于控制機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體之間的掛鉤和分離,以及機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的運(yùn)行和駐車?？刂浦行姆?wù)器通過對(duì)下層控制系統(tǒng)上傳的傳感器信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后輸出相應(yīng)的機(jī)車控制信號(hào)至控制終端進(jìn)行相應(yīng)的控制。摘掛鉤單元與駐車單元與供電系統(tǒng)相連并通過無線通訊專網(wǎng)與運(yùn)控中心相連,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提鉤操作,實(shí)現(xiàn)機(jī)車和車輛分離。摘掛鉤單元主要包括提鉤裝置、連掛助力裝置和檢測(cè)裝置,所述提鉤裝置、連掛助力裝置和檢測(cè)裝置分別與控制終端連接,提鉤裝置通過連掛助力裝置分別與機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體的車鉤連接,并通過檢測(cè)裝置檢測(cè)提鉤裝置的掛鉤狀態(tài)。優(yōu)選地,駐車單元可以包括夾輪式駐車制動(dòng)器和電氣控制柜,并與鐵水運(yùn)輸車輛的本體相連。

在本實(shí)施例中,機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)至少包括速度檢測(cè)單元、溫度檢測(cè)單元、壓力檢測(cè)單元、定位單元和用于檢測(cè)機(jī)車是否脫軌的脫軌檢測(cè)單元,所述脫軌檢測(cè)單元包括由多個(gè)測(cè)距傳感器組成的測(cè)距傳感器組。各個(gè)檢測(cè)單元分別通過無線通訊專網(wǎng)與運(yùn)控中心相連,其作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛位置和速度的實(shí)時(shí)監(jiān)控,同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)車與車輛的無損自動(dòng)掛鉤;車載環(huán)境感知子系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)車和車輛運(yùn)行前方的環(huán)境動(dòng)態(tài),防止異物闖入,發(fā)生碰撞危險(xiǎn)。優(yōu)選地,機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)可以包括輪軸速度傳感器、信標(biāo)定位、超聲波測(cè)距、激光定位、高精度定位系統(tǒng)(RTK)、RFID標(biāo)簽等;車載供電系統(tǒng)可以由車載自動(dòng)連接器、蓄電池和外部供電連接裝置構(gòu)成;車載環(huán)境感知子系統(tǒng)可以包括安裝支架、高清攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等。

本實(shí)施例中的地面控制系統(tǒng)主要包括:

列控中心,與所述機(jī)車控制子系統(tǒng)連接,用于對(duì)進(jìn)路信息和車輛速度進(jìn)行監(jiān)測(cè);

聯(lián)鎖子系統(tǒng),分別與列控中心和運(yùn)控中心連接,用于為機(jī)車運(yùn)行提供進(jìn)路;

地面環(huán)境感知子系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車本體和鐵水運(yùn)輸車輛本體運(yùn)行路線的環(huán)境。

區(qū)域監(jiān)控子系統(tǒng),用于對(duì)指定區(qū)域環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

其中,聯(lián)鎖系統(tǒng)與所述的列控中心相連并與運(yùn)控中心相連,為機(jī)車運(yùn)行提供安全進(jìn)路,確保行車安全;區(qū)域監(jiān)控子系統(tǒng)通過無線或有線通訊專網(wǎng)與所述的運(yùn)控中心相連,以對(duì)作業(yè)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控,應(yīng)對(duì)突發(fā)事故。地面環(huán)境感知子系統(tǒng)通過無線或有線通訊專網(wǎng)與運(yùn)控中心相連,可以對(duì)車載環(huán)境感知系統(tǒng)的盲區(qū)形成補(bǔ)充,完善區(qū)域環(huán)境感知的同時(shí),大幅降低投資成本。優(yōu)選地,本實(shí)施例中的聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括上位機(jī)、信號(hào)機(jī)、第二通信單元、下位機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)分別與列控中心和運(yùn)控中心連接,所述上位機(jī)通過第二通信單元與下位機(jī)連接,所述下位機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接,執(zhí)行機(jī)構(gòu)與軌道和信號(hào)機(jī)連接,用于根據(jù)控制指令為機(jī)車運(yùn)行提供進(jìn)路和信號(hào)指示。區(qū)域監(jiān)控子系統(tǒng)可以包括高清攝像頭、監(jiān)控電視墻和視頻存儲(chǔ)處理單元;列控中心可以包括主機(jī)單元、通信單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、UPS電源等;地面環(huán)境感知自系統(tǒng)可以包括安裝支架、激光雷達(dá)、高清攝像頭和毫米波雷達(dá)等。

在本實(shí)施例中,機(jī)車本體可以為內(nèi)燃機(jī)車等,鐵水運(yùn)輸車輛本體可為魚雷罐車或鐵水罐車等類型的運(yùn)輸車輛,本實(shí)施例中的第一通信單元和第二通信單元為無線通信專網(wǎng),通過專用基站,可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),其控制與承載相分離,即承載的數(shù)據(jù)信號(hào)與控制信號(hào)分開傳輸,從而保障整個(gè)系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定。

結(jié)合附圖,1,下面列舉一個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明:

例如,某鋼鐵企業(yè)有兩座高爐,兩座倒罐站,高爐和倒罐站間鐵水運(yùn)輸車輛采用魚雷罐車的形式,每座高爐出鐵場(chǎng)下下設(shè)四個(gè)出鐵口,三個(gè)出鐵口輪換出鐵,一個(gè)出鐵口備用,按照3-2-1的配罐模式和一罐一送的方式組織生產(chǎn),智能調(diào)度子系統(tǒng)接收高爐出鐵計(jì)劃和出鋼計(jì)劃,結(jié)合現(xiàn)有機(jī)車和車輛資源狀態(tài),生成調(diào)度指令并通過運(yùn)控中心以無線通訊的方式發(fā)送至機(jī)車控制子系統(tǒng),同時(shí)列控中心和聯(lián)鎖子系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)控中心發(fā)布的調(diào)度指令,自動(dòng)開放機(jī)車走行進(jìn)路,機(jī)車收到運(yùn)輸指令后,開始啟動(dòng)自檢并走行至魚雷罐車停放處,自動(dòng)與魚雷罐車連掛,連掛后魚雷罐車自動(dòng)駐車系統(tǒng)釋放,機(jī)車推動(dòng)魚雷罐車走行,并根據(jù)魚雷罐車上的環(huán)境感知系統(tǒng)感知外部環(huán)境,遇到突發(fā)事故時(shí)進(jìn)行臨時(shí)停車和應(yīng)急處理。運(yùn)行至高爐出鐵場(chǎng)后,機(jī)車通過機(jī)車控制子系統(tǒng)和機(jī)車檢測(cè)子系統(tǒng)緩慢的將魚雷罐車停放到至指定的高爐出鐵口下方,魚雷罐車停穩(wěn)后自動(dòng)駐車系統(tǒng)自動(dòng)鎖緊,機(jī)車通過自動(dòng)摘鉤裝置自動(dòng)提銷摘鉤與魚雷罐車分離,根據(jù)智能調(diào)度指令進(jìn)行配空拉重等其他運(yùn)輸任務(wù)。魚雷罐車受鐵完畢后,機(jī)車根據(jù)調(diào)度指令單機(jī)走行至高爐出鐵場(chǎng)下,自動(dòng)與魚雷罐車連掛,連掛后魚雷罐車自動(dòng)駐車系統(tǒng)釋放,機(jī)車牽引魚雷罐車向煉鋼方向走行,并根據(jù)機(jī)車上的車載環(huán)境感知系統(tǒng)判斷外部環(huán)境,運(yùn)輸至重罐停放線后,魚雷罐車自動(dòng)駐車,機(jī)車與魚雷罐車通過自動(dòng)摘鉤系統(tǒng)分離,并轉(zhuǎn)線推送空罐返回高爐作業(yè)區(qū)完成一個(gè)作業(yè)周期,煉鋼區(qū)域的機(jī)車與魚雷罐車自動(dòng)連掛,魚雷罐車駐車單元釋放,機(jī)車推送魚雷罐車至煉鋼車間內(nèi),沿途通過地面環(huán)境感知系統(tǒng)判斷外部環(huán)境,應(yīng)對(duì)突發(fā)事故,并根據(jù)測(cè)速定位系統(tǒng)