[发明专利]梭车的空间定位辅助驾驶系统和方法

说明书

本发明提出一种梭车的空间定位辅助驾驶系统和方法，系统包括：设置在梭车上的均与中央数据处理及显示装置连接的三维动态扫描装置、无线定位装置、辅助定位装置，以及与梭车的驾驶室显示器连接的成像装置；三维动态扫描装置用于扫描梭车运动轨迹的三维动态影像；无线定位装置用于定位梭车在矿井巷道内所处的位置；辅助定位装置用于检测梭车两侧与巷道两帮之间的距离；成像装置设置在梭车的盲区区域，用于将盲区区域的影像传输给梭车的驾驶室显示器；中央数据处理及显示装置将三维动态扫描装置、无线定位装置、辅助定位装置传输的数据处理成图像数据并显示。本发明能够减轻驾驶员的负担，从而避免因梭车存在盲区而造成的各类安全事故的发生。

技术领域

本发明涉及煤矿领域，尤其涉及一种梭车的空间定位辅助驾驶系统和方法。

背景技术

我国70％的煤矿掘进巷道是煤巷，所以煤巷掘进技术是我国研究和发展的重点。我国主要的煤巷掘进技术有：煤巷综合机械化掘进、大断面煤巷连续采煤机高效掘进、掘锚一体化掘进。掘进作业常用的机械有连采机、梭车、破碎机、皮带机等。其中，梭车(shuttlecar)为地下水平巷道中运送矿岩的特种车辆，其车箱底部装有供装载和卸载用的运输机。按输送机类型梭车分为板式、刮板式和带式，其中以刮板式应用最广泛；按原动机及传动方式分为气动机械式、电动机械式和电动液压式，在井下作业条件下，电动机械式梭车比较经济可靠；按搭接方式分升起搭接式、穿套搭接脱开运输式和穿套搭接不脱开运输式。

现有技术中，矿井掘进所使用的梭车，驾驶室均在梭车一侧，存在极大的视线盲区，梭车司机在生产过程中，因煤尘较大，对于驾驶室异侧的情况，只能靠驾驶员凭经验去控制，较难把握梭车距煤壁的距离，很容易出现梭车撞坏驾驶室异侧帮锚杆、金属网、其他设备甚至作业人员的情况，存在安全隐患。

发明内容

基于以上问题，本发明提出一种梭车的空间定位辅助驾驶系统和方法，本发明解决了现有技术中矿井掘进所使用的梭车存在极大的视线盲区，很容易出现梭车撞坏驾驶室异侧帮锚杆、金属网、其他设备甚至作业人员，存在安全隐患的技术问题。采用本发明提出的梭车的空间定位辅助驾驶系统使作业人员通过梭车驾驶室的屏幕上的车辆位置就可以判断车辆在巷道的位置及转弯时的姿态，减轻驾驶员的负担，从而避免掘进工作面因梭车存在盲区而造成的各类安全事故的发生，而且当中央数据处理及显示装置根据图像数据判断梭车的运行轨迹偏离预定运行轨迹时或者梭车两侧与巷道两帮之间的距离小于预设距离时，还能够发出报警信号。

本发明提出一种梭车的空间定位辅助驾驶系统，包括：

设置在梭车上的均与中央数据处理及显示装置连接的三维动态扫描装置、无线定位装置、辅助定位装置，以及与梭车的驾驶室显示器连接的成像装置；

三维动态扫描装置用于扫描梭车运动轨迹的三维动态影像，三维动态扫描装置包括扫描部分和坐标基点部分；

无线定位装置用于定位梭车在矿井巷道内所处的位置，无线定位装置包括移动站和固定站；

辅助定位装置用于检测梭车两侧与巷道两帮之间的距离；

成像装置设置在梭车的盲区区域，用于将盲区区域的影像传输给梭车的驾驶室显示器；

中央数据处理及显示装置将三维动态扫描装置、无线定位装置、辅助定位装置传输的数据处理成图像数据并显示；

当中央数据处理及显示装置根据图像数据判断梭车的运行轨迹偏离预定运行轨迹时或者梭车两侧与巷道两帮之间的距离小于预设距离时，发出报警信号。

此外，三维动态扫描装置的扫描部分设置在梭车的一侧，且采用橡胶减震的方式与梭车连接，扫描部分的前部为向内凸起的圆面结构，中心部安设有3D扫描仪，后部为数据传输线缆的出线口。

此外，三维动态扫描装置的坐标基点部分设置在外部的磨碎机上，采用橡胶减震的方式与破碎机连接，坐标基点部分的下部放置定位模块，上部的圆柱体和弹簧天线结构用于发射基点信号。