CN210284249U - 一种矿车车厢精确定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿车车厢精确定位装置，包括：电机车，与电机车连接的车厢以及巷道；巷道设有电控箱，左侧巷道壁和右侧巷道壁；在右侧巷道壁上依次并排设置有光电对射开关A接收端，光电对射开关B接收端，放矿口，光电对射开关C接收端以及光电对射开关D接收端；在左侧巷道壁上依次并排设置有光电对射开关A发射源，光电对射开关B发射源，光电对射开关C发射源以及光电对射开关D发射源；多个光电对射开关实现了对车厢的定位，并能够实现在放矿口出精确停车，保证放料准确，可以实现自动放料。避免了巷道内电机车操作工人沟通困难，配合难，导致运输效率低。还避免了放矿次数无法确定，会出现矿料外溢在轨道上的事故。

Description

一种矿车车厢精确定位装置

技术领域

本实用新型涉及矿车车厢定位技术领域，尤其涉及一种矿车车厢精确定位装置。

背景技术

矿料开采过程中需要有轨电机车将采矿区的矿料运送至溜矿井。目前，大多数矿山运输矿料采用人工操作电机车运输矿料的方式。在井下环境恶劣，如粉尘、潮湿、高温、噪声、落石、触电等危险因素的存在，电机车操作工人存在严重安全隐患，并且容易得职业病。巷道内电机车操作工人沟通困难，配合难，导致运输效率低。随着国家科技发展，矿山自动化水平逐渐增高，现采取无人驾驶电机车运输方式。在无人驾驶电机车运输矿料时，每节矿车车厢需要放矿料两次，该过程中在放矿口处矿车车厢难以确定整列矿车车厢数量及每节矿车车厢编号，难以解决每节矿车车厢在放矿口停车两次的精确定位。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种矿车车厢精确定位装置，包括：电机车，与电机车连接的车厢以及巷道；

巷道设有电控箱，左侧巷道壁和右侧巷道壁；

在右侧巷道壁上依次并排设置有光电对射开关A接收端，光电对射开关B接收端，放矿口，光电对射开关C接收端以及光电对射开关D接收端；

在左侧巷道壁上依次并排设置有光电对射开关A发射源，光电对射开关B发射源，光电对射开关C发射源以及光电对射开关D发射源；

光电对射开关A接收端与光电对射开关A发射源相适配使用；

光电对射开关B接收端与光电对射开关B发射源相适配使用；

光电对射开关C接收端与光电对射开关B发射源相适配使用；

光电对射开关D接收端与光电对射开关D发射源相适配使用；

电控箱内部设有单片机及其外围电路；电控箱上设置显示屏；

显示屏，光电对射开关A接收端，光电对射开关B接收端，放矿口，光电对射开关C接收端，光电对射开关D接收端，光电对射开关A发射源，光电对射开关B发射源，光电对射开关C发射源以及光电对射开关D发射源分别与单片机连接。

进一步需要说明的是，电机车上设有RFID读卡器和车载控制器；

右侧巷道壁上还设有RFID电子标签；

RFID电子标签靠近光电对射开关A接收端设置，且远离光电对射开关B接收端设置；

车载控制器通过与RFID读卡器连接；并通过RFID读卡器读取RFID电子标签信息。

进一步需要说明的是，电控箱内部设有控制按键，RJ45接口，以太网卡，整流变压电路以及稳压电路；

外电源通过整流变压电路以及稳压电路分别给显示屏和单片机供电；

RJ45接口分别与以太网卡和网线连接；控制按键和以太网卡分别与单片机连接，单片机通过以太网卡及RJ45接口连接上位机。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

矿车车厢精确定位装置通过设置多个光电对射开关实现了对车厢的定位，并能够实现在放矿口出精确停车，保证放料准确，可以实现自动放料。避免了巷道内电机车操作工人沟通困难，配合难，导致运输效率低。还避免了放矿次数无法确定，会出现矿料外溢在轨道上的事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为矿车车厢精确定位装置结构示意图；

图2为矿车车厢精确定位装置示意图。

附图标记说明：

1电机车、2车厢、3右侧巷道壁、4左侧巷道壁、5放矿口、6RFID读卡器、7RFID电子标签、8光电对射开关A接收端、9光电对射开关A发射源、10光电对射开关B接收端、11光电对射开关B发射源、12光电对射开关C接收端、13光电对射开关C发射源、14光电对射开关D接收端、15光电对射开关D发射源、16车载控制器、17电控箱、21单片机、22显示屏、23控制按键、24RJ45接口、25以太网卡、26整流变压电路、27稳压电路。

具体实施方式

本实用新型提供了一种矿车车厢精确定位装置，包括：电机车1，与电机车1连接的车厢2以及巷道；巷道设有电控箱17，左侧巷道壁4和右侧巷道壁3；本实用新型涉及的车厢2数量为至少一个。

其中,RFID读卡器6安装在电机车1左侧面；多个RFID电子标签7固定在相对RFID读卡器6的左侧巷道壁4上；RFID电子标签7的数量为8个，多个RFID电子标签7距离5米。

光电对射开关A发射源9、光电对射开关B发射源11、光电对射开关C发射源13和光电对射开关D发射源15安装在放矿口5一侧的右侧巷道壁3上；光电对射开关A接收端8、光电对射开关B接收端10、光电对射开关C接收端12和光电对射开关D接收端14安装的左侧巷道壁4上，并且光电对射开关A接收端8与光电对射开关A发射源9、光电对射开关B接收端10与光电对射开关B发射源11、光电对射开关C接收端12与光电对射开关C发射源13、光电对射开关D接收端14与光电对射开关D发射源15对准。

光电对射开关A发射源9、光电对射开关B发射源11、光电对射开关C发射源13和光电对射开关D发射源15，安装高度为85-90厘米。安装位置以放矿口5为零点，左右位置分别安装2个，其安装距离为1.5-2m米和3-4m米，从左到右排序为ABCD。这里的安装距离,安装高度还可以根据实际需要来进行设置，本实用新型给出的数据是适用于本实用新型所涉及的技术方案。

单片机21采集光电对射开关A接收端8、光电对射开关B接收端10、光电对射开关C接收端12和光电对射开关D接收端14的反馈信号，对反馈信号进行综合处理数据并发送到车载控制器16；所述车载控制器采集RFID读卡器6读取RFID电子标签7编码信息，综合处理数据控制电机车1。可以理解的是放矿口5设置有放矿阀门。

本实用新型的工作原理：

1在放矿口每节车厢2放矿放两次，即在放矿口5处每节车厢2行驶两次，对车厢2前部先进行放矿，再对该车厢2后部进行放矿。电机车1第一节车厢2前部在放矿口处，在车厢2两端的间隙光电对射开关A接收端8和光电对射开关C接收端12都有反馈信号，该位置为放矿位置1。电机车1第一节车厢2后部在放矿口5处，在车厢2两端的间隙光电对射开关B接收端10和光电对射开关D接收端14都有信号反馈，该位置为放矿位置2。

2放矿口处无车厢2或无其他障碍物存在时，光电对射开关A接收端8、光电对射开关B接收端10、光电对射开关C接收端12和光电对射开关D接收端14的反馈状态为ABCD。

3车厢2在放矿口5处，光电对射开关A接收端8、光电对射开关B接收端10、光电对射开关C接收端12和光电对射开关D接收端14的反馈状态是

确定车厢2处于放矿位置1。光电对射开关A接收端8、光电对射开关B接收端10、光电对射开关C接收端12和光电对射开关D接收端14的反馈状态为

确定车厢2处于放矿位置2。

4车厢2通过放矿口5进行放矿时，第一节车厢2通过放矿位置1时，车厢2数量Q₁计数为1次；第一节车厢2通过放矿位置2时，车厢数量Q₂计数为1次。每一节车厢2通过放矿位置1和放矿位置2时，车厢2数量Q₁与车厢2数量Q₂做加1动作。即第N节车厢2通过放矿位置1时，车厢2数量Q₁计数为n次；第N节车厢2通过放矿位置2时，车厢2数量Q₂计数为n次。当车厢2数量Q₁计数值等于车厢2数量Q₂计数值时，将该计数值为该车厢2号的编码N。电机车1整列车厢2全部通过放矿口5，车厢2数量Q₁计数值等于车厢2数量Q₂计数值时，该计数值为车厢2总数量Q，确定了车厢2的总数量。

5电机车1每节车厢2放矿完成驶出时，每N节车厢2通过放矿位置2和放矿位置1时，车厢2数量Q₁与车厢数量Q₂做减1动作。此时车厢2数量Q₁计数值等于车厢2数量Q₂计数值时，将该计数值为该车厢2号的编码N，同时确定电机车1第N节车厢2在放矿口5的放矿位置。

上述计数方式，计数过程均有单片机来完成。单片机21采用MSP430FG4618单片机及外围滤波、电源管理和晶振电路；或采用STC12C4052AD单片机，或TM4C123GH6PZ17R，或ARM微处理器。

电控箱17内部设有控制按键23，RJ45接口24，以太网卡25，整流变压电路26以及稳压电路27；外电源通过整流变压电路26以及稳压电路27分别给显示屏22和单片机21供电；RJ45接口24分别与以太网卡25和网线连接；控制按键23和以太网卡25分别与单片机21连接，单片机21通过以太网卡25及RJ45接口24连接上位机。这样上位机可以通过单片机来获取现场数据信息。

应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种矿车车厢精确定位装置，其特征在于，包括：电机车(1)，与电机车(1)连接的车厢(2)以及巷道；

巷道设有电控箱(17)，左侧巷道壁(4)和右侧巷道壁(3)；

在右侧巷道壁(3)上依次并排设置有光电对射开关A接收端(8)，光电对射开关B接收端(10)，放矿口(5)，光电对射开关C接收端(12)以及光电对射开关D接收端(14)；

在左侧巷道壁(4)上依次并排设置有光电对射开关A发射源(9)，光电对射开关B发射源(11)，光电对射开关C发射源(13)以及光电对射开关D发射源(15)；

光电对射开关A接收端(8)与光电对射开关A发射源(9)相适配使用；

光电对射开关B接收端(10)与光电对射开关B发射源(11)相适配使用；

光电对射开关C接收端(12)与光电对射开关B发射源(11)相适配使用；

光电对射开关D接收端(14)与光电对射开关D发射源(15)相适配使用；

电控箱(17)内部设有单片机(21)及其外围电路；电控箱(17)上设置显示屏(22)；

显示屏(22)，光电对射开关A接收端(8)，光电对射开关B接收端(10)，放矿口(5)，光电对射开关C接收端(12)，光电对射开关D接收端(14)，光电对射开关A发射源(9)，光电对射开关B发射源(11)，光电对射开关C发射源(13)以及光电对射开关D发射源(15)分别与单片机(21)连接。

2.根据权利要求1所述的矿车车厢精确定位装置，其特征在于，

电机车(1)上设有RFID读卡器(6)和车载控制器(16)；

右侧巷道壁(3)上还设有RFID电子标签(7)；

RFID电子标签(7)靠近光电对射开关A接收端(8)设置，且远离光电对射开关B接收端(10)设置；

车载控制器(16)通过与RFID读卡器(6)连接；并通过RFID读卡器(6)读取RFID电子标签(7)信息。

3.根据权利要求1或2所述的矿车车厢精确定位装置，其特征在于，

以放矿口(5)为中心，光电对射开关A发射源(9)和光电对射开关B发射源(11)设置在放矿口(5)的一侧，光电对射开关C发射源(13)和光电对射开关D发射源(15)设置在放矿口(5)的另一侧；

光光电对射开关A发射源(9)，光电对射开关B发射源(11)，光电对射开关C发射源(13)和光电对射开关D发射源(15)距离地面的安装高度为85-90厘米。

4.根据权利要求3所述的矿车车厢精确定位装置，其特征在于，

光电对射开关B发射源(11)和光电对射开关C发射源(13)分别距离放矿口(5)1.5-2m。

5.根据权利要求3所述的矿车车厢精确定位装置，其特征在于，

光电对射开关A发射源(9)和光电对射开关D发射源(15)分别距离放矿口(5)3-4m。

6.根据权利要求1或2所述的矿车车厢精确定位装置，其特征在于，

单片机(21)采用MSP430FG4618单片机及外围电路；

或采用STC12C4052AD单片机，或TM4C123GH6PZ17R，或ARM微处理器。

7.根据权利要求1或2所述的矿车车厢精确定位装置，其特征在于，

电控箱(17)内部设有控制按键(23)，RJ45接口(24)，以太网卡(25)，整流变压电路(26)以及稳压电路(27)；

外电源通过整流变压电路(26)以及稳压电路(27)分别给显示屏(22)和单片机(21)供电；

RJ45接口(24)分别与以太网卡(25)和网线连接；控制按键(23)和以太网卡(25)分别与单片机(21)连接，单片机(21)通过以太网卡(25)及RJ45接口(24)连接上位机。

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