挖掘机远程控制系统的制作方法 

　　1、机械正铲式挖掘机，也被称为矿用挖掘机，是一种用于露天矿开采的专用设备。大型露天矿用挖掘机的电气系统通常采用整流/回馈公用直流母线的变频调速系统，控制上以plc为核心，采用上位监控、现场总线、变频调速的三级控制系统。由于露天矿区的工作环境恶劣，粉尘密度大，工作人员在现场操控挖掘机时，采掘现场作业中存在较多安全隐患，恶劣的工作环境容易对工作人员身体健康造成危害。

　　2、为了克服现场作业对工作人员的影响，公告号为cn214530881u、名称为《矿用挖掘机远程操控系统》的中国专利文献公开了一种矿用挖掘机远程操控系统，该系统通过构建挖掘机状态感知及远程呈现系统，来实现挖掘机的远程感知和远程操控。然而，该系统利用摄像头采集挖掘机及其工作环境的二维图像，以及利用挖掘机上自身已有的传感器采集挖掘机的状态信息，不能使操作人员全面直观地掌握挖掘机的运行状态和物料的详细信息，导致操作人员在进行挖掘机操作时的控制偏差较大，挖掘机的操作效率较低。

　　1、为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本实用新型提供一种挖掘机远程控制系统。

　　4、音视频采集单元，与机上控制单元连接，用于采集挖掘机及其工作环境的音视频信息；

　　6、关键数据采集单元，与所述机上控制单元连接，用于采集挖掘机底盘的俯仰角和翻滚角、挖掘机的回转角、提升高度和推压距离；

　　7、所述机上控制单元，分别与远端控制单元和所述挖掘机上配置的各个传感器连接，用于采集及接收音视频信息、物料的三维信息和包括关键数据在内的挖掘机的运行状态数据信息，并发送至所述远端控制单元，以及用于根据所述远端控制单元发送的控制信号控制所述挖掘机动作；

　　10、摄像头，包括多个，多个所述摄像头分别安装在所述挖掘机的多个不同位置，多个所述摄像头与所述机上控制单元连接，用于采集挖掘机及其工作环境的音视频信息，并将音视频信息发送至所述机上控制单元。

　　12、激光雷达扫描仪，安装在所述挖掘机的司机室外侧顶部，与所述机上控制单元连接，用于对所述挖掘机挖掘的物料进行激光扫描以获取物料的三维模型信息，并将三维模型信息发送至所述机上控制单元。

　　14、陀螺仪，安装在所述挖掘机的底盘，与所述机上控制单元连接，用于采集所述挖掘机底盘的俯仰角和翻滚角，并将采集的信息发送至所述机上控制单元；

　　15、回转编码器，安装在所述挖掘机的回转机构低速侧，与所述机上控制单元连接，用于采集所述挖掘机的回转角，并将采集的信息发送至所述机上控制单元；

　　16、提升编码器，安装在所述挖掘机的提升卷筒上，与所述机上控制单元连接，用于采集挖掘机提升钢丝绳的伸缩长度，并将采集的信息发送至所述机上控制单元；

　　17、推压编码器，安装在所述挖掘机的推压机构低速侧，与所述机上控制单元连接，用于采集挖掘机斗杆的伸缩长度，并将采集的信息发送至所述机上控制单元。

　　19、车载plc，分别与车载工控机、所述陀螺仪、所述回转编码器、所述提升编码器、所述推压编码器、所述挖掘机上配置的其余传感器和所述挖掘机的变频器连接，用于采集及接收包括关键数据在内的挖掘机的运行状态数据信息，并将信息发送至所述车载工控机，以及用于根据接收的控制信号控制所述挖掘机的所述变频器；

　　20、所述车载工控机，分别与多个所述摄像头、所述激光雷达扫描仪和所述远端控制单元连接，用于采集及接收音视频信息、物料的三维模型信息和包括关键数据在内的挖掘机的运行状态数据信息，并发送至所述远端控制单元，以及将所述远端控制单元发送的控制信号发送至所述车载plc。

　　22、远端操作平台，集成有工控机和触摸控制屏，分别与所述车载工控机和远端显示器连接，用于接收所述车载工控机发送的音视频信息、物料的三维模型信息和包括关键数据在内的挖掘机的运行状态数据信息，以及用于生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述车载工控机；

　　23、所述远端显示器，用于显示挖掘机及其工作环境的音视频、物料的三维模型和包括关键数据在内的挖掘机的运行状态数据。

　　26、3d图像采集单元，与所述机上控制单元连接，用于采集挖掘机的3d工作图像，并发送至所述机上控制单元，以使所述机上控制单元将接收的3d工作图像发送至所述远端控制单元。

　　28、双目摄像头，安装在所述挖掘机的司机室正面，与所述车载工控机连接，用于采集挖掘机的3d工作图像，并发送至所述车载工控机。

　　30、3d显示器，与所述远端操作平台连接，用于显示所述远端操作平台发送的3d工作图像。

　　32、本实用新型的挖掘机远程控制系统通过设置音视频采集单元采集挖掘机及其工作环境的音视频信息，设置物料信息采集单元采集物料的三维信息，设置关键数据采集单元采集挖掘机的关键运行数据，设置3d图像采集单元采集挖掘机的3d工作图像，并在远程端进行采集的各类信息显示，能够提高远程端的操作人员对挖掘机的空间景深感知，使操作人员能够全面直观地掌握挖掘机的运行状态，提高操作人员对于挖掘机的当前状态和环境的判断准确性和判断效率，提高挖掘机的远程控制精度和工作效率。

　　2.根据权利要求1所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述音视频采集单元包括：

　　3.根据权利要求2所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述物料信息采集单元包括：

　　4.根据权利要求3所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述关键数据采集单元包括：

　　5.根据权利要求4所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述机上控制单元包括：

　　6.根据权利要求5所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述远端控制单元包括：

　　7.根据权利要求6所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述远端显示器为多分屏显示器。

　　9.根据权利要求8所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述3d图像采集单元包括：

　　10.根据权利要求8或9所述的挖掘机远程控制系统，其特征在于，所述远端控制单元还包括：

　　本技术公开了一种挖掘机远程控制系统，包括：音视频采集单元，用于采集挖掘机及其工作环境的音视频信息；物料信息采集单元，用于采集物料的三维信息；关键数据采集单元，用于采集挖掘机底盘的俯仰角和翻滚角、挖掘机的回转角、提升高度和推压距离；机上控制单元，与远端控制单元和挖掘机上配置的各个传感器连接，用于采集及接收音视频信息、物料的三维信息和包括关键数据的挖掘机的运行状态数据信息，以及根据控制信号控制挖掘机动作；远端控制单元，用于显示接收的信息，以及生成控制信号。本技术能够提高远程端的操作人员对挖掘机的空间景深感知，使操作人员能够全面直观地掌握挖掘机的运行状态，提高挖掘机的远程控制精度和工作效率。

　　张强,李洪,王鸿儒,杨星源,南伟杰,尉建龙,岳海峰,马增辉,姚文峰,张晓琳,苏田丰,张岩,张柏荣,蒋星

　　技术研发人员：张强 李洪 王鸿儒 杨星源 南伟杰 尉建龙 岳海峰 马增辉 姚文峰 张晓琳 苏田丰 张岩 张柏荣 蒋星

　　1.振动信号时频分析理论与测试系统设计 2.汽车检测系统设计 3.汽车电子控制系统设计