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三山島金礦作為目前全國(guó)機(jī)械化程度最高的地下開(kāi)采黃金礦山，目前，山特維克ＤＤ３１１液壓鑿巖臺(tái)車(chē)是礦山井下生產(chǎn)過(guò)程中采礦的主力設(shè)備，并且該設(shè)備在我國(guó)多個(gè)礦山廣泛應(yīng)用，該鑿巖臺(tái)車(chē)主要采用的人工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作方式，由于深部采場(chǎng)的延伸，巖石的巖爆現(xiàn)象加劇，人員在鑿巖過(guò)程中頂板浮石掉落可能成為操作人員安全隱患。

隨著５Ｇ無(wú)線技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，無(wú)線控制技術(shù)在礦山設(shè)備控制中也發(fā)揮了很大的作用。本文通過(guò)對(duì)ＤＤ３１１的控制原理進(jìn)行研究，研制基于無(wú)線通訊、視頻傳輸、自動(dòng)化控制等最新技術(shù)，大臂多路閥及先導(dǎo)油路改裝升級(jí)為電液驅(qū)動(dòng)，操作人員可在操作平臺(tái)，通過(guò)專業(yè)的遙控操作平臺(tái)，利用有線／無(wú)線連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上的車(chē)載控制系統(tǒng)及云臺(tái)高清變焦攝像頭，監(jiān)視設(shè)備并進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線遙控工作。

ＫＣ１３２－ＤＪＢ遠(yuǎn)程無(wú)線遙控系統(tǒng)主要由四部分組成：遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)、車(chē)載系統(tǒng)、實(shí)時(shí)視頻系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。

如上圖１所示，控制中心的遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)通過(guò)無(wú)線／有線網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備上的車(chē)載控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。以無(wú)線為例，在工作區(qū)域車(chē)輛通過(guò)車(chē)載ＣＰＥ將視頻、車(chē)輛狀態(tài)信息發(fā)射出去，由基站接收并最終傳輸?shù)揭苿?dòng)遙控站操作平臺(tái)；同理，控制中心的控制信息由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦ぷ鲄^(qū)域的無(wú)線基站，并且由車(chē)載無(wú)線ＣＰＥ接收從而到達(dá)車(chē)載控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)形成后遠(yuǎn)程操控人員通過(guò)顯示器操控設(shè)備作業(yè)，車(chē)輛前端裝有兩臺(tái)云臺(tái)變焦攝像頭，可清晰的將現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境實(shí)時(shí)反饋給操作人員以便于完成遠(yuǎn)程遙控作業(yè)。

遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)圖２可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)線遙控、視頻監(jiān)控、設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。包括操作平臺(tái)、嵌入式核心控制器、數(shù)據(jù)匯聚器、大尺寸曲面液晶顯示屏、視頻處理顯示軟件、狀態(tài)信息處理顯示軟件等組成。遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)通過(guò)通訊模塊（輸出為網(wǎng)口）將操作信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)對(duì)車(chē)載控制系統(tǒng)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的車(chē)輛狀態(tài)信息進(jìn)行接收、處理。

▲圖2 遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)

車(chē)載系統(tǒng)圖３包含車(chē)載接收單元、車(chē)載狀態(tài)參數(shù)采集處理軟件、電源模塊、車(chē)輛監(jiān)測(cè)單元、車(chē)載數(shù)據(jù)匯聚器、車(chē)載接口控制單元組成，它們集成在車(chē)載控制箱內(nèi)是設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控的執(zhí)行部件，車(chē)載系統(tǒng)控制箱安裝在受控車(chē)輛上通過(guò)接收遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)受控車(chē)輛動(dòng)作的控制。車(chē)載系統(tǒng)通過(guò)通訊模塊（輸出為網(wǎng)口）將車(chē)輛狀態(tài)信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)將遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的操作信息進(jìn)行接收。

▲圖3 車(chē)載控制系統(tǒng)

為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控，本方案的車(chē)載視頻系統(tǒng)包括云臺(tái)變焦攝像頭圖４、５、高性能無(wú)線網(wǎng)橋以及視頻處理顯示軟件等。在設(shè)備前方安裝兩個(gè)高清云臺(tái)變焦攝像頭，安裝時(shí)一定要保證在設(shè)備工作時(shí)攝像機(jī)的視線不能被車(chē)身阻擋，且能清晰的拍攝到設(shè)備工作區(qū)域。攝像頭將視頻數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)程遙控操作平臺(tái)的視頻監(jiān)視器，通過(guò)視頻處理顯示軟件處理后上傳到顯示屏上進(jìn)行顯示。該攝像機(jī)通過(guò)車(chē)載控制箱輸出１２Ｖ電源進(jìn)行供電。云臺(tái)半球變焦攝像頭４００萬(wàn)像素紅外網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭，支持２３倍光學(xué)變倍，１６倍數(shù)字變倍，滿足工礦作業(yè)環(huán)境，圖６遠(yuǎn)程遙控現(xiàn)場(chǎng)視頻，解決了遠(yuǎn)距離無(wú)法看清作業(yè)面工作情況的問(wèn)題

▲圖4 產(chǎn)品改裝-視頻系統(tǒng)

▲圖5 產(chǎn)品改裝-視頻系統(tǒng)安裝實(shí)物

▲圖6 遠(yuǎn)程遙控現(xiàn)場(chǎng)視頻

本文通過(guò)采用基于５Ｇ無(wú)線通訊、視頻傳輸、自動(dòng)化控制等最新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了ＤＤ３１１鑿巖臺(tái)車(chē)遠(yuǎn)程控制，在很大程度上降低了勞動(dòng)成本，提高了鑿巖效率，改善了井下人員的操作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化遙控系統(tǒng)甚至無(wú)人作業(yè)工作面是現(xiàn)代礦山采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，而在此過(guò)程中，５Ｇ遙控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是其中必不可少的一部分，其可實(shí)現(xiàn)礦山相關(guān)系統(tǒng)井下遠(yuǎn)程化甚至無(wú)人化操作，對(duì)提升安全作業(yè)水平具有重要意義。