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原文传递远程遥控挖掘系统

专利名称：	远程遥控挖掘系统
摘要：	本发明公开了一种远程遥控挖掘系统，包括图像采集系统、挖掘机行驶状态采集系统、液压控制系统和远程控制系统；图像采集系统由设置在驾驶舱舱前后左右方向上的摄像头构成；挖掘机行驶状态采集系统包括陀螺仪和雷达组；液压控制系统包括液压组件和液压控制器；液压组件由设置在阀座上的总控电磁阀和十二个分控电磁阀构成，阀座内设置有与各电磁阀连接的液压控制管路；液压控制器与各电磁阀连接以控制；远程控制系统包括车载控制系统和中央控制系统；该远程遥控挖掘系统实现了基于网络信号传送的挖掘机远程遥控作业，不仅避免了人工现场操作存在的安全风险，并且通过多方面的数据监测保障，还能有效提高施工作业效率，达到预期施工作业目标和效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津港汇盛码头有限公司
发明人：	么学成;左保驹;徐莉莎;鲍永国;邵飞;赵一泽;靳友双;宁方建;史尔豪;周学龙;霍胜春;戴耀可
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-28T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311270705.0
公开号：	CN117071683A
代理机构：	天津才智专利商标代理有限公司
代理人：	王梦
分类号：	E02F9/20;E02F9/22;E02F9/26;H04N7/18;H04W4/38;H04W4/42;E;H;E02;H04;E02F;H04N;H04W;E02F9;H04N7;H04W4;E02F9/20;E02F9/22;E02F9/26;H04N7/18;H04W4/38;H04W4/42
申请人地址：	300461 天津市滨海新区自贸试验区(东疆保税港区)海铁大道1888号
主权项：	1.一种远程遥控挖掘系统，其特征在于，包括图像采集系统、挖掘机行驶状态采集系统、液压控制系统和远程控制系统；其中，图像采集系统由分别设置在挖掘机驾驶舱舱顶前、后、左、右四个方向上的摄像头构成，以分别采集驾驶舱前方场景、后方场景、左侧场景和右侧场景的实时图像；挖掘机行驶状态采集系统包括陀螺仪和雷达组；陀螺仪设置在挖掘机驾驶室车顶中心处，以实时监测车身朝向任一方向的倾斜角度；雷达组由分别设置在挖掘机驾驶舱舱前、后、左、右四个方向上的雷达构成，以分别采集驾驶舱在前、后、左、右四个方向上与障碍物的实时间距；液压控制系统包括液压组件和液压控制器；液压组件由阀座和设置在阀座上的一个总控电磁阀和十二个分控电磁阀构成，阀座内设置有与各电磁阀连接的液压控制管路；液压控制器分别与总控电磁阀、以及各分控电磁阀连接，以控制各电磁阀的开闭状态；其中，阀座顶面上分别开设有总控电磁阀安装槽和两排分控电磁阀安装槽，每排包括六个分控电磁阀安装槽；每个电磁阀安装槽的槽壁上均开设有进油口、第一出油口和第二出油口；总控电磁阀和十二个分控电磁阀分别设置在各安装槽内，各电磁阀的进油端、第一出油端和第二出油端分别与电磁阀安装槽的槽壁上的进油口、第一出油口和第二出油口对接，且各电磁阀的进油口与第一出油口之间的工作通道为常闭通道，第一出油口与第二出油口之间的工作通道为常开通道，两个工作通道的开闭通过对分控电磁阀的通断电实现；阀座一侧小尺寸侧壁上间隔开设有总进油端和总回油端，且总进油端和总回油端的外接端口分别通过输油管路与车载液压油箱连通；总进油端的内接端口通过管路与总控电磁阀的进油端连接，总回油端的内接端口与总控电磁阀的第一出油口通过管路连接；阀座两侧的大尺寸侧壁上各沿其长度方向间隔开设有六个油路接口，且每侧的六个油路接口分别与相邻排的六个分控电磁阀安装槽的第一出油口一一对应并通过管路连通；在位于两排分控电磁阀安装槽之间的阀座内沿阀座长度方向开设有进油油路，进油油路一端与总控电磁阀安装槽的第一出油口连通，且在进油油路上分别开设有与各分控电磁阀安装槽的进油口连通的进油支路；在位于任一排电磁阀安装槽边侧沿阀座长度方向开设有出油油路，出油油路一端连通至总回油端与总控电磁阀第一出油口之间的管路上，且在出油油路上分别开设有与各分控电磁阀安装槽的第二出油口连通的出油支路；在十二个油路接口中，两个油路接口通过液压管路分别与挖掘机大臂油缸中的两个液压油腔连通，以实现驱动挖掘机做出动臂提升动作或动臂下降动作；两个油路接口通过液压管路分别与挖掘机二臂油缸中的两个液压油腔连通，以实现驱动挖掘机做出斗杆伸出动作或斗杆收回动作；两个油路接口通过液压管路分别与挖掘机铲斗油缸中的两个液压油腔连通，以实现驱动挖掘机做出铲斗挖掘动作或铲斗卸载动作；两个油路接口通过液压管路分别与挖掘机转向液压马达中的两个液压油腔连通，以实现驱动挖掘机做出左转向动作或右转向动作；两个油路接口通过液压管路分别与挖掘机左行走驱动马达中的两个液压油腔连通，以实现驱动挖掘机做出左行走前进或左行走后退；两个油路接口通过液压管路分别与挖掘机右行走驱动马达中的两个液压油腔连通，以实现驱动挖掘机做出右行走前进或右行走后退；远程控制系统包括设置在挖掘机驾驶室内的车载控制系统和设置在远程控制室内的中央控制系统；车载控制系统由依次连接的车载控制器、交换机和第一路由器构成；中央控制系统包括依次连接的第二路由器、中央控制器和PC端；车载控制器分别与图像采集系统和挖掘机行驶状态采集系统中的各数据采集设备连接，以获得由各数据采集设备采集的数据并存储，并通过交换机和第一路由器按时序对采集数据进行远程传输至第二路由器，由中央控制器接收和存储，PC端的显示器用于对采集数据进行显示，操作端用于远程操控人员根据现场情况和施工作业要求向中央控制器输入作业指令，并远程传输至车载控制器；车载控制器与液压控制器连接，以通过车载控制器向液压控制器发送指令信号，控制各电磁阀通断电状态。 2.根据权利要求1所述的远程遥控挖掘系统，其特征在于，图像采集系统由前上摄像头、前中摄像头、前下摄像头、左摄像头、右摄像头和后摄像头构成；其中，前上摄像头、前中摄像头和前下摄像头自上而下间隔并居中设置在驾驶舱舱顶前侧边沿处，并分别以其镜头呈斜向向上45°设置方式、水平朝前设置方式、以及斜向向下45°设置方式固定在驾驶舱外侧，以获得驾驶员视角下的挖掘机前方场景的图像采集；左摄像头设置在驾驶舱舱顶且靠近前端的左侧边沿处，其镜头以水平朝左的方式固定在驾驶舱外侧，以获得驾驶员视角下的挖掘机左侧场景的图像采集；右摄像头设置在驾驶舱舱顶且靠近前端的右侧边沿处，其镜头以水平朝右的方式固定在驾驶舱外侧，以获得驾驶员视角下的挖掘机右侧图像的采集；后摄像头设置在驾驶舱舱顶后侧边沿处，其镜头以水平朝后的方式固定在驾驶舱外侧，以获得挖掘机后方场景的图像采集。 3.根据权利要求1所述的远程遥控挖掘系统，其特征在于，挖掘机行驶状态采集系统还包括传感器组；传感器组由第一温度传感器、第二温度传感器、液位传感器、转速传感器构成；第一温度传感器设置在水箱中，以实时监测水温；第二温度传感器设置在液压油箱中，以实时监测液压油温度；液位传感器设置在燃油油箱中，以实时监测燃油液位；转速传感器设置在发动机的输出轴上，以通过实时监测发动机转速得到挖掘机的行驶速度。 4.根据权利要求1所述的远程遥控挖掘系统，其特征在于，第二路由器与第一路由器之间通过4G网络或5G网络构建网路通信通道。 5.根据权利要求1所述的远程遥控挖掘系统，其特征在于，PC端包括两台显示器，两台显示器并排设置并分别与中央控制器连接，一台显示器以分屏的方式显示各摄像头采集的图像，另一台显示器显示挖掘机行驶状态采集系统中各设备采集的数据结果。