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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
露天煤矿无人驾驶矿卡安全冗余设计与研究
  • Title

    Safety redundancy design of autonomous dump trucks in open-pit coal mine

  • 作者

    丁震王鑫刘思哲

  • Author

    DING Zhen;WANG Xin;LIU Sizhe

  • 单位

    国家能源投资集团有限责任公司煤炭运输部航天重型装备工程有限公司

  • Organization
    CHN Energy Investment Group
    Aerospace Heavy Industry Co. , Ltd.
  • 摘要

    针对矿卡无人驾驶的运行安全问题,以矿卡的角度,分析了矿卡无人驾驶系统架构,设计了无人驾驶矿卡安全冗余整体框架。在此基础上,针对线控系统,进行了双控制器、双通信总线、多传感器和多执行套件的安全冗余设计方法;针对车载无人驾驶系统,进行了硬件、软件和作业安全的安全冗余设计。通过合理的安全冗余设计和安全冗余控制策略,可以确保矿卡能够安全、可靠地工作,防止故障发生,提高矿山生产效率和安全性,降低生产成本。

  • Abstract

    Aiming at the safety issues of autonomous driving for dump trucks, we analyze the architecture of autonomous driving systems from the perspective of dump trucks and design an overall framework for the safety redundancy of autonomous dump trucks. Based on this, safety redundancy design methods for control-by-wire system are conducted, including dual controllers, dual communication buses, multiple sensors, and multiple execution suites. For the onboard autonomous driving system, safety redundancy designs are carried out concerning hardware, software, and operational safety. Through reasonable safety redundancy design and control strategies, it is ensured that the dump trucks can operate safely and reliably, to prevent failures, enhance mining production efficiency and safety, and reduce production costs.

  • 关键词

    无人驾驶矿卡线控系统车载无人驾驶系统安全冗余设计

  • KeyWords

    autonomous dump trucks; control-by-wire system; onboard autonomous driving system; safety redundancy design

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划“智能机器人”专项“大型露天矿机器人化自主运输装卸系统关键技术与应用示范”(2022YFB4703700);湖北省重点研发计划“高性能重载智能网联车辆控制关键技术研究”(2021BAA181);中国航天科工集团重大自主创新“露天矿无人驾驶控制关键技术研究与应用”((2022-M-4)天工技【2022】69号)
  • DOI
  • 引用格式
    丁 震, 王 鑫, 刘思哲. 露天煤矿无人驾驶矿卡安全冗余设计与研究 [J]. 煤炭工程, 2023, 55(S1): 23-29.
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