[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2805764C2 - System and method for managing returnable material on surface during delivery - Google Patents

System and method for managing returnable material on surface during delivery Download PDF

Info

Publication number
RU2805764C2
RU2805764C2 RU2021125063A RU2021125063A RU2805764C2 RU 2805764 C2 RU2805764 C2 RU 2805764C2 RU 2021125063 A RU2021125063 A RU 2021125063A RU 2021125063 A RU2021125063 A RU 2021125063A RU 2805764 C2 RU2805764 C2 RU 2805764C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mining
truck
return material
trucks
initial
Prior art date
Application number
RU2021125063A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021125063A (en
Inventor
Карл Ф.Б. ХЕНДРИКС
Original Assignee
Кейтерпиллар Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кейтерпиллар Инк. filed Critical Кейтерпиллар Инк.
Publication of RU2021125063A publication Critical patent/RU2021125063A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2805764C2 publication Critical patent/RU2805764C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mobile delivery machines for moving material.
SUBSTANCE: system for routing and operating mining dump trucks at a work location (100) contains a plurality of mining dump trucks (40), a loading machine (11) and a controller (116). The controller (116) is configured to determine the initial amount of returnable material in the tipping body of each mining dump truck (40); gaining access to the original useful capacity for each dump truck (40); generating an initial material movement plan; generating initial movement command signals for the operation of loading machines (11) and mining dump trucks (40); determining the current amount of returnable material in the tipping body (44) of each mining dump truck (40); gaining access to a modified payload capacity for each mining truck (40); generating a modified material movement plan and modified movement command signals.
EFFECT: increasing the efficiency of the process of moving material by mining dump trucks and, as a result, minimizing the downtime of dump trucks.
10 cl, 11 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в целом относится к подвижным машинам для доставки для перемещения материала и, в частности, к системе эксплуатации машин для доставки на основании количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове машины для доставки. The present invention generally relates to movable delivery vehicles for moving material and, in particular, to a system for operating delivery vehicles based on the amount of return material in the tipping body of the delivery vehicle.

Уровень техникиState of the art

Такие машины, как карьерные самосвалы, или машины для доставки, используются в различных отраслях промышленности для транспортировки, или перемещения, материала из одного местоположения в другое. При использовании карьерного самосвала для доставки материала после каждой операции разгрузки некоторая часть материала при определенных условиях может прилипать к внутренней поверхности опрокидывающегося кузова карьерного самосвала или налипать на нее. Материал, остающийся в опрокидывающемся кузове, может называться разными терминами, такими как «возвратный материал», «остаточный груз» или «мертвый слой». Machines such as mining trucks, or delivery vehicles, are used in various industries to transport, or move, material from one location to another. When using a mining truck to deliver material after each dumping operation, some of the material may, under certain conditions, adhere to or adhere to the inside surface of the dump truck body. The material remaining in the tipping body may be referred to by various terms, such as "return material", "residual load" or "dead layer".

Возвратный материал, остающийся в опрокидывающемся кузове, является нежелательным, так как он снижает производительность машины. В частности, возвратный материал снижает полезную емкость (например, объем) опрокидывающегося кузова, из-за чего для перемещения желаемого количества материала от места погрузки к месту разгрузки требуется большее количество рейсов. Кроме того, увеличенный из-за возвратного материала вес опрокидывающегося кузова также снижает эффективность использования топлива карьерными самосвалами. Каждая из этих причин снижает эффективность процесса перемещения материала. Return material remaining in the tipping body is undesirable as it reduces machine performance. In particular, return material reduces the usable capacity (eg, volume) of the tipping body, requiring more trips to move the desired amount of material from the loading location to the unloading location. In addition, the increased weight of the tipping body due to return material also reduces the fuel efficiency of mining trucks. Each of these reasons reduces the efficiency of the material movement process.

В патентной заявке Великобритании №2537590 раскрыт грузовик-самосвал, содержащий самосвальный кузов, который может поворачиваться при помощи гидравлического цилиндра для опорожнения самосвального кузова. Измеряется параметр давления, связанный с гидравлическим давлением гидравлического цилиндра. На основании параметра давления можно измерять остаточный груз в самосвальном кузове. UK Patent Application No. 2537590 discloses a tipper truck comprising a tipper body that can be rotated by a hydraulic cylinder to empty the tipper body. The pressure parameter associated with the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder is measured. Based on the pressure parameter, the residual load in the dump body can be measured.

Вышеприведенное рассмотрение уровня техники предназначено лишь для оказания помощи читателю. Не предполагается ограничение инноваций, описанных в настоящем документе, также не предполагается ограничение или расширение рассмотренного известного уровня техники. Поэтому вышеприведенное рассмотрение не следует воспринимать как указывающее, что какой-либо определенный элемент прежней системы не является подходящим для использования совместно с инновациями, описанными в настоящем документе, оно также не предназначено для указания того, что какой-либо элемент является существенным при реализации инноваций, описанных в настоящем документе. Реализации и применение инноваций, описанных в настоящем документе, определяются прилагаемой формулой изобретения. The above discussion of the prior art is intended only to assist the reader. It is not intended to limit the innovations described herein, nor is it intended to limit or extend the prior art discussed. Therefore, the foregoing discussion should not be taken to indicate that any particular element of the legacy system is not suitable for use in conjunction with the innovations described in this document, nor is it intended to indicate that any element is essential to the implementation of the innovations. described in this document. The implementation and application of the innovations described herein are defined by the appended claims.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В первом аспекте система составления маршрута машин и планирования для подвижных машин в месте производства работ содержит множество карьерных самосвалов, по меньшей мере одну погрузочную машину и контроллер. Каждый карьерный самосвал имеет опрокидывающийся кузов с внутренней поверхностью для доставки материала. По меньшей мере одна погрузочная машина выполнена с возможностью погрузки материала в опрокидывающийся кузов каждого карьерного самосвала. Контроллер выполнен с возможностью получения доступа к емкости каждой погрузочной машины, определения исходного количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала и получения доступа к исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, причем исходная полезная емкость частично основана на исходном количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью получения доступа к количеству погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте производства работ, генерирования исходного плана перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, емкости каждой погрузочной машины и исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала и генерирования исходных сигналов команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин и карьерных самосвалов в месте производства работ на основании исходного плана перемещения материала. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения текущего количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала, получения доступа к модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, причем модифицированная полезная емкость частично основана на текущем количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале, генерирования модифицированного плана перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, емкости каждой погрузочной машины и модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала и генерирования модифицированных сигналов команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин и карьерных самосвалов в месте производства работ на основании модифицированного плана перемещения материала. In a first aspect, a machine routing and scheduling system for movable machines at a work site comprises a plurality of mining trucks, at least one loader, and a controller. Each mining dump truck has a tipping body with an internal surface for material delivery. At least one loading machine is configured to load material into the tipping body of each mining dump truck. The controller is configured to access the capacity of each loader, determine an initial amount of returnable material in the tipping body of each mining truck, and access the initial payload capacity for each mining truck, wherein the initial payload capacity is based in part on the initial amount of returnable material in each mining truck. . The controller is further configured to access the number of loaders and dump trucks operating at the work site, generate an initial material movement plan based on the number of loaders and dump trucks, the capacity of each loader and the initial payable capacity for each dump truck, and generate initial movement command signals for the operation of loading machines and mining dump trucks at the work site based on the original material movement plan. The controller is further configured to determine the current amount of returnable material in the tipping body of each mining truck, accessing a modified payload capacity for each mining truck, wherein the modified payload capacity is based in part on the current amount of returnable material in each mining truck, generating a modified material transfer plan for based on the number of loading machines and mining trucks, the capacity of each loading machine and the modified payload capacity for each mining truck, and generating modified move command signals for operating the loading machines and mining trucks at the work site based on the modified material movement plan.

В другом аспекте способ составления маршрута машин и планирования для подвижных машин в месте производства работ включает предоставление множества карьерных самосвалов, предоставление по меньшей мере одной погрузочной машины для погрузки материала в опрокидывающийся кузов каждого карьерного самосвала, получение доступа к емкости каждой погрузочной машины, определение исходного количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала и получение доступа к исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, причем исходная полезная емкость частично основана на исходном количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале. Способ дополнительно включает получение доступа к количеству погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте производства работ, генерирование исходного плана перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, и полезной емкости для каждой погрузочной машины, и исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, и генерирование исходных сигналов команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин и карьерных самосвалов в месте производства работ на основании исходного плана перемещения материала. Способ дополнительно включает определение текущего количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала, получение доступа к модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, причем модифицированная полезная емкость частично основана на текущем количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале, генерирование модифицированного плана перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов и модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала и генерирование модифицированных сигналов команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин и карьерных самосвалов в месте производства работ на основании модифицированного плана перемещения материала.In another aspect, a method for routing and scheduling movable machinery at a work site includes providing a plurality of mining trucks, providing at least one loader to load material into the tipper body of each mining truck, obtaining access to the container of each loading vehicle, determining an initial quantity of returnable material in the tipping body of each mining truck and accessing an initial payload capacity for each mining truck, wherein the initial payload capacity is based in part on the initial amount of returnable material in each mining truck. The method further includes accessing the number of loaders and dump trucks operating at the work site, generating an initial material movement plan based on the number of loaders and dump trucks, and a payload capacity for each loader, and an initial payload capacity for each haul truck, and generating initial movement command signals for operating loading machines and mining trucks at the work site based on the initial material movement plan. The method further includes determining the current amount of returnable material in the tipping body of each mining truck, accessing a modified payload capacity for each mining truck, wherein the modified payload capacity is based in part on the current amount of returnable material in each mining truck, generating a modified material transfer plan based on the amount loading machines and mining trucks and a modified payload capacity for each mining truck and generating modified movement command signals for operating the loading machines and mining trucks at the work site based on the modified material movement plan.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На фиг. 1 изображена схематическая иллюстрация места производства работ, в котором можно использовать принципы, раскрытые в настоящем документе;In fig. 1 is a schematic illustration of a work site in which the principles disclosed herein may be used;

на фиг. 2 изображен перспективный вид погрузочной машины и карьерного самосвала, эксплуатируемых в месте производства работ, показанном на фиг. 1; in fig. 2 is a perspective view of a loading machine and a mining truck operating at the work site shown in FIG. 1;

на фиг. 3 изображен схематический вид сзади карьерного самосвала, показанного на фиг. 2, с воспринимающим устройством текущего контроля, расположенным над опрокидывающимся кузовом карьерного самосвала;in fig. 3 is a schematic rear view of the mining truck shown in FIG. 2, with a current monitoring sensing device located above the tipping body of a mining dump truck;

на фиг. 4 изображен вид сбоку карьерного самосвала, показанного на фиг. 2;in fig. 4 is a side view of the mining truck shown in FIG. 2;

на фиг. 5 изображен перспективный вид сзади опрокидывающегося кузова карьерного самосвала, показанного на фиг. 4; in fig. 5 is a rear perspective view of the dump truck body shown in FIG. 4;

на фиг. 6 изображен вид сбоку экскаватора для использования совместно с системами, раскрытыми в настоящем документе; in fig. 6 is a side view of an excavator for use with the systems disclosed herein;

на фиг. 7 изображен перспективный вид гидропульта для использования совместно с системами, раскрытыми в настоящем документе; in fig. 7 is a perspective view of a hydraulic console for use in conjunction with the systems disclosed herein;

на фиг. 8 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование аспекта систем, раскрытых в настоящем документе;in fig. 8 is a block diagram illustrating the operation of an aspect of the systems disclosed herein;

на фиг. 9 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование второго аспекта систем, раскрытых в настоящем документе; in fig. 9 is a block diagram illustrating the operation of a second aspect of the systems disclosed herein;

на фиг. 10 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование третьего аспекта систем, раскрытых в настоящем документе; иin fig. 10 is a block diagram illustrating the operation of the third aspect of the systems disclosed herein; And

на фиг. 11 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование четвертого аспекта систем, раскрытых в настоящем документе.in fig. 11 is a block diagram illustrating the operation of the fourth aspect of the systems disclosed herein.

Подробное описаниеDetailed description

На фиг. 1 изображено примерное место 100 производства работ, в котором одна или более машин 10 могут работать автономно, полуавтономно или с ручным управлением для перемещения материала из одного местоположения в месте 100 производства работ в другое местоположение в месте производства работ или в дополнительное местоположение в месте, удаленном от места производства работ. Место 100 производства работ может представлять собой часть, например, шахты, строительной площадки, места дорожных работ, полигона для захоронения отходов, карьера, леса или место любого другого типа. Как изображено на фиг. 1, для погрузки материала на карьерный самосвал 40 используется экскаватор 11, хотя для погрузки материала может использоваться машина любого типа и для последующей транспортировки материала может использоваться машина любого типа. In fig. 1 depicts an exemplary work site 100 in which one or more machines 10 may operate autonomously, semi-autonomously, or manually to move material from one location at the work site 100 to another location at the work site or to an additional location at a remote location. from the place of work. The work site 100 may be part of, for example, a mine, a construction site, a road work site, a landfill, a quarry, a forest, or any other type of site. As shown in FIG. 1, an excavator 11 is used to load the material onto the mining truck 40, although any type of machine may be used to load the material and any type of machine may be used to subsequently transport the material.

Место 100 производства работ может содержать несколько местоположений, предназначенных для конкретных целей. Например, первое местоположение может быть назначено в качестве местоположения 101 погрузки, в котором одна или более погрузочных машин, таких как экскаватор 11 или другие машины, эксплуатируются с целью наполнения материалом одного или более карьерных самосвалов 40. Второе местоположение может быть назначено в качестве местоположения 102 разгрузки, в котором карьерные самосвалы 40 выгружают, или разгружают, их полезный груз. В раскрытом варианте осуществления местоположение 102 разгрузки расположено на краю крутого склона, гребня или области обрыва, часто называемой откосом 103. В этом варианте осуществления карьерные самосвалы 40 могут эксплуатироваться с целью выгрузки их полезного груза над краем откоса 103. Карьерные самосвалы 40 могут следовать по основной траектории 104 перемещения, которая в целом проходит между местоположением 101 погрузки и местоположением 102 разгрузки. The work site 100 may contain multiple locations dedicated to specific purposes. For example, a first location may be designated as a loading location 101 in which one or more loading machines, such as an excavator 11 or other machines, are operated to fill one or more mining trucks 40 with material. A second location may be designated as a location 102 unloading, in which the mining trucks 40 unload, or unload, their payload. In the disclosed embodiment, the unloading location 102 is located at the edge of a steep slope, ridge, or cliff area, often referred to as slope 103. In this embodiment, mining trucks 40 may be operated to unload their payload over the edge of slope 103. Mining trucks 40 may follow a main path. a travel path 104 that generally extends between the loading location 101 and the unloading location 102.

Местоположение 102 разгрузки можно подразделить на группы 105 объектов 106 разгрузки, в которых карьерные самосвалы 40 могут выгружать их полезный груз. Предусматривается, что местоположение 102 разгрузки может иметь любое количество групп 105. За счет наличия в местоположении 102 разгрузки нескольких групп 105 в местоположении 102 разгрузки могут одновременно работать более одного карьерного самосвала 40 без проблем с дорожным движением и значительных временных задержек.The unloading location 102 can be subdivided into groups 105 of unloading facilities 106 at which the mining trucks 40 can unload their payload. It is contemplated that the unloading location 102 may have any number of groups 105. By having multiple groups 105 at the unloading location 102, more than one mining truck 40 can operate simultaneously without traffic problems or significant time delays.

Система 115 управления, которая в целом указана на фиг. 1 стрелкой, связанной с местом 100 производства работ, может функционировать для управления определенными аспектами работы машин в месте производства работ и также осуществлять обмен информацией между машинами, а также между машинами и административным отделом или удаленной системой 120. Система 115 управления может представлять собой самостоятельную систему или может содержать другие системы, в том числе системы, которые находятся в различных машинах 10 или связаны с ними, такие как системы управления машин, которые описаны ниже. The control system 115, which is generally indicated in FIG. 1 by an arrow associated with a work location 100 may function to control certain aspects of the operation of machines at a work site and also exchange information between machines and between machines and an administrative department or remote system 120. The control system 115 may be a stand-alone system or may contain other systems, including systems that are located in or associated with various machines 10, such as machine control systems, which are described below.

Система 115 управления может содержать компоненты в месте 100 производства работ и может также содержать компоненты, расположенные на расстоянии от места производства работ. В результате функциональные возможности системы 115 управления могут быть распределены так, чтобы определенные функции выполнялись в месте 100 производства работ, а другие функции выполнялись удаленно, например, в центре дистанционного управления. Для передачи сигналов между компонентами система 115 управления может содержать систему связи, содержащую как систему 121 беспроводной связи в командном центре 122, так и системы проводной связи (не показаны). The control system 115 may contain components at the work site 100 and may also include components located at a distance from the work site. As a result, the functionality of the control system 115 can be distributed so that certain functions are performed at the work site 100 and other functions are performed remotely, for example, at a remote control center. To transmit signals between components, the control system 115 may include a communications system including both a wireless communications system 121 in the command center 122 and wired communications systems (not shown).

Система 115 управления может содержать электронный модуль управления, или контроллер 116, который может принимать различные входные сигналы от системы 121 беспроводной связи, систем проводной связи (не показаны), систем управления и датчиков, связанных с машинами 10, или от любого другого источника. Система 115 управления и контроллер 116 могут управлять и предоставлять входные данные для эксплуатации различных аспектов места 100 производства работ, в том числе конкретные задачи и операции, выполняемые машинами 10. The control system 115 may include an electronic control module, or controller 116, that may receive various input signals from the wireless communication system 121, wired communication systems (not shown), control systems and sensors associated with the machines 10, or any other source. The control system 115 and controller 116 may control and provide inputs for the operation of various aspects of the work site 100, including specific tasks and operations performed by the machines 10.

Контроллер 116 может представлять собой электронный контроллер, действующий логическим образом с целью выполнения операций, исполнения алгоритмов управления, хранения и извлечения данных, а также других необходимых операций. Контроллер 116 может содержать запоминающее устройство, вспомогательные запоминающие устройства, процессоры и любые другие компоненты для запуска приложения или иметь к ним доступ. Запоминающее устройство и вспомогательные запоминающие устройства могут иметь форму постоянного запоминающего устройства (ROM), оперативного запоминающего устройства (RAM) или интегральной схемы, выполненной с возможностью доступа к ней контроллера. С контроллером 116 могут быть связаны различные другие схемы, такие как схема источника питания, схема преобразования сигналов, схема запуска и схемы других типов. The controller 116 may be an electronic controller that operates in a logical manner to perform operations, execute control algorithms, store and retrieve data, and other necessary operations. The controller 116 may contain or have access to storage, auxiliary storage devices, processors, and any other components for running the application. The storage device and auxiliary storage devices may be in the form of a read-only memory (ROM), random access memory (RAM), or an integrated circuit capable of being accessed by a controller. Various other circuits may be associated with controller 116, such as power supply circuitry, signal conditioning circuitry, trigger circuitry, and other types of circuitry.

Контроллер 116 может представлять собой один контроллер или может включать более одного контроллера, выполненных с возможностью управления различными функциями и/или элементами системы 115 управления. Например, контроллер 116 может содержать контроллеры машин, связанные с машинами 10. Термин «контроллер», как подразумевается, используется в самом широком смысле, включая одно или более контроллеров и/или микропроцессоров, которые могут быть связаны с местом 100 производства работ и/или машинами 10, и которые могут взаимодействовать при управлении различными функциями и операциями в месте производства работ и в машинах. Функциональные возможности контроллера 116 могут быть реализованы в аппаратном и/или программном обеспечении независимо от функциональной возможности. Контроллер 116 может основываться на одной или более карт данных, которые связаны с условиями эксплуатации и окружающими условиями в месте 100 производства работ, а также с характеристиками и возможностями машин 10, которые могут храниться в запоминающем устройстве контроллера. Каждая из этих карт данных может содержать набор данных в форме таблиц, графиков и/или уравнений. The controller 116 may be a single controller or may include more than one controller configured to control various functions and/or elements of the control system 115. For example, controller 116 may include machine controllers associated with machines 10. The term “controller” is intended to be used in its broadest sense to include one or more controllers and/or microprocessors that may be associated with work site 100 and/or machines 10, and which can interact to control various functions and operations at the work site and in the machines. The functionality of controller 116 may be implemented in hardware and/or software regardless of functionality. The controller 116 may be based on one or more data maps that relate to operating and environmental conditions at the work site 100, as well as the characteristics and capabilities of the machines 10, which may be stored in the controller's memory. Each of these data cards may contain a set of data in the form of tables, graphs and/or equations.

Экскаватор 11 имеет несколько систем и компонентов, которые взаимодействуют для перемещения материала требуемым образом. Экскаватор 11 может содержать систему 12 рабочего оборудования, содержащую поворотный элемент или платформу 13, шасси 14 и рычажный механизм 16 в сборе, содержащий рабочее приспособление, выполненное в виде ковша 17. Платформа 13 может быть расположена с возможностью вращения на шасси 14 и может содержать кабину 18 оператора, из которой оператор может управлять некоторыми или всеми операциями экскаватора 11. Вращение платформы 13 относительно шасси 14 может производиться поворотным двигателем, в целом указанным ссылочной позицией 19.The excavator 11 has several systems and components that interact to move material in the required manner. The excavator 11 may include a work equipment system 12 comprising a rotating member or platform 13, a chassis 14, and a linkage assembly 16 containing a work attachment in the form of a bucket 17. The platform 13 may be rotatably positioned on the chassis 14 and may include a cab 18 operator from which the operator may control some or all of the operations of the excavator 11. Rotation of the platform 13 relative to the chassis 14 may be effected by a rotary motor generally indicated by reference numeral 19.

Шасси 14 может представлять собой несущую конструкцию для одного или более тяговых устройств 20, выполненных в виде входящих в зацепление с грунтом гусениц, использующихся для обеспечения возможности поступательного движения экскаватора 11 по рабочей поверхности и, таким образом, позволяющих системе 12 рабочего оборудования представлять собой подвижную систему рабочего оборудования. Альтернативно, тяговые устройства 20 могут быть выполнены в виде колес, лент или других тяговых устройств, известных в данной области техники. The chassis 14 may be a supporting structure for one or more traction devices 20, made in the form of tracks engaged with the ground, used to enable the forward movement of the excavator 11 along the working surface and, thus, allowing the work equipment system 12 to be a moving system working equipment. Alternatively, the traction devices 20 may be in the form of wheels, belts, or other traction devices known in the art.

Энергию для работы экскаватора 11 может обеспечивать первичный двигатель 15. В одном варианте осуществления первичный двигатель 15 может быть реализован в виде двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель, бензиновый двигатель, двигатель на газообразном топливе (например, двигатель на природном газе) или двигатель внутреннего сгорания любого другого типа, известный в данной области техники. Альтернативно, первичный двигатель 15 может быть реализован в виде источника энергии без горения, такого как электрический источник, в том числе топливный элемент или устройство аккумулирования энергии, такое как батарея, соединенная с двигателем. Первичный двигатель 15 может обеспечивать вращательную мощность для приведения в движение тяговых устройств 20, тем самым приводя в движение экскаватор 11. Первичный двигатель 15 может также обеспечивать энергией другие системы и компоненты экскаватора 11. Power to operate the excavator 11 may be provided by a prime mover 15. In one embodiment, the prime mover 15 may be implemented as an internal combustion engine, such as a diesel engine, a gasoline engine, a gaseous fuel engine (e.g., a natural gas engine), or an internal combustion engine. any other type of combustion known in the art. Alternatively, the prime mover 15 may be implemented as a non-combustion energy source, such as an electrical source, including a fuel cell, or an energy storage device, such as a battery coupled to the engine. The prime mover 15 may provide rotational power to drive the traction devices 20, thereby driving the excavator 11. The prime mover 15 may also provide power to other systems and components of the excavator 11.

Рычажный механизм 16 в сборе может содержать один или более рычажных элементов, выполненных с возможностью перемещения ковша 17. В одном примере рычажный механизм 16 в сборе может содержать элемент 22 в виде стрелы и элемент 23 в виде рукояти. Первый конец элемента 22 в виде стрелы может быть шарнирно соединен с платформой 13, а второй конец элемента в виде стрелы может быть шарнирно соединен с первым концом элемента 23 в виде рукояти. Ковш 17 может быть шарнирно или подвижно соединен со вторым концом элемента 23 в виде рукояти. The linkage assembly 16 may include one or more linkage members configured to move the bucket 17. In one example, the linkage assembly 16 may include a boom member 22 and a handle member 23. The first end of the boom member 22 may be pivotally connected to the platform 13, and the second end of the boom member may be pivotally coupled to the first end of the handle member 23. The bucket 17 can be hinged or movably connected to the second end of the element 23 in the form of a handle.

Каждый рычажный элемент может содержать и может быть функционально соединен с одним или более приводов, таких как гидравлические цилиндры. В частности, элемент 22 в виде стрелы может приводиться в движение или перемещаться по траектории при помощи одного или более гидравлических цилиндров 25 стрелы. Элемент 23 в виде рукояти может приводиться в движение при помощи гидравлического цилиндра 26 рукояти. Вращение ковша 17 относительно элемента 23 в виде рукояти может осуществляться при помощи гидравлических цилиндров 27 рабочего приспособления. Рычажные элементы могут поступательно перемещаться или вращаться в плоскости, в целом ортогональной рабочей поверхности. Предусматриваются и другие типы приводов, такие как электродвигатели, пневмодвигатели или любые другие приводные устройства. Each lever element may comprise and be operably coupled to one or more actuators, such as hydraulic cylinders. In particular, the boom member 22 may be driven or moved along a path by one or more boom hydraulic cylinders 25. The handle member 23 can be driven by a hydraulic handle cylinder 26. The rotation of the bucket 17 relative to the element 23 in the form of a handle can be carried out using hydraulic cylinders 27 of the working device. The lever elements can be translated or rotated in a plane generally orthogonal to the working surface. Other types of drives are also contemplated, such as electric motors, air motors, or any other drive devices.

Экскаватор 11 может содержать и может управляться системой 30 управления экскаватора, которая в целом показана на фиг. 2 стрелкой, указывающей связь с машиной. Система 30 управления экскаватора может содержать электронный модуль управления, или контроллер, такой как контроллер 31 экскаватора, которое управляет работой различных аспектов экскаватора 11, в том числе трансмиссией и гидравлическими системами. Система 30 управления экскаватора и контроллер 31 экскаватора могут быть идентичными или подобными по конструкции и принципу работы вышеописанным системе 115 управления и контроллеру 116 места производства работ соответственно, описания которых не будут повторяться в данном документе. Система 30 управления экскаватора и контроллер 31 экскаватора могут быть расположены на экскаваторе 11, а также могут содержать компоненты, расположенные удаленно от экскаватора, например, на любой из других машин 10 в месте 100 производства работ или в командном центре 122. Функциональные возможности контроллера 31 экскаватора могут быть распределены так, чтобы определенные функции выполнялись на экскаваторе 11, а другие функции выполнялись удаленно. Excavator 11 may include and be controlled by an excavator control system 30, which is generally shown in FIG. 2 arrow indicating connection with the machine. The excavator control system 30 may include an electronic control module, or controller, such as an excavator controller 31, that controls the operation of various aspects of the excavator 11, including the transmission and hydraulic systems. The excavator control system 30 and the excavator controller 31 may be identical or similar in design and operating principle to the above-described control system 115 and work site controller 116, respectively, the descriptions of which will not be repeated herein. The excavator control system 30 and the excavator controller 31 may be located on the excavator 11 and may also include components located remotely from the excavator, such as on any of the other machines 10 at the work site 100 or at the command center 122. Functionality of the excavator controller 31 may be distributed so that certain functions are performed on the excavator 11 and other functions are performed remotely.

Экскаватор 11 может быть оснащен множеством датчиков, предоставляющих данные, которые указывают (непосредственно или опосредованно) различные эксплуатационные параметры машины и/или условия эксплуатации, в которых работает машина. Термин «датчик», как подразумевается, используется в его самом широком смысле как включающий один или более датчиков и относящихся к ним компонентов, которые могут быть связаны с экскаватором 11 и могут взаимодействовать для измерения различных функций, операций и эксплуатационных характеристик машины и/или аспектов условий окружающей среды, в которых работает машина. The excavator 11 may be equipped with a plurality of sensors providing data that indicate (directly or indirectly) various operational parameters of the machine and/or operating conditions under which the machine operates. The term “sensor” is intended to be used in its broadest sense to include one or more sensors and related components that may be associated with the excavator 11 and may interact to measure various machine functions, operations and performance characteristics and/or aspects environmental conditions in which the machine operates.

Система 32 определения пространственного расположения системы рабочего оборудования, в целом показанная на фиг. 2 стрелкой, указывающей связь с экскаватором 11, содержит датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования для определения положения и ориентации (т.е. курса, тангажа, крена, или наклона, и рыскания) системы 12 рабочего оборудования относительно места 100 производства работ. Положение и ориентацию иногда совместно называют «пространственным расположением». Датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может содержать множество отдельных датчиков, взаимодействующих для генерирования и подачи на контроллер 31 экскаватора сигналов пространственного расположения, указывающих положение и ориентацию системы 12 рабочего оборудования. The system 32 for determining the spatial arrangement of the work equipment system, generally shown in FIG. 2, with an arrow indicating communication with the excavator 11, contains a spatial location sensor 33 of the work equipment system for determining the position and orientation (i.e., heading, pitch, roll, or inclination, and yaw) of the work equipment system 12 relative to the work site 100. Position and orientation are sometimes collectively referred to as "spatial arrangement". The work equipment system attitude sensor 33 may include a plurality of individual sensors that cooperate to generate and provide to the excavator controller 31 attitude signals indicating the position and orientation of the work equipment system 12.

В одном примере датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может содержать один или более датчиков, которые взаимодействуют с системой определения положения, такой как глобальная система спутниковой навигации или глобальная система позиционирования, чтобы функционировать в качестве датчика пространственного расположения. В другом примере датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может дополнительно содержать датчик уклона, или угла наклона, такой как датчик угла тангажа, для измерения уклона, или угла наклона, системы 12 рабочего оборудования относительно точки отсчета на грунте или земле. Контроллер 31 экскаватора может использовать сигналы пространственного расположения системы рабочего оборудования от датчика 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования для определения пространственного расположения системы 12 рабочего оборудования в месте 100 производства работ. В других примерах датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования для определения всех или некоторых аспектов пространственного расположения системы 12 рабочего оборудования может содержать счетчик пробега или другой датчик для измерения вращения колес, систему на основе восприятия или может использовать другие системы, такие как лазеры, сонар или радар. In one example, the implement system attitude sensor 33 may include one or more sensors that interface with a position determination system, such as a GPS or global positioning system, to function as an attitude sensor. In another example, the implement system spatial position sensor 33 may further include a slope or inclination sensor, such as a pitch sensor, for measuring the slope or inclination of the implement system 12 relative to a reference point on the ground or ground. The excavator controller 31 may use the work equipment system spatial position signals from the work equipment system spatial position sensor 33 to determine the spatial position of the work equipment system 12 at the work location 100 . In other examples, the implement system spatial arrangement sensor 33 for determining all or some aspects of the implement system 12 spatial arrangement may comprise a odometer or other sensor for measuring wheel rotation, a perception-based system, or may use other systems such as lasers, sonar, or radar.

В варианте осуществления датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может содержать первый датчик пространственного расположения для определения положения аспекта экскаваторов, такого как платформа 13 или шасси 14, совместно со множеством датчиков угла, указанных в целом ссылочной позицией 34 и расположенных рядом с одним или более шарнирами рычажных элементов (т.е. шарниром стрелы между платформой 13 и элементом 22 в виде стрелы, шарниром рукояти между элементом 22 в виде стрелы и элементом 23 в виде рукояти и шарниром рабочего оборудования между ковшом 17 и элементом 23 в виде рукояти). В некоторых случаях общее положение экскаватора 11 можно определить в зависимости от шасси 14. В этих случаях множество датчиков 34 угла может содержать датчик угла для определения относительного угла между платформой 13 и шасси 14. Датчики 34 угла могут содержать инерциальные измерительные блоки, кодовые датчики угла поворота, потенциометры или другие угловые, или измерительные устройства для измерения относительного углового положения компонентов. In an embodiment, the attachment system attitude sensor 33 may comprise a first attitude sensor for determining the position of an aspect of the excavators, such as the platform 13 or chassis 14, together with a plurality of angle sensors, indicated generally by the reference numeral 34 and located adjacent one or more hinges. lever elements (i.e., a boom hinge between the platform 13 and a boom element 22, a stick hinge between a boom element 22 and a handle element 23, and a work equipment hinge between the bucket 17 and a handle element 23). In some cases, the overall position of the excavator 11 can be determined depending on the chassis 14. In these cases, a plurality of angle sensors 34 may include an angle sensor to determine the relative angle between the platform 13 and the chassis 14. The angle sensors 34 may include inertial measurement units, rotation angle encoders , potentiometers or other angular, or measuring devices for measuring the relative angular position of components.

В альтернативном варианте осуществления датчики 34 угла могут измерять смещение привода, и углы шарниров могут быть вычислены на основании положения приводов и размеров рычажных элементов. В другом альтернативном варианте осуществления любые или все датчики 34 угла могут быть выполнены с возможностью измерения угловой скорости или углового ускорения, а не углового положения. Независимо от типа датчиков 34 угла, контроллер 31 экскаватора может использовать выходные сигналы из датчиков угла для определения положения каждого рычажного элемента и ковша 17 относительно платформы 13 и/или шасси 14. In an alternative embodiment, angle sensors 34 may measure actuator displacement and hinge angles may be calculated based on the position of the actuators and the dimensions of the linkage elements. In another alternative embodiment, any or all of the angle sensors 34 may be configured to measure angular velocity or angular acceleration rather than angular position. Regardless of the type of angle sensors 34, the excavator controller 31 may use the output signals from the angle sensors to determine the position of each link member and bucket 17 relative to the platform 13 and/or chassis 14.

Положения компонентов экскаватора 11, в том числе системы 12 рабочего оборудования, могут быть определены на основании кинематической модели машины в совокупности с размерами платформы 13, шасси 14, элемента 22 в виде стрелы, элемента 23 в виде рукояти и ковша 17, а также относительными положениями различных компонентов. В частности, контроллер 31 экскаватора может содержать карту данных, идентифицирующую положение каждого компонента экскаватора 11 на основании относительных положений различных компонентов. Контроллер 31 экскаватора может использовать положение платформы 13 и/или шасси 14 в совокупности с размерами и положениями различных компонентов для определения положения каждого компонента экскаватора 11 относительно места 100 производства работ. Эксплуатационные характеристики и кинематическая модель экскаватора 11 могут храниться в контроллере 31 экскаватора или любом другом контроллере, таком как контроллер 116, или являться доступными для него. The positions of the components of the excavator 11, including the work equipment system 12, can be determined based on the kinematic model of the machine in conjunction with the dimensions of the platform 13, chassis 14, boom element 22, arm 23 and bucket 17, as well as relative positions various components. In particular, the excavator controller 31 may include a data map identifying the position of each component of the excavator 11 based on the relative positions of the various components. The excavator controller 31 may use the position of the platform 13 and/or chassis 14 in conjunction with the sizes and positions of various components to determine the position of each component of the excavator 11 relative to the work site 100 . The operational characteristics and kinematic model of the excavator 11 may be stored in or accessible to the excavator controller 31 or any other controller such as the controller 116.

Со ссылкой на фиг. 2—3 воспринимающая система 35 может быть расположена или установлена вблизи ковша 17. Воспринимающая система 35 может содержать одну или более таких систем, как оптическая система (например, система камер), тепловая или инфракрасная система формирования изображений, система радаров, система LIDAR и/или любая другая необходимая система, работающая со связанными воспринимающими датчиками для обнаружения конфигурации материала в опрокидывающемся кузове 44 карьерного самосвала 40, как более подробно описано ниже. В варианте осуществления воспринимающая система 35 может быть выполнена в виде оптической системы и может содержать воспринимающие датчики, такие как система 36 камер, имеющая одну камеру или несколько камер. В некоторых вариантах осуществления может быть желательным обеспечение источника 37 света для улучшения, дополнения или выделения контраста и/или иного улучшения производительности системы 36 камер в отношении анализа опрокидывающегося кузова 44. With reference to FIG. 2-3, the sensing system 35 may be located or mounted adjacent to the bucket 17. The sensing system 35 may include one or more systems such as an optical system (eg, a camera system), a thermal or infrared imaging system, a radar system, a LIDAR system, and/or or any other necessary system operating with associated sensing sensors to detect the configuration of material in the rollover body 44 of the mining truck 40, as described in more detail below. In an embodiment, the sensing system 35 may be implemented as an optical system and may include sensing sensors, such as a camera system 36 having a single camera or multiple cameras. In some embodiments, it may be desirable to provide a light source 37 to enhance, supplement, or highlight contrast and/or otherwise improve the performance of the camera system 36 with respect to analyzing the rollover body 44.

Воспринимающие датчики, такие как система 36 камер, могут генерировать сигналы или данные восприятия, принимаемые контроллером 31 экскаватора или контроллером 116 и используемые для определения положения возвратного материала на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40, как описано ниже. С этой целью воспринимающая система 35 может использоваться для генерирования электронной карты и/или изображений внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова карьерного самосвала 40. Воспринимающая система 35 может использовать систему 36 камер или любых других датчиков, установленных с целью генерирования данных восприятия. В одном варианте осуществления каждая камера системы 36 камер может быть установлена на экскаваторе 11 в относительно высоко расположенном пункте наблюдения, например, на консольной балке 38, проходящей от элемента 23 в виде рукояти, примыкающего к ковшу 17. Воспринимающие датчики, такие как система 36 камер, при необходимости могут быть расположены и в других местоположениях. Sensing sensors, such as camera system 36, may generate signals or sensing data that are received by excavator controller 31 or controller 116 and used to determine the position of return material on the interior surface 46 of the tipping body 44 of mining truck 40, as described below. To this end, the sensing system 35 may be used to generate an electronic map and/or images of the interior surface 46 of the dump body of the mining truck 40. The sensing system 35 may use a camera system 36 or any other sensors installed for the purpose of generating the sensing data. In one embodiment, each camera of the camera system 36 may be mounted on the excavator 11 at a relatively high observation point, such as on a cantilever beam 38 extending from a handle member 23 adjacent to the bucket 17. Sensing sensors such as the camera system 36 , if necessary, can be located in other locations.

Со ссылкой на фиг. 4 изображена схематическая иллюстрация карьерного самосвала 40 для доставки, или транспортировки, материала. Карьерный самосвал 40 содержит раму 41 и первичный двигатель, такой как двигатель 42, функционально соединенный с ведущими колесами 43 для приведения в движение машины. Карьерный самосвал 40 может использовать механизмы для приведения в движение машин и трансмиссионные механизмы любого типа, в том числе гидростатический, электрический или механический привод. With reference to FIG. 4 is a schematic illustration of a mining truck 40 for delivering, or transporting, material. The mining truck 40 includes a frame 41 and a prime mover, such as a motor 42, operatively coupled to the drive wheels 43 to drive the machine. The mining truck 40 may utilize any type of machine propulsion and transmission mechanisms, including hydrostatic, electric, or mechanical drive.

Контейнер для полезного груза, или опрокидывающийся кузов 44, может быть установлен на шарнирном соединении на раме 41 и выполнен с возможностью перевозки материала. Со ссылкой на фиг. 5 внутренняя поверхность 46 опрокидывающегося кузова 44 может иметь одну из множества разных конфигураций. Внутренняя поверхность 46 может быть установлена конфигурацией нижней поверхности 47, противоположных боковых стенок 48 и передней стенки 49. Со ссылкой на фиг. 4 между рамой 41 и опрокидывающимся кузовом 44 могут проходить приводы, такие как гидравлические цилиндры 50. Эти приводы могут при необходимости приводиться в действие для разгрузки материала из опрокидывающегося кузова 44. The payload container, or tipper body 44, may be articulated on the frame 41 and configured to carry material. With reference to FIG. 5, the interior surface 46 of the rollover body 44 may have one of a variety of different configurations. The inner surface 46 may be configured with a bottom surface 47, opposing side walls 48, and a front wall 49. Referring to FIG. 4, actuators, such as hydraulic cylinders 50, may extend between the frame 41 and the tipping body 44. These actuators may be actuated as needed to discharge material from the tipping body 44.

Карьерный самосвал 40 может содержать кабину 51, которую может физически занимать оператор и предоставлять входные данные для управления машиной. Кабина 51 может содержать одно или более устройств ввода (не показаны), при помощи которых оператор может выдавать команды для управления приведением в движение и рулевым управлением машины, а также разгрузкой опрокидывающегося кузова 44. Mining truck 40 may include a cab 51 that can be physically occupied by an operator and provides input to control the machine. The cab 51 may include one or more input devices (not shown) through which the operator can issue commands to control the propulsion and steering of the machine, as well as the unloading of the tipping body 44.

Карьерный самосвал 40 может содержать и может управляться системой 52 управления карьерного самосвала, которая в целом показана на фиг. 3 стрелкой, указывающей связь с машиной. Система 52 управления карьерного самосвала может содержать электронный модуль управления, или контроллер, такой как контроллер 53 карьерного самосвала, который управляет работой различных аспектов карьерного самосвала 40, в том числе трансмиссией и гидравлическими системами. Система 52 управления карьерного самосвала и контроллер 53 карьерного самосвала могут быть идентичными или подобными по конструкции и принципу работы вышеописанным системе 115 управления и контроллеру 116 места производства работ соответственно, описания которых не будут повторяться в данном документе. Система 52 управления карьерного самосвала и контроллер 53 карьерного самосвала могут быть расположены на карьерном самосвале 40, а также могут содержать компоненты, расположенные удаленно от карьерного самосвала, например, на любой из других машин 10 в месте 100 производства работ или в командном центре 122. Функциональные возможности контроллера 53 карьерного самосвала могут быть распределены так, чтобы определенные функции выполнялись на карьерном самосвале 40, а другие функции выполнялись удаленно. Эксплуатационные характеристики и опорный профиль карьерного самосвала 40 могут храниться в контроллере 53 карьерного самосвала или любом другом контроллере, таком как контроллер 116, или являться доступными для него. Mining truck 40 may include and be controlled by a mining truck control system 52, which is generally shown in FIG. 3 arrow indicating connection with the machine. The mining truck control system 52 may include an electronic control module, or controller, such as a mining truck controller 53, that controls the operation of various aspects of the mining truck 40, including the transmission and hydraulic systems. The mining truck control system 52 and the mining truck controller 53 may be identical or similar in design and operating principle to the above-described control system 115 and work site controller 116, respectively, the descriptions of which will not be repeated herein. The mining truck control system 52 and the mining truck controller 53 may be located on the mining truck 40 and may also include components located remotely from the mining truck, such as on any of the other machines 10 at the work site 100 or at the command center 122. The capabilities of the mining truck controller 53 may be distributed so that certain functions are performed on the mining truck 40 and other functions are performed remotely. The operating characteristics and reference profile of the mining truck 40 may be stored in or accessible by the mining truck controller 53 or any other controller such as the controller 116.

Карьерный самосвал 40 может быть оснащен множеством указанных в целом датчиков, которые предоставляют данные, указывающие (непосредственно или опосредованно) различные эксплуатационные параметры машины. Как указано выше в отношении экскаватора 11, термин «датчик», как подразумевается, используется в его самом широком смысле как включающий один или более датчиков и относящихся к ним компонентов, которые могут быть связаны с карьерным самосвалом 40. The mining truck 40 may be equipped with a plurality of generally specified sensors that provide data indicating (directly or indirectly) various operational parameters of the machine. As stated above with respect to the excavator 11, the term “sensor” is intended to be used in its broadest sense to include one or more sensors and related components that may be associated with the mining truck 40.

Множество датчиков карьерного самосвала 40 могут включать систему 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала, в некоторых отношениях подобную вышеописанной системе 32 определения пространственного расположения системы рабочего оборудования. Как показано на фиг. 4, система 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала может содержать датчик 55 пространственного расположения карьерного самосвала, имеющий множество отдельных датчиков, взаимодействующих для генерирования и подачи на контроллер 53 карьерного самосвала сигналов пространственного расположения, указывающих положение и ориентацию (т.е. курс, тангаж, крен, или наклон, и рыскание) карьерного самосвала 40 относительно места 100 производства работ. Датчики, связанные с карьерным самосвалом 40, могут включать датчики, идентичные или подобные датчикам, описанным выше в отношении экскаватора 11, и поэтому их описания не будут повторяться в данном документе. Карьерный самосвал 40 может дополнительно содержать датчик 56 угла опрокидывающегося кузова для определения положения опрокидывающегося кузова 44 относительно рамы 41 или какой-либо другой точки отсчета. Система 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала в комбинации с датчиком 56 угла опрокидывающегося кузова могут функционировать в качестве датчика пространственного расположения опрокидывающегося кузова с целью определения пространственного расположения опрокидывающегося кузова 44 относительно места 100 производства работ. The plurality of sensors of the mining truck 40 may include a system 54 for determining the spatial location of the mining truck, similar in some respects to the system 32 for determining the spatial location of the work equipment system described above. As shown in FIG. 4, the mining truck attitude detection system 54 may include a mining truck attitude sensor 55 having a plurality of individual sensors that cooperate to generate and provide to the mining truck controller 53 attitude signals indicating position and orientation (i.e., heading, pitch, roll, or tilt, and yaw) of the mining dump truck 40 relative to the work site 100. The sensors associated with the mining truck 40 may include sensors identical or similar to those described above with respect to the excavator 11, and therefore their descriptions will not be repeated herein. The mining truck 40 may further include a tipping body angle sensor 56 for determining the position of the tipping body 44 relative to the frame 41 or some other reference point. The mining truck attitude detection system 54 in combination with the tipper angle sensor 56 may function as a tipper attitude sensor for determining the spatial location of the tipper body 44 relative to the work site 100 .

Система 52 управления карьерного самосвала может также содержать систему оценки полезного груза, в целом указанную ссылочной позицией 57. Система 57 оценки полезного груза может определять оценку полезного груза в опрокидывающемся кузове 44 карьерного самосвала 40. В варианте осуществления система 57 оценки полезного груза может функционировать путем измерения давления на гидравлических цилиндрах 50.The mining truck control system 52 may also include a payload rating system generally indicated by reference numeral 57. The payload rating system 57 may determine the rating of the payload in the tipping body 44 of the mining truck 40. In an embodiment, the payload rating system 57 may operate by measuring pressure on hydraulic cylinders 50.

Экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40, работающие в месте 100 производства работ, могут быть выполнены с возможностью автономной, полуавтономной эксплуатации или эксплуатации с ручным управлением. В случае полуавтономной эксплуатации или эксплуатации с ручным управлением машины могут эксплуатироваться при помощи удаленного управления и/или управления оператором, физически расположенным в кабине. Если машина выполнена с возможностью работы посредством системы удаленного управления, для генерирования визуальных изображений, показывающих точка наблюдения относительно машины, может быть предоставлена система формирования визуальных изображений (не показана), такая как система камер. Сигналы визуальных изображений могут передаваться беспроводным образом по системе 121 беспроводной сети в систему, удаленную от машин, такую как внешняя система 115 управления. Excavators 11 and mining dump trucks 40 operating at work location 100 can be configured for autonomous, semi-autonomous or manual operation. In the case of semi-autonomous or manual operation, machines can be operated using remote control and/or control by an operator physically located in the cab. If the machine is configured to operate via a remote control system, a visual imaging system (not shown), such as a camera system, may be provided to generate visual images showing a viewpoint relative to the machine. The visual image signals may be transmitted wirelessly over the wireless network system 121 to a system remote from the machines, such as an external control system 115 .

Ввиду того, что операции, выполняемые в месте 100 производства работ экскаватором 11 и карьерным самосвалом 40, могут планироваться и управляться любой из системы 30 управления экскаватора, системы 52 управления карьерного самосвала, системы 115 управления или любой их комбинацией, а также контроллером 31 экскаватора, контроллером 51 карьерного самосвала, контроллером 116 или любой их комбинацией, отсылки к системам и операциям системы 115 управления и/или контроллера 116 в настоящем документе могут относиться к системам и операциям любой из системы 30 управления экскаватора, системы 52 управления карьерного самосвала, системы 115 управления или любой их комбинации, а также к контроллеру 31 экскаватора, контроллеру 51 карьерного самосвала, контроллеру 116 или любой их комбинации. Because the operations performed at the work location 100 by the excavator 11 and the mining truck 40 may be planned and controlled by any of the excavator control system 30, the mining truck control system 52, the control system 115, or any combination thereof, as well as the excavator controller 31, mining truck controller 51, controller 116, or any combination thereof, references herein to systems and operations of control system 115 and/or controller 116 may refer to systems and operations of any of excavator control system 30, mining truck control system 52, control system 115 or any combination thereof, as well as to the excavator controller 31, the mining truck controller 51, the controller 116, or any combination thereof.

Система 115 управления может содержать систему 60 текущего контроля возвратного материала (фиг. 1), использующуюся для автономного или полуавтономного текущего контроля количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40 и определения достижения порогового количества возвратного материала. При определении перевозки в опрокидывающемся кузове 44 количества возвратного материала, которое превышает пороговое количество возвратного материала, может быть идентифицирован или назначен карьерный самосвал 40, подлежащий очистке внутренней поверхности 46 для удаления возвратного материала. Для определения того, превышает ли количество возвратного материала пороговое количество возвратного материала, текущий профиль внутренней поверхности 46, включающий форму внутренней поверхности, измененную вследствие присутствия возвратного материала, может сравниваться с опорным профилем внутренней поверхности, не содержащей возвратный материал (т.е. полностью пустой).The control system 115 may include a return material monitoring system 60 (FIG. 1) used to autonomously or semi-autonomously monitor the amount of return material in the tipper body 44 of each mining truck 40 and determine whether a threshold amount of return material has been reached. By determining that the dump body 44 is carrying an amount of returnable material that exceeds a threshold amount of returnable material, a mining truck 40 may be identified or assigned to clean the interior surface 46 to remove the returnable material. To determine whether the amount of return material exceeds a threshold amount of return material, the current profile of the inner surface 46, including the shape of the inner surface changed due to the presence of return material, can be compared with the reference profile of the inner surface not containing return material (i.e., completely empty ).

Опрокидывающиеся кузова 44 могут быть сконструированы или выполнены на основании любой комбинации целей с точки зрения материалов, подлежащих доставке. Эти цели могут включать максимизацию полезного груза, максимизацию износостойкости, максимизацию эффективности доставки (т.е. максимизацию количества тонн в час) и/или сведение к минимуму просыпания. Соответственно, опорный профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 может быть разным для каждого карьерного самосвала 40. Примеры аспектов внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, которые могут отличаться от одного опрокидывающегося кузова к другому, включают: 1) нижняя поверхность 47 является плоской или имеет другую форму (например, «утиный хвост»); 2) наклон нижней поверхности 47; 3) высота боковых стенок 48 относительно нижней поверхности 47; 4) наклон или угол между нижней поверхностью 47 и боковыми стенками 48; 5) высота передней стенки 49 относительно нижней поверхности 47; 6) наклон или угол между нижней поверхностью 47 и передней стенкой 49; и 7) величина кривизны в каждом пересечении или соединении между компонентами, например между нижней поверхностью 47 и боковыми стенками 48, между нижней поверхностью 47 и передней стенкой 49 и между боковыми стенками 48 и передней стенкой 49. The dump bodies 44 can be designed or configured based on any combination of objectives in terms of materials to be delivered. These goals may include maximizing payload, maximizing wear resistance, maximizing delivery efficiency (i.e. maximizing tons per hour), and/or minimizing spillage. Accordingly, the supporting profile of the inner surface 46 of the dump body 44 may be different for each mining truck 40. Examples of aspects of the inner surface 46 of the dump body 44 that may differ from one dump body to another include: 1) the bottom surface 47 is flat or different shape (for example, “duck tail”); 2) inclination of the lower surface 47; 3) the height of the side walls 48 relative to the bottom surface 47; 4) the slope or angle between the bottom surface 47 and the side walls 48; 5) the height of the front wall 49 relative to the bottom surface 47; 6) the inclination or angle between the bottom surface 47 and the front wall 49; and 7) the amount of curvature at each intersection or connection between components, such as between bottom surface 47 and side walls 48, between bottom surface 47 and front wall 49, and between side walls 48 and front wall 49.

В дополнение к этому, внутренняя поверхность 46 может претерпевать изменения с течением времени, поэтому может требоваться периодическое обновление опорных профилей. В одном примере аспекты внутренней поверхности могут изменяться вследствие повреждений или ремонтных работ. В другом примере облицовка может накладываться на внутреннюю поверхность или удаляться с нее.In addition, the inner surface 46 may undergo changes over time, so periodic updating of the support profiles may be required. In one example, aspects of the inner surface may change due to damage or repair work. In another example, the lining may be applied to or removed from the interior surface.

Система 60 текущего контроля возвратного материала может хранить опорный профиль для каждого карьерного самосвала 40, работающего в месте производства работ. Опорные профили могут принимать форму электронной карты или трехмерного компьютерного изображения. В некоторых вариантах осуществления опорный профиль каждого карьерного самосвала 40 может храниться вместе с идентификационной информацией, такой как код, соответствующий каждому самосвалу, как часть карт данных контроллера 31 экскаватора на борту экскаватора 11, в контроллере 53 карьерного самосвала на борту карьерного самосвала или в удаленном местоположении, например, в контроллере 116.The return material monitoring system 60 may store a reference profile for each mining truck 40 operating at a job site. The reference profiles can take the form of an electronic map or a three-dimensional computer image. In some embodiments, the reference profile of each mining truck 40 may be stored along with identifying information, such as a code associated with each truck, as part of the data cards of the excavator controller 31 on board the excavator 11, in the mining truck controller 53 on board the mining truck, or at a remote location. , for example, in controller 116.

В одном варианте осуществления система 60 текущего контроля возвратного материала может работать за счет установки в определенном положении воспринимающей системы 35, такой как система 36 камер, расположенная смежно с ковшом 17 экскаватора 11, в положении над внутренней поверхностью 46 опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40. Сбор данных восприятия может осуществляться воспринимающей системой 35, и они могут быть использованы для создания или определения электронной карты текущего профиля внутренней поверхности 46. При использовании этого способа сбор данных восприятия осуществляется, когда опрокидывающийся кузов 44 является пустым, например, перед опорожнением первого ковша материала в опрокидывающийся кузов 44. Для этого воспринимающую систему 35 располагают над внутренней поверхностью 46 опрокидывающегося кузова 44 так, чтобы полученные данные восприятия содержали настоящую, или текущую, внутреннюю поверхность опрокидывающегося кузова. В результате, воспринимающая система осуществляет сбор текущего профиля внутренней поверхности 46, включая возвратный материал. In one embodiment, the return material monitoring system 60 may operate by positioning a sensing system 35, such as a camera system 36 located adjacent to the bucket 17 of the excavator 11, in a position above the inner surface 46 of the tipping body 44 of the mining truck 40. Collection Perceptual data may be provided by the sensing system 35 and may be used to create or determine an electronic map of the current profile of the interior surface 46. Using this method, perceptual data is collected while the tipper body 44 is empty, for example, before emptying the first bucket of material into the tipper body. body 44. To do this, the sensing system 35 is positioned above the inner surface 46 of the rollover body 44 so that the received perception data contains the actual, or current, inner surface of the rollover body. As a result, the sensing system collects the current profile of the inner surface 46, including the return material.

Пространственное расположение воспринимающей системы 35 может быть определено датчиком 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования вместе с кинематической моделью системы 12 рабочего оборудования. Таким образом, датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования вместе с кинематической моделью системы 12 рабочего оборудования может функционировать в качестве датчика пространственного расположения воспринимающей системы, генерирующего сигналы или данные пространственного расположения воспринимающей системы. Данные восприятия, полученные воспринимающей системой 35, могут быть затем объединены с пространственным расположением воспринимающей системы для генерирования электронного изображения или карты области наблюдения воспринимающей системы относительно места 100 производства работ. Эта электронная карта будет содержать текущий профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. The spatial location of the sensing system 35 can be determined by the spatial location sensor 33 of the work equipment system together with a kinematic model of the work equipment system 12. Thus, the work equipment system spatial position sensor 33, together with the kinematic model of the work equipment system 12, can function as a sensing system spatial position sensor generating signals or spatial position data of the sensing system. The perceptual data received by the sensing system 35 can then be combined with the spatial location of the sensing system to generate an electronic image or map of the sensing system's viewing area relative to the work site 100. This electronic map will contain the current profile of the interior surface 46 of the rollover body 44.

Пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено датчиком 55 пространственного расположения карьерного самосвала, как описано выше. Если известны пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 и опорный профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова, может быть сгенерирована электронная карта, или модель, опорного профиля относительно места 100 производства работ. The spatial location of the tipping body 44 can be determined by the spatial location sensor 55 of the mining truck, as described above. If the spatial arrangement of the tipper body 44 and the support profile of the inner surface 46 of the tipper body are known, an electronic map, or model, of the support profile relative to the work site 100 can be generated.

После определения пространственного расположения текущего профиля внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 и пространственного расположения опорного профиля система 60 текущего контроля возвратного материала может сравнивать текущий профиль с опорным профилем для определения количества возвратного материала, расположенного в опрокидывающемся кузове. Если количество возвратного материала превышает пороговое количество (например, процентную долю объема или веса опрокидывающегося кузова 44), карьерный самосвал 40 может быть отмечен как требующий очистки или опорожнения от возвратного материала. В некоторых случаях местоположение возвратного материала также может являться фактором при определении потребности, или необходимости, в операции очистки. After determining the spatial location of the current profile of the interior surface 46 of the tipper body 44 and the spatial location of the support profile, the return material monitoring system 60 may compare the current profile with the support profile to determine the amount of return material located in the tipper body. If the amount of returnable material exceeds a threshold amount (eg, a percentage of the volume or weight of the tipping body 44), the mining truck 40 may be flagged as requiring cleaning or emptying of the returnable material. In some cases, the location of the return material may also be a factor in determining the need, or need, for a cleaning operation.

В одном примере карьерные самосвалы 40 могут последовательно отправляться в пункт очистки при превышении порогового количества возвратного материала. В другом примере, когда назначена очистка карьерного самосвала 40, карьерный самосвал может направляться в специальное местоположение 102 разгрузки, чтобы способствовать последующей очистке. Например, пункт 107 очистки может находиться вблизи специального местоположения разгрузки, или пункт очистки может находиться между местоположением 102 разгрузки и следующим местоположением 101 погрузки, как, например, пункт 108 очистки на основной траектории 104 перемещения.In one example, mining trucks 40 may be sequentially sent to a treatment facility when a threshold amount of return material is exceeded. In another example, when the mining truck 40 is scheduled to be cleaned, the mining truck may be directed to a dedicated dump location 102 to facilitate subsequent cleaning. For example, the cleaning station 107 may be located near a special unloading location, or the cleaning station may be located between the unloading location 102 and the next loading location 101, such as a cleaning station 108 on the main travel path 104.

Предусматриваются и другие варианты осуществления. Например, воспринимающая система 35 может быть расположена смежно с местоположением 102 разгрузки, а не на экскаваторах 11, так, чтобы каждый карьерный самосвал 40 подвергался осмотру после его самого недавнего цикла разгрузки. За счет размещения воспринимающей системы 35 смежно с местоположением 102 разгрузки, текущий профиль каждого опрокидывающегося кузова 44 может генерироваться или определяться после самого недавнего цикла погрузки. Это может привести к более точному текущему профилю и более эффективной операции очистки. Other embodiments are also contemplated. For example, the sensing system 35 may be located adjacent to the unloading location 102, rather than on the excavators 11, so that each mining truck 40 is inspected after its most recent unloading cycle. By positioning the sensing system 35 adjacent to the dumping location 102, the current profile of each dump body 44 can be generated or determined after the most recent loading cycle. This can result in a more accurate current profile and a more efficient cleaning operation.

В другом варианте осуществления воспринимающая система 35 может быть расположена вблизи пункта 108 очистки на основной траектории 104 перемещения, при этом каждый карьерный самосвал 40 проходит воспринимающую систему на его пути обратно в местоположение 101 погрузки. Из вышеприведенного описания понятно, что воспринимающая система 35 может быть расположена в любом местоположении в месте 100 производства работ. Воспринимающая система 35 может быть размещена в местоположении, достаточно высоком для обеспечения возможности сканирования внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. Для обеспечения возможности генерирования электронной карты возвратного материала на отсканированной внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 система определения пространственного расположения может быть связана с каждой воспринимающей системой независимо от ее местоположения. In another embodiment, the receiving system 35 may be located near the cleaning station 108 on the main travel path 104, with each mining truck 40 passing the receiving system on its way back to the loading location 101. From the above description, it is clear that the sensing system 35 can be located at any location in the work station 100. The sensing system 35 may be located at a location high enough to allow the interior surface 46 of the dump body 44 to be scanned. To enable an electronic map of return material to be generated on the scanned interior surface 46 of the dump body 44, a spatial positioning system may be coupled to each sensing system independently. from her location.

В еще одном варианте осуществления могут быть предусмотрены первая воспринимающая система 35 и вторая воспринимающая система 125 (вместе с системой определения пространственного расположения). В одном варианте осуществления первая воспринимающая система 35 может быть расположена на каждом экскаваторе 11, а вторая воспринимающая система 125 расположена также смежно с пунктом 107, 108 очистки. Первая воспринимающая система 35 может использоваться для генерирования первого текущего профиля внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, достаточного для определения потребности или необходимости в операции очистки, а вторая воспринимающая система 125 может использоваться для генерирования второго текущего профиля, используемого в ходе процесса очистки. В некоторых случаях первая воспринимающая система 35 может быть менее сложной или точной, чем вторая воспринимающая система 125, для того, чтобы уменьшить издержки или упростить ее работу, тогда как вторая воспринимающая система может быть более сложной или точной для предоставления более точного текущего профиля непосредственно перед операцией очистки.In yet another embodiment, a first sensing system 35 and a second sensing system 125 (along with a spatial positioning system) may be provided. In one embodiment, the first sensing system 35 may be located on each excavator 11, and the second sensing system 125 is also located adjacent to the cleaning station 107, 108. The first sensing system 35 may be used to generate a first current profile of the interior surface 46 of the rollover body 44 sufficient to determine the need or need for a cleaning operation, and the second sensing system 125 may be used to generate a second current profile used during the cleaning process. In some cases, the first sensing system 35 may be less complex or accurate than the second sensing system 125 in order to reduce costs or simplify its operation, while the second sensing system may be more complex or accurate to provide a more accurate current profile immediately before cleaning operation.

В дополнительном варианте осуществления для определения потребности или необходимости в операции очистки может использоваться система 57 обнаружения полезного груза, и для генерирования текущего профиля, используемого для операции очистки, предусматривается одна воспринимающая система 35. In a further embodiment, a payload detection system 57 may be used to determine the need or need for a clearing operation, and one sensing system 35 is provided to generate the current profile used for the clearing operation.

Система 30 управления экскаватора может дополнительно содержать систему 61 очистки от возвратного материала (фиг. 1), использующуюся для автономной или полуавтономной очистки, или удаления возвратного материала с внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. Систему 61 очистки от возвратного материала можно использовать для очистки опрокидывающегося кузова 44 независимо от способа, которым была назначена очистка. Например, такое определение может быть выполнено автоматизированным образом, например, с помощью системы 60 текущего контроля возвратного материала, или вручную наблюдателем, таким как оператор экскаватора 11. В другом примере система 115 управления может осуществлять текущий контроль количества циклов погрузки и разгрузки каждого карьерного самосвала 40 с момента предыдущего цикла очистки и назначать очистку каждого карьерного самосвала после указанного количества циклов. Это указанное количество может зависеть от характеристик доставляемого материала и конфигурации внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, а также производственных задач и плановых показателей, описанных ниже. The excavator control system 30 may further include a return material cleaning system 61 (FIG. 1) used to autonomously or semi-autonomously clean or remove return material from the interior surface 46 of the tipping body 44. The return material cleaning system 61 may be used to clean the tipping body. 44 regardless of the method in which the cleaning was assigned. For example, such determination may be made in an automated manner, such as through return material monitoring system 60, or manually by an observer such as the operator of excavator 11. In another example, control system 115 may monitor the number of loading and unloading cycles of each mining truck 40 since the previous cleaning cycle and schedule cleaning of each mining truck after the specified number of cycles. This specified amount may depend on the characteristics of the material being delivered and the configuration of the interior surface 46 of the tipper body 44, as well as production objectives and targets described below.

Независимо от способа, которым была назначена очистка, после назначения или планирования операции очистки карьерного самосвала 40 он может быть перемещен в местоположение очистки и размещен смежно с механизмом очистки. В одном варианте осуществления механизм очистки может быть выполнен в виде относительно небольшого экскаватора 111, изображенного на фиг. 6, с таким приспособлением для очистки, как ковш 17. Малый экскаватор 111 может быть подобным или идентичным вышеописанному экскаватору 11 и иметь такие же функциональные возможности. Подобные ссылочные позиции относятся к идентичным или подобным компонентам, и их описания не повторяются в данном документе в целях краткости изложения. В другом варианте осуществления, как более подробно описано ниже, механизм очистки может представлять собой систему на водной основе, такую как гидропульт 70 (фиг. 7), а приспособление для очистки может представлять собой сопло 73. Regardless of the manner in which cleaning has been assigned, once a cleaning operation has been assigned or scheduled, the mining truck 40 may be moved to a cleaning location and placed adjacent to the cleaning mechanism. In one embodiment, the cleaning mechanism may be in the form of a relatively small excavator 111, shown in FIG. 6, with a cleaning accessory such as a bucket 17. The small excavator 111 may be similar or identical to the above-described excavator 11 and have the same functionality. Like reference numbers refer to identical or similar components, and their descriptions are not repeated herein for the sake of brevity. In another embodiment, as described in more detail below, the cleaning mechanism may be a water-based system, such as hydraulic control 70 (FIG. 7), and the cleaning accessory may be a nozzle 73.

В варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может функционировать путем размещения карьерного самосвала 40, требующего очистки, смежно с экскаватором 111 в местоположении очистки. В некоторых случаях для полного поднятия опрокидывающегося кузова в его положение разгрузки при одновременном выполнении операции очистки может быть желательным полное выдвижение гидравлических цилиндров 50, функционально соединенных с опрокидывающимся кузовом 44. В других случаях может быть желательным лишь частичное выдвижение гидравлических цилиндров 50 с целью лишь частичного поднятия опрокидывающегося кузова из его положения доставки на раме 41. Пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может определяться датчиком пространственного расположения опрокидывающегося кузова, образованным комбинацией системы 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала и датчика 56 угла опрокидывающегося кузова. Иначе говоря, пространственное расположение опрокидывающегося кузова может определяться на основании пространственного расположения карьерного самосвала 40 и относительного угла опрокидывающегося кузова 44 относительно рамы 41.In an embodiment, the return material cleaning system 61 may operate by positioning the mining truck 40 requiring cleaning adjacent to the excavator 111 at the cleaning location. In some cases, it may be desirable to fully extend the hydraulic cylinders 50 operably coupled to the tipper body 44 in order to fully raise the tipper body to its dump position while simultaneously performing a cleaning operation. In other cases, it may be desirable to only partially extend the hydraulic cylinders 50 for the purpose of only partially lifting tipper body from its delivery position on the frame 41. The spatial arrangement of the tipper body 44 may be determined by a tipper body spatial arrangement sensor formed by a combination of the mining truck spatial arrangement system 54 and the tipper body angle sensor 56. In other words, the spatial location of the tipper body may be determined based on the spatial location of the mining truck 40 and the relative angle of the tipper body 44 relative to the frame 41.

Используя пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44, опорного профиля и текущего профиля внутренней поверхности 46, система 61 очистки от возвратного материала может определять пространственное расположение опорного профиля и местоположение возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова. Местоположение возвратного материала может быть сохранено в контроллере 116 в виде электронной модели. Using the spatial arrangement of the tipper body 44, the support profile, and the current profile of the inner surface 46, the return material cleaning system 61 can determine the spatial arrangement of the support profile and the location of the return material on the inner surface of the tipper body. The location of the return material may be stored in the controller 116 as an electronic model.

Экскаватор 111 может перемещаться в желаемое местоположение смежно с опрокидывающимся кузовом 44. Пространственное расположение экскаватора 111 может определяться датчиком 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования. Положение ковша 17 экскаватора 111 может определяться на основании пространственного расположения экскаватора и кинематической модели экскаватора. Используя кинематическую модель экскаватора 111 и пространственное расположение экскаватора, а также пространственное расположение опорной модели внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, система 61 очистки от возвратного материала может определять план автоматизированного удаления возвратного материала. План удаления возвратного материала может включать перемещение рабочего приспособления, такого как ковш 17, по траектории, образованной или установленной множеством циклов или маршрутов перемещения рабочего приспособления по внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 по внутренней поверхности 46 для физического зацепления или контакта с возвратным материалом, прилипшим к внутренней полости. The excavator 111 can be moved to a desired location adjacent to the tipping body 44. The spatial location of the excavator 111 can be determined by the spatial location sensor 33 of the work equipment system. The position of the bucket 17 of the excavator 111 can be determined based on the spatial location of the excavator and the kinematic model of the excavator. Using the kinematic model of the excavator 111 and the spatial arrangement of the excavator, as well as the spatial arrangement of the reference model of the inner surface 46 of the tipping body 44, the return material removal system 61 can determine a plan for automated removal of return material. The return material removal plan may include moving a work tool, such as a bucket 17, along a path formed or established by a plurality of cycles or paths of movement of the work tool along an interior surface 46 of the tipper body 44 along an interior surface 46 to physically engage or contact return material adhering to internal cavity.

При генерировании траектории очистки для рабочего приспособления система 61 очистки от возвратного материала может использовать один или более параметров оптимизации для определения приоритета или взвешивания различных аспектов процесса очистки. Например, такие параметры оптимизации могут включать кратчайшее время очистки, максимизацию количества материала, от которого будет очищен опрокидывающийся кузов 44, или сведение к минимуму вероятности контакта между ковшом 17 и внутренней поверхностью 46 опрокидывающегося кузова. В одном варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может оптимизировать траекторию ковша 17 для очистки внутренней поверхности 46 за минимальное количество времени. Таким образом, траектория может быть рассчитана на максимизацию количества времени, затрачиваемого на перемещение материала, при одновременном сведении к минимуму количества времени, затрачиваемого на изменение положения ковша 17 для каждого цикла удаления материала. В другом варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может оптимизировать траекторию ковша 17 для как можно более тщательной очистки внутренней поверхности 46. В еще одном варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может оптимизировать траекторию ковша 17 во избежание или для сведения к минимуму вероятности контакта между ковшом и внутренней поверхностью 46. В других вариантах осуществления для обеспечения желаемого баланса между различными параметрами оптимизации может использоваться комбинация двух или более параметров оптимизации.When generating a cleaning path for a work tool, the return material cleaning system 61 may use one or more optimization parameters to prioritize or weight various aspects of the cleaning process. For example, such optimization parameters may include shortest cleaning time, maximizing the amount of material that will be cleared from the dump body 44, or minimizing the likelihood of contact between the bucket 17 and the interior surface 46 of the dump body. In one embodiment, the return material cleaning system 61 can optimize the path of the bucket 17 to clean the inner surface 46 in the minimum amount of time. Thus, the path can be designed to maximize the amount of time spent moving material while minimizing the amount of time spent repositioning bucket 17 for each material removal cycle. In another embodiment, return material cleaning system 61 may optimize the path of bucket 17 to clean the interior surface 46 as thoroughly as possible. In yet another embodiment, return material cleaning system 61 may optimize the path of bucket 17 to avoid or minimize the likelihood of contact between the bucket and the inner surface 46. In other embodiments, a combination of two or more optimization parameters may be used to achieve the desired balance between various optimization parameters.

В некоторых случаях может быть желательным расположение экскаватора 111 в центральном положении относительно продольной оси опрокидывающегося кузова 44 и выполнение всего процесса очистки. В других случаях может быть желательным расположение экскаватора 111 в первом положении относительно опрокидывающегося кузова 44, перемещение ковша 17 по первой части траектории для выполнения желаемого количества циклов очистки процесса очистки. Затем положение экскаватора может быть изменено во второе положение относительно опрокидывающегося кузова, отстоящее от первого положения, в котором ковш 17 перемещается по второй части траектории для выполнения дополнительных циклов очистки. Процесс перемещения экскаватора 111 в дополнительные положения и перемещения ковша 17 по желанию могут повторяться до тех пор, пока приспособление или инструмент для очистки не переместится по всей запланированной траектории. In some cases, it may be desirable to locate the excavator 111 in a central position relative to the longitudinal axis of the tipping body 44 and perform the entire cleaning process. In other cases, it may be desirable to position the excavator 111 in a first position relative to the tipping body 44, moving the bucket 17 along a first portion of the path to complete the desired number of cleaning cycles of the cleaning process. The position of the excavator may then be changed to a second position relative to the tipping body, spaced from the first position in which the bucket 17 is moved along a second portion of the path to perform additional cleaning cycles. The process of moving the excavator 111 to additional positions and moving the bucket 17 may be repeated as desired until the cleaning attachment or tool has moved along the entire planned path.

При необходимости смежно с местоположением очистки может быть расположена дополнительная воспринимающая система или система контроля для определения того, очищен ли опрокидывающийся кузов 44 от достаточного количества материала. В этом случае может быть сгенерирован и сравнен с опорным профилем новый текущий профиль. В примере внутренняя поверхность 46 может быть достаточно очищенной, если разность между текущим профилем и опорным профилем меньше порогового количества возвратного материала или какого-либо другого порогового значения. Если требуется дополнительная очистка, может быть сгенерирован новый план удаления материала с новой траекторией рабочего приспособления. If necessary, an additional sensing or monitoring system may be located adjacent to the cleaning location to determine whether the dump body 44 has been cleared of sufficient material. In this case, a new current profile can be generated and compared with the reference profile. In an example, the inner surface 46 may be sufficiently cleaned if the difference between the current profile and the reference profile is less than a threshold amount of return material or some other threshold value. If additional cleaning is required, a new material removal plan can be generated with a new tool path.

В другом варианте осуществления механизм очистки от возвратного материала может быть реализован как механизм в виде роботизированной руки (не показан), закрепленный на передвижном основании. Механизм в виде роботизированной руки может иметь сходство с вышеописанной системой 12 рабочего оборудования без системы приведения в движение.In another embodiment, the return material cleaning mechanism may be implemented as a robotic arm mechanism (not shown) mounted on a movable base. The robotic arm mechanism may be similar to the above-described work equipment system 12 without the drive system.

В еще одном варианте осуществления место 100 производства работ может содержать камнедробилку (не показана), такую как гидравлический молот или другое аналогичное устройство. В этом случае камнедробилка может использоваться в качестве механизма очистки от возвратного материала путем перемещения камнедробилки по желаемой траектории без приведения в действие вторичной функции, такой как механизм в виде молота. Например, гидравлическим молотом (не показан) можно заменить ковш 17 экскаватора, аналогичный ковшу, изображенному ссылочной позицией 111. In yet another embodiment, the work site 100 may include a rock crusher (not shown), such as a hydraulic hammer or other similar device. In this case, the rock crusher can be used as a return material clearing mechanism by moving the rock crusher along a desired path without activating a secondary function such as a hammer mechanism. For example, a hydraulic hammer (not shown) can replace an excavator bucket 17 similar to the bucket shown at 111.

В другом варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может работать способом, аналогичным вышеописанному способу, но с заменой на гидропульт, гидромонитор или другую систему на основе текучей среды для очистки внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова. Со ссылкой на фиг. 7 изображен примерный гидропульт 70. Гидропульт 70 может содержать впускное отверстие 71, через которое вода попадает в гидропульт, двигатель 72 для нагнетания воды и сопло 73, из которого вода выходит из гидропульта. Сопло 73 может быть выполнено с возможностью управления потоком по желаемой схеме. In another embodiment, the return material cleaning system 61 may operate in a manner similar to the method described above, but replacing it with a hydraulic remote control, hydraulic monitor, or other fluid-based system for cleaning the interior surface 46 of the rollover body. With reference to FIG. 7 shows an exemplary hydraulic console 70. The hydraulic console 70 may include an inlet 71 through which water enters the hydraulic console, a motor 72 for injecting water, and a nozzle 73 from which water exits the hydraulic console. The nozzle 73 may be configured to control the flow according to a desired pattern.

Сопло 73 может быть функционально соединено с системой 74 привода, использующейся для управления ориентацией и/или положением сопла для направления потока воды вдоль желаемой траектории. Например, система 74 привода может содержать двигатели для управления перемещением сопла 73 по любой из осей, а также дополнительный двигатель для управления размером отверстия сопла. Впускное отверстие 71 может быть соединено с подводящим трубопроводом 75, который далее соединен с запасом воды. В некоторых вариантах осуществления запас воды может представлять собой бак (не показан) подвижной автоцистерны для воды (не показана). В других вариантах осуществления запас воды может представлять собой бак, закрепленный в месте 100 производства работ, или принимать любую другую форму.The nozzle 73 may be operatively coupled to a drive system 74 used to control the orientation and/or position of the nozzle to direct the flow of water along a desired path. For example, the drive system 74 may include motors to control the movement of the nozzle 73 along any of the axes, as well as an additional motor to control the size of the nozzle opening. The inlet 71 may be connected to a supply line 75, which is further connected to a water supply. In some embodiments, the water supply may be a tank (not shown) of a mobile water tanker (not shown). In other embodiments, the water supply may be a tank mounted at the work location 100 or take any other form.

Гидропульт 70 может быть связан с системой 78 определения пространственного расположения гидропульта, которая содержит датчик 79 пространственного расположения гидропульта, имеющий множество отдельных датчиков, взаимодействующих для генерирования и предоставления сигналов пространственного расположения, указывающих положение и ориентацию (т.е. курс, тангаж, крен, или наклон, и рыскание) гидропульта 70 относительно места 100 производства работ. The hydraulic console 70 may be coupled to a hydraulic console spatial determination system 78, which includes a hydraulic console spatial position sensor 79 having a plurality of individual sensors that interact to generate and provide spatial position signals indicating position and orientation (i.e., heading, pitch, roll, or tilt, and yaw) of the hydraulic remote control 70 relative to the work site 100.

Система 61 очистки от возвратного материала, в которой используется гидропульт 70, может работать, как описано выше в отношении экскаватора 111, путем расположения карьерного самосвала 40, требующего очистки, в желаемом местоположении относительно гидропульта 70 и расположения опрокидывающегося кузова в желаемой угловой ориентации путем использования гидравлических цилиндров 50.The return material cleaning system 61, which utilizes the hydraulic control panel 70, can operate as described above with respect to the excavator 111 by positioning the mining truck 40 to be cleaned at a desired location relative to the hydraulic control panel 70 and positioning the tipper body in the desired angular orientation through the use of hydraulic 50 cylinders.

Пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено датчиком пространственного расположения опрокидывающегося кузова. Используя пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44, опорного профиля и текущего профиля внутренней поверхности 46, система 61 очистки от возвратного материала может определять пространственное расположение опорного профиля и местоположение возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова. Гидропульт 70 может быть расположен по желанию смежно с опрокидывающимся кузовом 44. Пространственное расположение гидропульта 70 может быть определено при помощи датчика 79 пространственного расположения гидропульта. The spatial arrangement of the tipper body 44 may be determined by the spatial arrangement of the tipper body. Using the spatial arrangement of the tipper body 44, the support profile, and the current profile of the inner surface 46, the return material cleaning system 61 can determine the spatial arrangement of the support profile and the location of the return material on the inner surface of the tipper body. The hydraulic console 70 can be located, if desired, adjacent to the tipping body 44. The spatial location of the hydraulic console 70 can be determined using the sensor 79 of the spatial location of the hydraulic console.

Используя пространственное расположение гидропульта 70, а также пространственное расположение опорной модели внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, система 61 очистки от возвратного материала может определять план удаления возвратного материала. План удаления возвратного материала может включать направление сопла 73 гидропульта 70 по траектории, образованной или установленной множеством циклов или маршрутов, для направления воды на внутреннюю поверхность 46 опрокидывающегося кузова 44 для отделения возвратного материала, прилипшего к внутренней полости. Using the spatial location of the hydraulic control panel 70 as well as the spatial location of the reference model of the interior surface 46 of the rollover body 44, the return material removal system 61 can determine a return material removal plan. The return material removal plan may include directing a nozzle 73 of the hydraulic control unit 70 along a path formed or established by a plurality of cycles or routes to direct water toward the interior surface 46 of the rollover body 44 to release return material adhering to the interior cavity.

Как описано выше, параметры оптимизации могут использоваться для определения приоритета или взвешивания разных аспектов процесса очистки. Как также описано выше, в некоторых случаях может быть желательным расположение гидропульта 70 в центральном положении относительно опрокидывающегося кузова 44 и выполнение всего процесса очистки. В других случаях может быть желательным расположение гидропульта 70 в первом положении относительно опрокидывающегося кузова 44, выполнение желаемого количества циклов очистки, а затем изменение положения гидропульта в одно или более следующих положений относительно опрокидывающегося кузова и выполнение дополнительных циклов очистки в следующих положениях до тех пор, пока внутренняя поверхность 46 не будет очищена достаточно.As described above, optimization parameters can be used to prioritize or weight different aspects of the cleaning process. As also described above, in some cases it may be desirable to locate the hydraulic control panel 70 in a central position relative to the tipper body 44 and perform the entire cleaning process. In other cases, it may be desirable to position the hydraulic console 70 in a first position relative to the tipper body 44, perform the desired number of cleaning cycles, and then change the position of the hydraulic console to one or more of the following positions relative to the tipper body and perform additional cleaning cycles in the following positions until the inner surface 46 will not be cleaned sufficiently.

Система 115 управления может дополнительно содержать систему 117 составления маршрута машин и планирования (фиг. 1), которая работает для определения того, когда карьерные самосвалы 40 должны быть направлены через процесс очистки. Система 117 составления маршрута машин и планирования функционирует для планирования работы и маршрутов машин 10, работающих в месте 100 производства работ. The control system 115 may further include a vehicle routing and scheduling system 117 (FIG. 1) that operates to determine when the mining trucks 40 should be routed through the cleaning process. The machine routing and planning system 117 operates to plan the work and routes of the machines 10 operating at the work location 100 .

Например, место 100 производства работ, такое как шахта, может содержать множество погрузочных машин, таких как экскаваторы 11, и множество карьерных самосвалов 40, эксплуатируемых для перемещения материала из одного или более местоположений копания в одно или более местоположений разгрузки. Система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью выполнения операции планирования с одновременной оптимизацией определенных плановых показателей, связанных с процессом перемещения материала. Эти плановые показатели могут включать сведение к минимуму времени ожидания или простоя экскаваторов 11, сведение к минимуму времени ожидания или простоя карьерных самосвалов 40 в местоположениях погрузки, сведение к минимуму расстояния, на которое перемещаются карьерные самосвалы, максимизацию выхода материала в месте 100 производства работ или максимизацию, или сведение к минимуму любых других целевых показателей. Некоторые плановые показатели могут приводить к сведению к минимуму эксплуатационных расходов, тогда как другие могут максимизировать производство. В некоторых случаях для максимизации эффективности или какого-либо другого аспекта процесса перемещения материала может использоваться комбинация плановых показателей.For example, a work site 100, such as a mine, may include a plurality of loading machines, such as excavators 11, and a plurality of mining trucks 40 operated to move material from one or more digging locations to one or more dumping locations. The machine routing and scheduling system 117 may be configured to perform a scheduling operation while optimizing certain targets associated with the material movement process. These performance targets may include minimizing the wait or downtime of excavators 11, minimizing the wait or downtime of mining trucks 40 at loading locations, minimizing the distance that mining trucks travel, maximizing material yield at work location 100, or maximizing , or minimizing any other targets. Some targets may minimize operating costs, while others may maximize production. In some cases, a combination of targets may be used to maximize efficiency or some other aspect of the material movement process.

Система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать разные планы в зависимости от количества доступных машин 10 каждого типа и желаемых плановых показателей. В одном варианте осуществления, как часть процесса планирования, с машиной каждого типа могут быть связаны издержки. В одном варианте осуществления издержки могут представлять собой почасовую норму. В другом варианте осуществления издержки могут быть основаны на количестве материала. В вариантах осуществления количество может быть выражено как функция веса или объема (например, норма на вес единицы или норма на объем единицы). The vehicle routing and planning system 117 may generate different plans depending on the number of each type of vehicle 10 available and the desired schedule. In one embodiment, as part of the planning process, a cost may be associated with each type of machine. In one embodiment, the cost may be an hourly rate. In another embodiment, the costs may be based on the amount of material. In embodiments, the quantity may be expressed as a function of weight or volume (eg, rate per unit weight or rate per unit volume).

Система 117 составления маршрута машин и планирования может моделировать работу множества машин с целью определения желаемой работы или составления маршрута для каждого карьерного самосвала 40. В некоторых операциях было обнаружено, что эффективная работа шахты является результатом сведения к минимуму времени простоя экскаваторов за счет предоставления достаточного количества карьерных самосвалов. В этом случае система 117 составления маршрута машин и планирования может использоваться для определения желаемого количества карьерных самосвалов 40, необходимых для сведения к минимуму времени простоя экскаваторов 11 с точки зрения издержек эксплуатации карьерных самосвалов 40, расстояний перемещения между местоположениями 101 погрузки и местоположениями 102 разгрузки, а также других плановых показателей. The machine routing and scheduling system 117 may simulate the operation of multiple machines to determine the desired job or route for each mining truck 40. In some operations, it has been found that efficient mine operation results from minimizing excavator downtime by providing sufficient mining trucks. dump trucks. In this case, the vehicle routing and planning system 117 may be used to determine the desired number of mining trucks 40 needed to minimize the downtime of excavators 11 in terms of the cost of operating the mining trucks 40, travel distances between loading locations 101 and unloading locations 102, and as well as other planned indicators.

Дополнительным фактором, который будет оказывать влияние на работу машин в месте производства работ, является количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40. В частности, при выполнении каждого цикла погрузки и разгрузки (т.е. погрузки карьерного самосвала 40, а затем разгрузки материала в местоположении 102 разгрузки) к опрокидывающемуся кузову 44 обычно будет прилипать дополнительный возвратный материал. Вследствие присутствия возвратного материала текущая, или полезная, емкость, или количество материала, которое может быть перевезено из местоположения 101 погрузки в местоположение разгрузки, будет уменьшаться, как и эффективность использования топлива при обратном рейсе. Соответственно, вследствие присутствия возвратного материала будут увеличиваться фактические почасовые издержки эксплуатации карьерных самосвалов 40. По мере увеличения издержек эксплуатации карьерных самосвалов 40 вследствие присутствия возвратного материала могут изменяться экономические показатели работы в месте производства работ. An additional factor that will influence the operation of the machines at the job site is the amount of returnable material in the tipping body 44 of each mining truck 40. In particular, during each loading and unloading cycle (i.e., loading the mining truck 40 and then unloading material at the unloading location 102), additional return material will typically adhere to the tipping body 44. Due to the presence of return material, the current, or useful, capacity, or amount of material that can be transported from the loading location 101 to the unloading location will be reduced, as will the fuel efficiency of the return trip. Accordingly, the presence of returnable material will increase the actual hourly operating costs of the mining trucks 40. As the operating costs of the mining trucks 40 increase due to the presence of returnable material, the economics of the job site may change.

Таким образом, система 117 составления маршрута машин и планирования также может быть выполнена с возможностью дополнительной оптимизации производительности в месте 100 производства работ с точки зрения количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40. При этом система 117 составления маршрута машин и планирования может осуществлять текущий контроль количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40 и определять текущую, или полезную, емкость каждого карьерного самосвала. Система 117 составления маршрута машин и планирования может сравнивать потери производительности в результате возвратного материала с потерями производительности вследствие вывода карьерного самосвала из эксплуатации как части операции очистки для удаления возвратного материала. Thus, the vehicle routing and planning system 117 may also be configured to further optimize productivity at the work site 100 in terms of the amount of return material in each mining truck 40. The vehicle routing and planning system 117 may thus monitor the quantity return material in each mining dump truck 40 and determine the current, or useful, capacity of each mining dump truck. The machine routing and scheduling system 117 may compare productivity losses resulting from returnable material with productivity losses due to taking a mining truck out of service as part of a cleaning operation to remove returnable material.

В частности, как указано выше, по мере увеличения количества возвратного материала полезная емкость (т.е. объем и/или вес, доступные для перевозки материала в опрокидывающемся кузове 44) уменьшается, и, таким образом, увеличиваются издержки эксплуатации каждого карьерного самосвала 40. В одном примере система 117 составления маршрута машин и планирования может пересматривать или изменять издержки эксплуатации каждого карьерного самосвала на основании количества возвратного материала в его опрокидывающемся кузове 44. С этой целью система 117 составления маршрута машин и планирования может определять исходное количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40, а затем определять или получать доступ к исходной полезной емкости каждого карьерного самосвала частично на основании исходного количества возвратного материала. Система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать исходный план перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов в месте 100 производства работ или в связи с конкретной погрузочной машиной и емкостью каждой погрузочной машины, а также исходной полезной емкостью каждого карьерного самосвала. Затем экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40 можно эксплуатировать в месте 100 производства работ путем генерирования исходных сигналов команды на перемещение для работы согласно исходному плану перемещения материала. In particular, as discussed above, as the amount of return material increases, the payload capacity (i.e., the volume and/or weight available to transport material in the dump body 44) decreases, and thus the operating costs of each mining truck 40 increase. In one example, the vehicle routing and planning system 117 may revise or change the operating costs of each mining truck based on the amount of return material in its tipper body 44. To this end, the vehicle routing and planning system 117 may determine the initial amount of return material in the tipper body 44. each mining truck 40, and then determining or accessing the initial payload capacity of each mining truck based in part on the initial amount of return material. The machine routing and planning system 117 may generate an initial material movement plan based on the number of loaders and haul trucks at job location 100 or in relation to a specific loader and the capacity of each loader, as well as the initial payload capacity of each haul truck. The excavators 11 and mining trucks 40 can then be operated at the work location 100 by generating initial move command signals to operate according to the original material movement plan.

По мере эксплуатации карьерных самосвалов 40 в месте 100 производства работ они будут загружаться, перемещаться по месту производства работ, разгружаться и время от времени подвергаться очистке в пункте 107, 108 очистки. В ходе такой операции количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала 40 будет изменяться. Соответственно, для определения текущего количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40 можно использовать систему 60 текущего контроля возвратного материала. Система 117 составления маршрута машин и планирования может получать доступ к модифицированной полезной емкости каждого карьерного самосвала 40 частично на основании текущего количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале и генерировать модифицированный план перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, а также модифицированной полезной емкости каждого карьерного самосвала. Затем экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40 можно эксплуатировать в месте 100 производства работ путем генерирования модифицированных сигналов команды на перемещение для работы согласно модифицированному плану перемещения материала. As the mining dump trucks 40 operate at the work site 100, they will be loaded, moved around the work site, unloaded, and from time to time subjected to cleaning at cleaning points 107, 108. During such an operation, the amount of return material in the tipping body of each mining truck 40 will change. Accordingly, a return material monitoring system 60 may be used to determine the current amount of return material in the tip body 44 of each mining truck 40. The machine routing and planning system 117 may access the modified payload capacity of each mining truck 40 based in part on the current amount of return material in each haul truck, and generate a modified material transfer plan based on the number of loaders and haul trucks, as well as the modified payload capacity of each mining dump truck. The excavators 11 and mining trucks 40 can then be operated at the work location 100 by generating modified move command signals to operate according to the modified material move plan.

В ходе работы система 117 составления маршрута машин и планирования может сравнивать потери производительности вследствие присутствия возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40 с потерями производительности вследствие вывода одного или более карьерных самосвалов из эксплуатации как части операции очистки для удаления возвратного материала. При этом потери производительности в результате вывода карьерного самосвала из эксплуатации могут включать издержки, связанные с очисткой внутренней поверхности опрокидывающегося кузова, такие как издержки эксплуатации механизма очистки, и издержки, связанные с временем перемещения в пункт 107, 108 очистки и из него. Кроме того, потери производительности в результате присутствия возвратного материала могут частично основываться на расстоянии между местоположениями 101 погрузки и местоположениями 102 разгрузки. In operation, the vehicle routing and scheduling system 117 may compare the productivity loss due to the presence of returnable material in each mining truck 40 with the productivity loss due to the removal of one or more mining trucks from service as part of a cleaning operation to remove the returnable material. However, productivity losses resulting from the removal of a mining truck from service may include costs associated with cleaning the interior surface of the tipper body, such as the cost of operating the cleaning mechanism, and costs associated with travel time to and from the cleaning station 107, 108. In addition, productivity losses resulting from the presence of return material may be based in part on the distance between loading locations 101 and unloading locations 102.

Одновременно с выполнением анализа сравнения потерь производительности вследствие возвратного материала в карьерных самосвалах 40 с потерями производительности вследствие операций очистки система 117 составления маршрута машин и планирования определяет удельные полные издержки эксплуатации машин в месте производства работ и сравнивает удельные полные издержки. Удельные полные издержки могут быть выражены любым требуемым образом. В одном примере удельные полные издержки могут быть выражены как издержки в единицу времени. В другом примере удельные полные издержки могут быть выражены как издержки на основании количества перемещенного материала. В таком случае количество перемещенного материала может быть выражено как издержки на объем единицы или как издержки на вес единицы.At the same time as performing an analysis comparing productivity losses due to returnable material in the mining trucks 40 with productivity losses due to cleaning operations, the machine routing and planning system 117 determines the unit total cost of operating the machines at the job site and compares the unit total cost. Unit total costs can be expressed in any desired manner. In one example, unit total costs may be expressed as costs per unit time. In another example, unit total costs may be expressed as costs based on the amount of material moved. In such a case, the quantity of material moved can be expressed as cost per unit volume or as cost per unit weight.

В другом примере система 117 составления маршрута машин и планирования может регулировать количество (например, объем или вес) материала, который может перевозиться каждым карьерным самосвалом 40, на основании количества возвратного материала. Таким образом, система 117 составления маршрута машин и планирования может регулировать план работ для машин 10, при этом составление маршрута карьерных самосвалов 40 системой составления маршрута машин и планирования основывается на пересмотренных или модифицированных издержках, или пересмотренном или модифицированном доступном объеме или весе материала, который может перевозить каждый карьерный самосвал.In another example, the vehicle routing and scheduling system 117 may adjust the amount (eg, volume or weight) of material that can be carried by each mining truck 40 based on the amount of return material. Thus, the vehicle routing and planning system 117 may adjust the work schedule for the machines 10, wherein the routing of the mining trucks 40 by the vehicle routing and planning system is based on the revised or modified costs, or the revised or modified available volume or weight of material that may transport each mining dump truck.

Система 117 составления маршрута машин и планирования также может использовать характеристики материала перемещаемого материала для проактивного управления или планирования операций очистки вследствие возвратного материала. В частности, некоторые типы материалов или геологии могут быть более склонными к образованию возвратного материала. Дополнительно в количестве возвратного материала могут играть роль погодные условия. Система 117 составления маршрута машин и планирования может хранить или иметь доступ к базе данных, имеющей ожидаемое количество возвратного материала для каждой конфигурации карьерного самосвала 40 в месте 100 производства работ на основании характеристик перемещаемого материала и погодных условий в месте производства работ. База данных может включать ожидаемое количество возвратного материала, связанное с каждым карьерным самосвалом, как функцию от количества циклов погрузки/разгрузки. В некоторых случаях информация о возвратном материале в базе данных также может зависеть от машины или типа машины, используемой для погрузки на каждый карьерный самосвал 40.The machine routing and scheduling system 117 may also use the material characteristics of the material being moved to proactively manage or schedule cleaning operations due to return material. In particular, certain types of materials or geology may be more prone to the formation of return material. Additionally, weather conditions can play a role in the amount of returned material. The vehicle routing and scheduling system 117 may store or access a database having the expected amount of returnable material for each configuration of the mining truck 40 at the job site 100 based on the characteristics of the material being moved and the weather conditions at the job site. The database may include the expected amount of return material associated with each mining truck as a function of the number of loading/unloading cycles. In some cases, the return material information in the database may also depend on the machine or type of machine used to load each mining truck 40.

Геологические образцы могут быть взяты из местоположений, в которых в будущем будут проведены операции добычи. При анализе образцов характеристики материала могут быть сохранены в базе данных, связанной с системой 117 составления маршрута машин и планирования. На основе характеристик материала геологических образцов и типов машин, которые будут выполнять операции добычи в будущем, можно предположить ожидаемое количество возвратного материала, а также предпочтительные или желаемые возможности его удаления. Geological samples may be taken from locations where mining operations will take place in the future. When analyzing samples, material characteristics can be stored in a database associated with the machine routing and planning system 117. Based on the material characteristics of geological samples and the types of machines that will perform mining operations in the future, it is possible to predict the expected amount of returnable material, as well as the preferred or desired options for its removal.

В одном варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может использовать предполагаемое количество возвратного материала для более точного планирования работы машин с точки зрения количества требуемых или желаемых карьерных самосвалов 40. В другом варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может использовать ожидаемое количество возвратного материала для уменьшения частоты сканирования опрокидывающихся кузовов 44 карьерных самосвалов 40 во время работы машин. Иначе говоря, вместо использования воспринимающей системы 35 перед первой погрузкой каждого цикла погрузки система 117 составления маршрута машин и планирования может идентифицировать момент, когда для сканирования опрокидывающегося кузова следует использовать воспринимающую систему. Система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью направления карьерного самосвала 40 на процесс сканирования после указанного количества циклов погрузки/разгрузки, и указанное количество может быть основано на характеристиках перемещаемого материала. In one embodiment, the machine routing and planning system 117 may use the estimated amount of return material to more accurately schedule machine operations in terms of the number of mining trucks 40 required or desired. In another embodiment, the machine routing and planning system 117 may use the expected amount of return material. material to reduce the frequency of scanning of tipping bodies 44 of mining dump trucks 40 during machine operation. That is, instead of using the sensing system 35 before the first load of each loading cycle, the vehicle routing and planning system 117 can identify when the sensing system should be used to scan the tipping body. The vehicle routing and planning system 117 may be configured to direct the mining truck 40 to the scanning process after a specified number of loading/unloading cycles, and the specified number may be based on the characteristics of the material being moved.

Система 117 составления маршрута машин и планирования также может быть выполнена с возможностью направления карьерного самосвала 40 на процесс сканирования на основании веса возвратного материала в карьерном самосвале на основании оценки полезного груза из системы 57 оценки полезного груза. В частности, система 57 оценки полезного груза может определять вес возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44. На основании характеристик перемещаемого материала система 117 составления маршрута машин и планирования может определять объем материала в опрокидывающемся кузове. Система 117 составления маршрута машин и планирования может приравнивать объем возвратного материала процентной доле от емкости опрокидывающегося кузова 44 и определять, что операция очистки является желательной. В этом случае система 117 составления маршрута машин и планирования может направлять карьерный самосвал 40 в воспринимающую систему 35 для выполнения операции сканирования, а затем в местоположение очистки для выполнения операции очистки. The vehicle routing and planning system 117 may also be configured to direct the mining truck 40 to the scanning process based on the weight of the return material in the mining truck based on the payload estimate from the payload assessment system 57 . In particular, the payload estimation system 57 may determine the weight of the return material in the tipper body 44. Based on the characteristics of the material being moved, the vehicle routing and planning system 117 may determine the volume of material in the tipper body. The vehicle routing and scheduling system 117 may equate the volume of return material to a percentage of the capacity of the dump body 44 and determine that a cleaning operation is desirable. In this case, the vehicle routing and planning system 117 may direct the mining truck 40 to the sensing system 35 to perform a scanning operation and then to a cleaning location to perform a cleaning operation.

Более того, на основании характеристик перемещаемого материала система 117 составления маршрута машин и планирования может определять тип механизма очистки, подлежащего использованию. Например, гидропульты 70 могут лучше подходить для удаления некоторых материалов, чем для других. Дополнительно характеристики материала могут использоваться для определения эксплуатационных характеристик и/или траектории процесса очистки. Например, скорость потока и давление текучей среды, а также скорость, с которой сопло 73 проходит по его желаемой траектории. Кроме того, характеристики материала также могут использоваться для улучшения или оптимизации траектории, по которой перемещается механизм очистки любого типа. Moreover, based on the characteristics of the material being moved, the machine routing and planning system 117 can determine the type of cleaning mechanism to be used. For example, the hydraulic jets 70 may be better suited for removing some materials than others. Additionally, material characteristics can be used to determine the performance characteristics and/or trajectory of the cleaning process. For example, the flow rate and pressure of the fluid, as well as the speed at which the nozzle 73 travels along its desired path. Additionally, material characteristics can also be used to improve or optimize the path along which any type of cleaning mechanism travels.

В альтернативном или дополнительном варианте осуществления система 115 управления может содержать систему 62 планирования очистки от возвратного материала (фиг. 1), использующуюся для регулировки или модификации порогового количества возвратного материала для каждого карьерного самосвала 40 на основании производительности или условий эксплуатации в месте 100 производства работ. В качестве первого примера, пороговое количество возвратного материала может быть установлено на первое значение. В этом случае каждый раз, когда количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 превышает порог очистки, может быть назначена операция очистки карьерного самосвала 40. Однако, если по меньшей мере один карьерный самосвал 40 выводится из эксплуатации (например, оператор находится на перерыве, машина находится на дозаправке, машина выведена в ремонт, или машина была направлена по ошибочному маршруту), может быть доступно меньшее количество карьерных самосвалов, и перед назначением очистки машины система 62 планирования очистки от возвратного материала может увеличивать пороговое количество возвратного материала, чтобы требовалось большее количество возвратного материала. За счет увеличения порогового количества возвратного материала снижается вероятность простоя экскаватора 11 при ожидании карьерного самосвала 40. In an alternative or additional embodiment, the control system 115 may include a return material clearance scheduling system 62 (FIG. 1) used to adjust or modify the return material threshold amount for each mining truck 40 based on the productivity or operating conditions at the job site 100. As a first example, the return material threshold quantity may be set to a first value. In this case, whenever the amount of return material in the dump body 44 exceeds the cleaning threshold, a cleaning operation may be scheduled for the mining truck 40. However, if at least one mining truck 40 is taken out of service (for example, the operator is on a break, the machine is refueling, the machine is taken out for repairs, or the machine has been misrouted), fewer mining trucks may be available, and before a machine cleanup is scheduled, the return material cleanup scheduling system 62 may increase the return material threshold amount so that more return material is required. . By increasing the threshold amount of return material, the probability of downtime of the excavator 11 while waiting for the mining dump truck 40 is reduced.

Если из эксплуатации выводится второй карьерный самосвал 40, пороговое количество возвратного материала может быть снова уменьшено. Как только карьерные самосвалы 40 возвращены в эксплуатацию, пороговое количество возвратного материала может быть увеличено до исходного порогового количества возвратного материала или ближе к нему. If the second mining truck 40 is taken out of service, the threshold amount of return material can be reduced again. Once the mining trucks 40 are returned to service, the threshold amount of return material can be increased to or closer to the original threshold amount of return material.

В одном примере пороговое количество возвратного материала может быть установлено на 10% от объема опрокидывающегося кузова 44. При выводе из эксплуатации каждого карьерного самосвала 40 система 62 планирования очистки от возвратного материала может увеличивать пороговое количество возвратного материала на 5%. Таким образом, снятие с эксплуатации первого карьерного самосвала приводит к увеличению до 15%. Снятие с эксплуатации второго карьерного самосвала 40 приводит к увеличению порогового количества возвратного материала до 20%. In one example, the return material threshold amount may be set to 10% of the volume of the tipping body 44. As each mining truck 40 is removed from service, the return material cleanup scheduling system 62 may increase the return material threshold amount by 5%. Thus, removing the first mining truck from service results in an increase of up to 15%. Removal of the second mining truck 40 results in an increase in the threshold amount of returnable material to 20%.

Увеличения и уменьшения порогового количества возвратного материала могут быть или не быть линейными. Например, при снятии с эксплуатации первого карьерного самосвала 40 пороговое количество возвратного материала может увеличиваться на первую величину. При снятии с эксплуатации второго карьерного самосвала 40 пороговое количество возвратного материала может увеличиваться на вторую, большую величину. Если использовать вышеизложенный пример, снятие с эксплуатации первого карьерного самосвала 40 будет приводить к любому увеличению порогового количества возвратного материала до 15 %, но снятие с эксплуатации второго карьерного самосвала будет приводить к увеличению порогового количества возвратного материала до величины больше 20 %. Таким образом, менее вероятно, что система 60 текущего контроля возвратного материала назначит операцию очистки карьерного самосвала. Increases and decreases in the return material threshold may or may not be linear. For example, when the first mining truck 40 is removed from service, the threshold amount of returnable material may be increased by a first amount. When the second mining truck 40 is removed from service, the threshold amount of returnable material may increase by a second, larger amount. Using the above example, decommissioning the first mining truck 40 would result in any increase in the threshold amount of returnable material up to 15%, but decommissioning the second mining truck would result in an increase in the threshold amount of returnable material to greater than 20%. Thus, it is less likely that the return material monitoring system 60 will schedule a cleaning operation for the mining truck.

В альтернативном варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью продолжения направления карьерных самосвалов, для которых назначена очистка, между местоположениями 101 погрузки и местоположениями 102 разгрузки. Система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью освобождения карьерных самосвалов 40, для которых назначена очистка, после сравнения издержек менее эффективного передвижения или эксплуатации карьерных самосвалов с существенным количеством возвратного материала с потенциальными издержками простоя экскаватора 11.In an alternative embodiment, the vehicle routing and planning system 117 may be configured to continue routing mining trucks scheduled for cleaning between loading locations 101 and unloading locations 102. The vehicle routing and scheduling system 117 may be configured to release mining trucks 40 that are scheduled for cleaning after comparing the costs of less efficient movement or operation of mining trucks with significant amounts of return material against the potential costs of idling excavator 11.

Аналогично, если выводится из эксплуатации одна из погрузочных машин, таких как экскаваторы 11, для повышения эффективности процесса перемещения материала может быть желательным уменьшение порогового количества возвратного материала. В одном примере снятие экскаватора 11 с эксплуатации может приводить к снижению порогового количества возвратного материала c 10 % до 5 %.Likewise, if one of the loading machines, such as excavators 11, is taken out of service, it may be desirable to reduce the threshold amount of return material to improve the efficiency of the material transfer process. In one example, removing excavator 11 from service may result in a reduction in the threshold amount of return material from 10% to 5%.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Промышленная применимость систем, описанных в настоящем документе, будет легко понятна из вышеприведенного обсуждения. Вышеприведенное обсуждение применимо к системам, используемым совместно с такими машинами, как карьерные самосвалы 40, доставляющие материал в месте 100 производства работ. Такие места производства работ могут включать шахту, полигон для захоронения отходов, карьер, строительную площадку, место дорожных работ или любой другой участок, на котором осуществляется транспортировка материала. Возвратный материал, расположенный в опрокидывающемся кузове 44 карьерного самосвала 40, может снижать эксплуатационную эффективность процесса перемещения материала.The industrial applicability of the systems described herein will be readily apparent from the above discussion. The foregoing discussion applies to systems used in conjunction with machines such as mining trucks 40 delivering material to a job site 100. Such work sites may include a mine, landfill, quarry, construction site, road work site, or any other site where material is transported. Return material located in the tipping body 44 of the mining truck 40 may reduce the operational efficiency of the material transfer process.

Со ссылкой на фиг. 8 представлена блок-схема действия процесса автономного или полуавтономного определения того, следует ли назначать операцию очистки опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40. На этапе 130 в контроллере 116 могут быть сохранены одно или более пороговых количеств возвратного материала. Пороговое количество возвратного материала может устанавливать процентную долю от пустого опрокидывающегося кузова 44 или объем материала. В варианте осуществления, если пороговое количество возвратного материала установлено в виде процентной доли, пороговые количества возвратного материала могут быть идентичными для всех карьерных самосвалов 40, работающих в месте 100 производства работ. В других вариантах осуществления, в частности, если пороговое количество возвратного материала установлено в виде объема материала, пороговое количество возвратного материала для разных карьерных самосвалов 40 может отличаться. With reference to FIG. 8 is a flow diagram of the operation of a process for autonomously or semi-autonomously determining whether a cleaning operation should be scheduled for the dump body 44 of a mining truck 40. At step 130, one or more threshold quantities of return material may be stored in the controller 116. The return material threshold may set a percentage of the empty dump body 44 or a volume of material. In an embodiment, if the threshold amount of return material is set as a percentage, the threshold amounts of return material may be identical for all mining trucks 40 operating at the work site 100. In other embodiments, particularly if the threshold amount of return material is set as a volume of material, the threshold amount of return material may be different for different mining trucks 40.

В некоторых случаях для каждого карьерного самосвала 40 могут быть сохранены несколько пороговых количеств возвратного материала. Несколько пороговых количеств возвратного материала можно использовать как часть схемы определения приоритета с целью определения приоритета последующей операции очистки. Например, для каждого карьерного самосвала 40 могут использоваться первое пороговое количество возвратного материала, имеющее первую процентную долю, и второе пороговое количество возвратного материала, имеющее вторую, более высокую процентную долю. При превышении первого порогового количества может быть назначена операция очистки карьерного самосвала. В зависимости от работы других машин в месте 100 производства работ такая операция очистки может не происходить немедленно. В этом случае карьерный самосвал 40 может продолжать работу по транспортировке материала в месте 100 производства работ между местоположением 101 погрузки и местоположением 102 разгрузки. Если количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 продолжает увеличиваться, это количество возвратного материала может в конечном итоге превысить вторую процентную долю. При превышении второй процентной доли возвратного материала карьерный самосвал 40 может получать более высокий приоритет для операции очистки.In some cases, multiple threshold quantities of return material may be stored for each mining truck 40. Several threshold quantities of return material can be used as part of a priority determination scheme to determine the priority of the subsequent cleaning operation. For example, for each mining truck 40, a first threshold amount of return material having a first percentage and a second threshold amount of return material having a second, higher percentage may be used. If the first threshold quantity is exceeded, a mining truck cleaning operation may be scheduled. Depending on the operation of other machines at the work site 100, such a cleaning operation may not occur immediately. In this case, the mining truck 40 may continue to operate to transport material at the work location 100 between the loading location 101 and the unloading location 102. If the amount of return material in the tipping body 44 continues to increase, the amount of return material may eventually exceed the second percentage. If the second percentage of returnable material is exceeded, the mining truck 40 may receive higher priority for the cleaning operation.

На этапе 131 в контроллере 116 может быть сохранен опорный профиль для каждого опрокидывающегося кузова 44. Каждый опорный профиль может быть связан с уникальным идентификационным кодом или другим идентификатором, связанным с каждым карьерным самосвалом 40, и он содержится в базе данных, связанной с системой 117 составления маршрута машин и планирования. На этапе 132 машины 10 могут эксплуатироваться в месте 100 производства работ. Таким образом, погрузочные машины, такие как экскаваторы 11, могут осуществлять погрузку материала в карьерные самосвалы 40 в местоположениях 101 погрузки. Загруженные карьерные самосвалы 40 затем могут перемещаться в местоположения 102 разгрузки, где материал разгружают. Пустые карьерные самосвалы 40 могут затем возвращаться обратно в местоположения 101 погрузки для начала следующего цикла погрузки/разгрузки.At step 131, a reference profile for each dump body 44 may be stored in the controller 116. Each reference profile may be associated with a unique identification code or other identifier associated with each mining truck 40 and is contained in a database associated with the compilation system 117 vehicle routes and planning. At step 132, the machines 10 may be operated at the work location 100. Thus, loading machines, such as excavators 11, can load material into mining trucks 40 at loading locations 101. The loaded mining trucks 40 can then be moved to unloading locations 102 where the material is unloaded. The empty mining trucks 40 may then be returned back to the loading locations 101 to begin the next loading/unloading cycle.

После расположения пустого карьерного самосвала 40 в местоположении 101 погрузки погрузочная машина, такая как экскаватор 11, может перемещать свой ковш 17, наполненный материалом, в положение над опрокидывающимся кузовом 44. Так как воспринимающий датчик, такой как система 36 камер, может быть расположен на элементе 23 в виде рукояти смежно с ковшом 17, перемещение экскаватора таким образом на этапе 133 размещает систему камер над опрокидывающимся кузовом 44. After positioning the empty mining truck 40 at the loading location 101, a loading vehicle such as an excavator 11 may move its bucket 17 filled with material to a position above the tipping body 44. Because a sensing sensor such as a camera system 36 may be located on the member 23 in the form of a handle adjacent to the bucket 17, moving the excavator in this way at step 133 places the camera system over the tipping body 44.

При расположении карьерного самосвала 40 смежно с экскаватором 11 идентификатор карьерного самосвала 40 и, таким образом, опрокидывающегося кузова 44 на этапе 134 может быть сообщен в контроллер 116. В одном варианте осуществления система беспроводной связи на борту карьерного самосвала 40 может сообщать идентификационный код карьерного самосвала в контроллер 116, и контроллер может использовать этот идентификационный код для идентификации опрокидывающегося кузова 44. На этапе 135 контроллер 116 может определять опорный профиль опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40 на основании идентификационного кода карьерного самосвала.When the mining truck 40 is located adjacent to the excavator 11, the identification code of the mining truck 40, and thus the tipper body 44, may be communicated to the controller 116 at step 134. In one embodiment, the wireless communication system on board the mining truck 40 may communicate the identification code of the mining truck to the controller 116, and the controller may use this identification code to identify the tipper body 44. At step 135, the controller 116 may determine the support profile of the tipper body 44 of the mining truck 40 based on the identification code of the mining truck.

На этапе 136 может быть определено пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44. Положение или пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова от датчика 55 пространственного расположения карьерного самосвала. На этапе 137 при помощи системы 36 камер может быть определен текущий профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. На этапе 138 на основании данных пространственного расположения системы рабочего оборудования от датчика 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования и кинематической модели системы 12 рабочего оборудования может быть определено пространственное расположение системы 36 камер.At step 136, the spatial location of the tipper body 44 can be determined. The position or spatial location of the tipper body 44 can be determined based on the spatial location signals of the tipper body from the spatial location sensor 55 of the mining truck. At step 137, the current profile of the interior surface 46 of the rollover body 44 can be determined using the camera system 36. At step 138, based on the spatial location of the work equipment system from the spatial location of the work equipment system sensor 33 and the kinematic model of the work equipment system 12, the spatial location of the work equipment system 12 can be determined. 36 camera system layout.

На этапе 139 может быть определена разность между опорным профилем и текущим профилем внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. В одном варианте осуществления опорный профиль может быть изображен в виде электронной карты, относящейся к месту 100 производства работ, и текущий профиль также может быть изображен в виде электронной карты, относящейся к месту производства работ. Эти две электронные карты могут быть сравнены с разностью, отражающей возвратный материал, удерживаемый внутри опрокидывающегося кузова 44. At step 139, the difference between the reference profile and the current profile of the inner surface 46 of the rollover body 44 can be determined. In one embodiment, the reference profile can be depicted as an electronic map related to the work site 100, and the current profile can also be depicted as electronic map related to the place of work. These two electronic maps can be compared to a difference reflecting the return material retained within the tipping body 44.

На этапе 140 принятия решения контроллер 116 может определять, превышает ли разность между опорным профилем и текущим профилем пороговое количество возвратного материала. Если пороговое количество возвратного материала не превышено, машины 10 могут продолжать работу, и этапы 132—140 повторяются. Если пороговое количество возвратного материала превышено, на этапе 141 контроллер 116 может назначать операцию очистки карьерного самосвала 40. В некоторых случаях карьерный самосвал 40 может быть направлен в пункт очистки относительно быстро. В других случаях карьерный самосвал 40 может продолжать работу наряду с другими машинами, и этапы 132—140 повторяются до тех пор, пока карьерный самосвал не будет направлен в пункт очистки.At decision step 140, controller 116 may determine whether the difference between the reference profile and the current profile exceeds a threshold amount of return material. If the threshold amount of return material is not exceeded, the machines 10 can continue to operate and steps 132-140 are repeated. If the threshold amount of return material is exceeded, at step 141, the controller 116 may schedule a cleaning operation for the mining truck 40. In some cases, the mining truck 40 can be sent to a cleaning location relatively quickly. In other cases, the mining truck 40 may continue to operate along with other machines, and steps 132-140 are repeated until the mining truck is sent to a cleanup station.

Со ссылкой на фиг. 9 изображена блок-схема автономной или полуавтономной операции очистки. На этапе 145 в контроллере 116 может быть сохранен опорный профиль для каждого опрокидывающегося кузова 44. Каждый опорный профиль может быть связан с уникальным идентификационным кодом или другим идентификатором, связанным с каждым карьерным самосвалом 40. На этапе 146 в контроллере 116 могут быть сохранены кинематическая модель и эксплуатационные характеристики механизма очистки, такого как экскаватор 111. В вариантах осуществления, где используются механизмы очистки других типов, такие как гидропульт 70, кинематическая модель может не быть сохранена.With reference to FIG. 9 shows a flowchart of an offline or semi-autonomous cleaning operation. At step 145, a reference profile for each rollover body 44 may be stored in controller 116. Each support profile may be associated with a unique identification code or other identifier associated with each mining truck 40. At step 146, a kinematic model and performance characteristics of the cleaning mechanism, such as excavator 111. In embodiments where other types of cleaning mechanisms, such as hydraulic control 70, are used, the kinematic model may not be stored.

На этапе 147 подлежащий очистке опрокидывающийся кузов 44 карьерного самосвала 40 может быть расположен в желаемом местоположении очистки в желаемой ориентации. В варианте осуществления, чтобы содействовать процессу очистки, гидравлические цилиндры 50 могут быть полностью выдвинуты для расположения опрокидывающегося кузова 44 в его полностью поднятом положении. В других вариантах осуществления гидравлические цилиндры 50 могут быть выдвинуты лишь частично лишь для частичного поднятия опрокидывающегося кузова 44.At step 147, the dump body 44 of the mining truck 40 to be cleaned can be positioned at the desired cleaning location in the desired orientation. In an embodiment, to assist the cleaning process, the hydraulic cylinders 50 may be fully extended to position the tipper body 44 in its fully raised position. In other embodiments, the hydraulic cylinders 50 may be extended only partially to only partially lift the tipper body 44.

На этапе 148 идентификатор карьерного самосвала 40 и, таким образом, опрокидывающегося кузова 44 может быть сообщен в контроллер 116. В одном варианте осуществления система беспроводной связи на борту карьерного самосвала 40 может сообщать идентификационный код карьерного самосвала в контроллер 116, и контроллер может использовать этот идентификационный код для идентификации опрокидывающегося кузова 44. At step 148, the identification of the mining truck 40, and thus the dump body 44, may be communicated to the controller 116. In one embodiment, the wireless communication system on board the mining truck 40 may communicate the identification code of the mining truck to the controller 116, and the controller may use this identification code for identifying the tipping body 44.

На этапе 149 контроллер 116 может получать доступ к электронной карте возвратного материала, расположенного на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. В одном варианте осуществления электронная карта может генерироваться в ходе автономного или полуавтономного процесса определения того, является ли операция очистки, как изложено выше в блок-схеме, показанной на фиг. 8, желательной или необходимой. В варианте осуществления, где операция очистки опрокидывающегося кузова 44 была назначена без генерирования электронной карты возвратного материала (например, назначена вручную), электронная карта возвратного материала может генерироваться в пункте 107, 108 очистки.At step 149, the controller 116 may access an electronic card of return material located on the interior surface 46 of the rollover body 44. In one embodiment, the electronic card may be generated during an offline or semi-autonomous process of determining whether a cleanup operation, as set forth above in the block -scheme shown in Fig. 8, desirable or necessary. In an embodiment where the cleaning operation of the dump body 44 has been scheduled without generating an electronic return material card (eg, manually assigned), an electronic return material card may be generated at the cleaning station 107, 108.

На этапе 150 смежно с опрокидывающимся кузовом 44 по желанию могут размещать механизм очистки, такой как экскаватор 111. На этапе 151 может быть определено пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44. Положение или пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова от датчика 55 пространственного расположения карьерного самосвала. At step 150, a cleaning mechanism such as an excavator 111 may be optionally located adjacent to the tipper body 44. At step 151, the spatial location of the tipper body 44 can be determined. The position or spatial arrangement of the tipper body 44 can be determined based on the spatial location signals of the tipper body from sensor 55 of the spatial location of the mining dump truck.

На этапе 152 пространственное расположение приспособления для очистки, такого как ковш 17, может быть определено на основании сигналов или данных пространственного расположения системы рабочего оборудования от датчика 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования и кинематической модели системы 12 рабочего оборудования. Иначе говоря, датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования функционирует в качестве датчика пространственного расположения системы очистки и генерирует сигналы пространственного расположения приспособления для очистки, которые используются совместно с кинематической моделью для определения пространственного расположения приспособления для очистки. At step 152, the spatial location of the cleaning tool, such as bucket 17, can be determined based on signals or work equipment system spatial position data from the work equipment system spatial position sensor 33 and a kinematic model of the work equipment system 12. In other words, the work equipment system spatial position sensor 33 functions as a cleaning system spatial position sensor and generates cleaning tool spatial position signals, which are used in conjunction with a kinematic model to determine the cleaning tool spatial position.

На этапе 153 контроллер 116 может генерировать траекторию для перемещения ковша 17 с целью физического зацепления или контакта с возвратным материалом, налипшим на внутреннюю поверхность 46 опрокидывающегося кузова 44. На этапе 154 контроллер 116 может генерировать сигналы команды на перемещение для перемещения ковша 17 по траектории для выполнения операции очистки на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44.At step 153, controller 116 may generate a path to move bucket 17 to physically engage or contact return material adhered to the interior surface 46 of tip body 44. At step 154, controller 116 may generate move command signals to move bucket 17 along a path to perform cleaning operations on the inner surface 46 of the tipping body 44.

В некоторых вариантах осуществления операция, изложенная на этапах 145—154, может быть завершена по завершении этапа 154. В других вариантах осуществления на этапе 155 может быть выполнена дополнительная операция сканирования. Операция сканирования может быть выполнена с помощью воспринимающего датчика, такого как система 36 камер, для генерирования обновленного текущего профиля внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, как описано выше. Обновленный текущий профиль совместно с пространственным расположением воспринимающего датчика может быть использован для генерирования обновленной электронной карты текущего профиля относительно места 100 производства работ. Для генерирования обновленной электронной карты возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 обновленная электронная карта текущего профиля относительно места 100 производства работ может быть сравнен с электронной картой опорного профиля относительно этого места производства работ. На этапе 156 обновленная электронная карта возвратного материала может быть сравнена с пороговым количеством возвратного материала для определения того, требуются ли какие-либо дополнительные операции очистки. Если дополнительные операции очистки не требуются, карьерный самосвал 40 может быть возвращен в эксплуатацию в месте 100 производства работ. Если требуется дополнительная очистка, этапы 153—156 могут быть повторены.In some embodiments, the operation outlined in steps 145-154 may be completed upon completion of step 154. In other embodiments, an additional scanning operation may be performed in step 155. The scanning operation may be performed by a sensing sensor, such as a camera system 36, to generate an updated current profile of the interior surface 46 of the rollover body 44, as described above. The updated current profile, together with the spatial location of the sensing sensor, can be used to generate an updated electronic map of the current profile relative to the work site 100. To generate an updated electronic map of the return material in the tipper body 44, the updated electronic map of the current profile relative to the work site 100 can be compared with the electronic map of the reference profile relative to that work site. At step 156, the updated electronic return material card may be compared to a threshold return material quantity to determine if any additional cleaning operations are required. If no additional cleaning operations are required, the mining truck 40 may be returned to service at the work site 100. If additional purification is required, steps 153-156 can be repeated.

Со ссылкой на фиг. 10 изображена блок-схема аспекта работы системы 117 составления маршрута машин и планирования. На этапе 160 в контроллере 116 могут быть сохранены множество пороговых количеств возвратного материала, или контроллер может получать доступ к ним. Каждое пороговое количество возвратного материала может быть выражено любым образом, например, в виде процентной доли от объема пустого опрокидывающегося кузова. Может использоваться и другое пороговое количество возвратного материала на основании состава погрузочных машин и карьерных самосвалов 40, используемых в месте 100 производства работ. Например, может быть желательным использование более низкого порогового количества возвратного материала, если за каждым экскаватором 11 закреплено большее количество карьерных самосвалов 40, и относительно высокого порогового количества возвратного материала, когда за каждым экскаватором закреплено меньшее количество карьерных самосвалов. При более высоком пороговом количестве возвратного материала назначение операции очистки для каждого карьерного самосвала 40 является менее вероятным. Соответственно, в эксплуатации будет оставаться большее количество карьерных самосвалов 40, и, таким образом, вероятность простоя погрузочной машины, такой как экскаватор 11, будет уменьшаться.With reference to FIG. 10 depicts a block diagram of an aspect of operation of the vehicle routing and planning system 117. At step 160, multiple threshold quantities of return material may be stored or accessed by the controller 116. Each threshold amount of return material can be expressed in any way, for example, as a percentage of the volume of the empty tipping body. Another threshold amount of return material may be used based on the composition of the loaders and mining trucks 40 used at the work site 100. For example, it may be desirable to use a lower threshold amount of return material when each excavator 11 is assigned a larger number of mining trucks 40, and a relatively high threshold amount of return material when a smaller number of mining trucks are assigned to each excavator. At a higher return material threshold, assigning a cleaning operation to each mining truck 40 is less likely. Accordingly, more mining trucks 40 will remain in service, and thus the likelihood of downtime of a loader such as excavator 11 will be reduced.

Как описано выше, множество пороговых значений возвратного материала может быть идентичным для каждого карьерного самосвала 40 или может отличаться, например, в зависимости от размера и/или конфигурации карьерного самосвала или его опрокидывающегося кузова 44. В некоторых случаях пороговые количества возвратного материала могут зависеть от доставляемого материала. As described above, a plurality of return material thresholds may be identical for each mining truck 40 or may differ, for example, depending on the size and/or configuration of the mining truck or its tipper body 44. In some cases, the return material thresholds may depend on the material being delivered. material.

На этапе 161 контроллер 116 может определять исходное количество машин, в том числе количество погрузочных машин и карьерных самосвалов 40, работающих в месте 100 производства работ. На этапе 162 контроллер 116 может выбирать или присваивать каждому карьерному самосвалу 40 пороговое количество возвратного материала на основании исходного количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, а также состава погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте 100 производства работ. Ввиду того, что соотношение карьерных самосвалов и погрузочных машин в разных местоположениях в месте 100 производства работ может отличаться, в разных местоположениях в месте производства работ могут использоваться разные пороговые количества возвратного материала. Например, первое пороговое количество возвратного материала может использоваться для всех карьерных самосвалов 40, закрепленных за первым экскаватором 11, и второе пороговое количество возвратного материала может использоваться для всех карьерных самосвалов, закрепленных за вторым экскаватором.At step 161, the controller 116 may determine the initial number of machines, including the number of loading machines and mining trucks 40, operating at the work site 100. At step 162, the controller 116 may select or assign to each mining truck 40 a threshold amount of return material based on the initial number of loaders and mining trucks, as well as the composition of loading vehicles and mining trucks operating at the job site 100. Because the ratio of mining trucks to loaders may vary at different locations within the job site 100, different threshold quantities of return material may be used at different locations at the job site. For example, the first threshold amount of return material may be used for all mining trucks 40 assigned to the first excavator 11, and the second threshold amount of return material may be used for all mining trucks assigned to the second excavator.

На этапе 163 система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать исходный план перемещения материала для работающих машин, таких как экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40, в месте производства работ на основании исходного количества машин, работающих в месте 100 производства работ. Исходный план перемещения материала также может основываться на исходном пороговом количестве возвратного материала, которое было выбрано на основании исходного количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте 100 производства работ. At step 163, the machine routing and planning system 117 may generate an initial material movement plan for operating machines, such as excavators 11 and mining trucks 40, at a job location based on the initial number of machines operating at job location 100. The initial material transfer plan may also be based on an initial threshold quantity of return material that was selected based on the initial number of loaders and mining trucks operating at work location 100.

На этапе 164 машины могут эксплуатироваться и перемещаться по месту 100 производства работ согласно исходному плану перемещения материала. С этой целью контроллер 116 (например, контроллер 31 экскаватора, контроллер 53 карьерного самосвала) может генерировать исходные сигналы команды на перемещение для направления перемещения машин. At step 164, the machines can be operated and moved around the work site 100 according to the original material movement plan. To this end, the controller 116 (eg, the excavator controller 31, the mining truck controller 53) may generate initial motion command signals to direct the movement of the machines.

По мере выполнения карьерными самосвалами 40 каждого цикла погрузки/разгрузки возвратный материал может иметь тенденцию к накоплению на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 каждого самосвала. Соответственно, в некоторые моменты времени может быть желательным снятие одного или более карьерных самосвалов 40 с эксплуатации для обеспечения возможности выполнения операции очистки. В дополнение к этому, другие карьерные самосвалы 40 могут быть сняты с эксплуатации по другим причинам, включая перерыв оператора, дозаправка машины, необходимость технического обслуживания или поломка машины, или направление машины по ошибочному маршруту. В этом случае количество карьерных самосвалов, закрепленных за каждой погрузочной машиной, может уменьшаться. В других случаях погрузочная машина, такая как экскаватор 11, может быть снята с эксплуатации по любой из множества причин. В этих случаях количество карьерных самосвалов 40, закрепленных за каждой из оставшихся погрузочных машин, может увеличиваться.As mining trucks 40 perform each loading/unloading cycle, return material may tend to accumulate on the interior surface 46 of each dump truck body 44. Accordingly, at certain times it may be desirable to remove one or more mining trucks 40 from service to allow the cleaning operation to be performed. In addition, other mining trucks 40 may be taken out of service for other reasons, including operator interruption, machine refueling, need for maintenance or machine breakdown, or misdirection of the machine. In this case, the number of mining trucks assigned to each loading machine may be reduced. In other cases, a loading machine, such as excavator 11, may be taken out of service for any of a variety of reasons. In these cases, the number of mining trucks 40 assigned to each of the remaining loading vehicles may be increased.

Из вышеприведенного описания понятно, что соотношение или состав погрузочных машин и карьерных самосвалов 40 в ходе эксплуатации в месте 100 производства работ может изменяться. Соответственно, на этапе 165 принятия решения контроллер может определять, изменилось ли количество работающих машин в месте производства работ, и, таким образом, изменился ли состав или соотношение погрузочных машин и машин для доставки. Если количество машин, работающих в месте 100 производства работ, не изменилось (и, таким образом, не изменилось соотношение машин), машины могут продолжать работать на основании исходного плана перемещения материала, и этапы 164—165 повторяют. From the above description it is clear that the ratio or composition of loading machines and mining dump trucks 40 during operation at the work site 100 may change. Accordingly, at decision step 165, the controller may determine whether the number of operating machines at the work site has changed, and thus whether the composition or ratio of loading and delivery vehicles has changed. If the number of machines operating at work location 100 has not changed (and thus the ratio of machines has not changed), the machines can continue to operate based on the original material movement plan and steps 164-165 are repeated.

Если количество машин, работающих в месте 100 производства работ, изменилось, и, таким образом изменилось соотношение, система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать модифицированный исходный план перемещения материала с точки зрения нового количества машин, и этапы 162—165 повторяют. В частности, на этапе 162 контроллер 116 может выбирать или присваивать каждому карьерному самосвалу 40 новое или модифицированное пороговое количество возвратного материала на основании нового или модифицированного количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, а также состава погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте 100 производства работ. На этапе 163 на основании модифицированного количества машин, работающих в месте 100 производства работ, может быть сгенерирован новый или модифицированный план перемещения материала. На этапе 164 машины могут эксплуатироваться и перемещаться по месту 100 производства работ согласно модифицированному плану перемещения материала путем генерирования модифицированных сигналов команды на перемещение для направления перемещения машин. If the number of machines operating at work location 100 has changed, and thus the ratio has changed, the machine routing and planning system 117 may generate a modified original material movement plan in terms of the new number of machines, and steps 162-165 are repeated. Specifically, at step 162, controller 116 may select or assign to each haul truck 40 a new or modified threshold amount of return material based on the new or modified number of loaders and dump trucks, as well as the composition of loaders and dump trucks operating at the work location 100 . At step 163, based on the modified number of machines operating at work location 100, a new or modified material transfer plan may be generated. At step 164, machines can be operated and moved around the work site 100 according to a modified material movement plan by generating modified move command signals to direct the movement of the machines.

Со ссылкой на фиг. 11 изображена блок-схема другого аспекта работы системы 117 составления маршрута машин и планирования. На этапе 170 в контроллере 116 могут быть сохранены издержки эксплуатации и/или емкость (например, объем) каждой машины, работающей в месте 100 производства работ, или контроллер может получать доступ к ним. Таким образом, могут быть сохранены издержки эксплуатации и/или емкость каждой погрузочной машины, такой как экскаваторы 11. В дополнение к этому, могут быть также сохранены издержки эксплуатации и/или емкость каждого карьерного самосвала 40. Так как издержки эксплуатации и/или емкость каждого карьерного самосвала 40 могут варьироваться или изменяться в зависимости от количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44, контроллер 116 может содержать множество издержек эксплуатации каждого карьерного самосвала 40, каждая из которых соответствует количеству возвратного материала. Издержки эксплуатации могут быть выражены как функция от времени, объема перемещенного материала, веса перемещенного материала или любым другим необходимым образом. With reference to FIG. 11 is a block diagram of another aspect of the operation of the vehicle routing and planning system 117. At step 170, the controller 116 may store or access the operating costs and/or capacity (eg, volume) of each machine operating at the work site 100. In this way, the operating cost and/or capacity of each loading machine such as excavators 11 can be saved. In addition, the operating cost and/or capacity of each mining truck 40 can also be saved. Since the operating cost and/or capacity of each mining truck 40 may vary or change depending on the amount of return material in the dump body 44, the controller 116 may contain a plurality of operating costs of each mining truck 40, each of which corresponds to the amount of return material. Operating costs may be expressed as a function of time, volume of material moved, weight of material moved, or in any other appropriate manner.

На этапе 171 для определения количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40 может использоваться такая система, как система 60 текущего контроля возвратного материала. Процесс на этапе 70 может соответствовать сканированию или иному определению количества возвратного материала в одном или более опрокидывающихся кузовах 44 вместе с доступом к сохраненным данным предыдущих сканирований или определений количества возвратного материала в других опрокидывающихся кузовах. Иначе говоря, внутренняя поверхность 46 каждого опрокидывающегося кузова 44 может не сканироваться в одно и то же время. At step 171, a system such as return material monitoring system 60 may be used to determine the amount of return material in the tip body 44 of each mining truck 40. The process at step 70 may correspond to scanning or otherwise determining the amount of return material in one or more tipper bodies 44 along with accessing stored data from previous scans or determinations of the amount of return material in other tipper bodies. In other words, the interior surface 46 of each rollover body 44 may not be scanned at the same time.

На этапе 172 система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать план перемещения материала для эксплуатации машин, таких как экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40, в месте 100 производства работ на основании одного или более факторов, в том числе количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40. В частности, в варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью планирования маршрутов карьерных самосвалов 40 на основании полезной емкости каждого карьерного самосвала на основании количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале. At step 172, the machine routing and planning system 117 may generate a material movement plan for operating machines, such as excavators 11 and mining trucks 40, at the work location 100 based on one or more factors, including the amount of return material in each mining truck. 40. Specifically, in an embodiment, the vehicle routing and planning system 117 may be configured to schedule mining truck routes 40 based on the payload capacity of each mining truck based on the amount of return material in each mining truck.

В некоторых случаях система 117 составления маршрута машин и планирования на этапе 173 принятия решения может дополнительно сравнивать потери производительности вследствие присутствия возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40 с потерями производительности вследствие вывода одного или более карьерных самосвалов из эксплуатации как части операции очистки с целью удаления возвратного материала. В одном примере система 117 составления маршрута машин и планирования может определять удельные полные издержки эксплуатации для машин в месте 100 производства работ (или в такой части места производства работ, как конкретная погрузочная машина и предназначенные для этой конкретной погрузочной машины карьерные самосвалы) с точки зрения присутствия возвратного материала. Предусматриваются различные способы определения удельных полных издержек эксплуатации. Кроме того, предусматриваются различные другие способы оптимизации производительности машин в месте 100 производства работ, отличные от основанных на издержках.In some cases, the vehicle routing and planning system 117, at decision step 173, may further compare the productivity loss due to the presence of returnable material in each mining truck 40 with the productivity loss due to the removal of one or more mining trucks from service as part of a cleaning operation to remove returnable material. . In one example, the machine routing and scheduling system 117 may determine the unit total operating costs for the machines at the job site 100 (or that part of the job site such as a particular loader and the mining trucks assigned to that particular loader) in terms of presence return material. Various methods are provided for determining specific total operating costs. In addition, various other methods other than cost-based methods for optimizing the performance of machines at the job site 100 are contemplated.

По мере того, как работает система 117 составления маршрута машин и планирования, она может определять, превышают ли издержки эксплуатации в присутствии возвратного материала в карьерных самосвалах 40 издержки, связанные с операцией очистки. В частности, система 117 составления маршрута машин и планирования может определять удельные полные издержки эксплуатации, включающие карьерные самосвалы 40 с возвратным материалом. Система 117 составления маршрута машин и планирования также может определять удельные полные издержки, связанные с удалением одного или более карьерных самосвалов 40 из операций перемещения материала и выполнением операции очистки, в то время как остальные карьерные самосвалы продолжают работать. На основании определения удельных полных издержек эксплуатации, включающих карьерные самосвалы 40 с возвратным материалом, и удельных полных издержек эксплуатации на основании остальных карьерных самосвалов во время удаления одного или более карьерных самосвалов для операции очистки, система 117 составления маршрута машин и планирования может определять, следует ли изменять маршрут или направление одного, или более карьерных самосвалов в пункт 107, 108 очистки. As the vehicle routing and scheduling system 117 operates, it can determine whether the costs of operating in the presence of return material in the mining trucks 40 exceed the costs associated with the cleanup operation. In particular, the vehicle routing and planning system 117 may determine unit total operating costs involving the mining trucks 40 carrying returnable material. The vehicle routing and scheduling system 117 may also determine the unit total cost associated with removing one or more mining trucks 40 from material handling operations and performing a cleanup operation while the remaining mining trucks continue to operate. Based on the determination of the unit total operating costs including the haul trucks 40 with the return material, and the unit total operating costs based on the remaining mining trucks during the removal of one or more mining trucks for a cleaning operation, the vehicle routing and scheduling system 117 may determine whether change the route or direction of one or more mining dump trucks to cleaning points 107, 108.

Если на этапе 173 принятия решения издержки эксплуатации в присутствии возвратного материала превышают издержки, связанные с операцией очистки, на этапе 174 могут генерироваться сигналы команды на перемещение для направления одного или более карьерных самосвалов 40 в пункт 107, 108 очистки. В этом случае план перемещения материала, сгенерированный на этапе 172, на этапе 175 может составлять маршруты остальных карьерных самосвалов 40, чтобы оптимизировать производительность в месте 100 производства работ. Такая оптимизация может включать один или более параметров оптимизации или целей, таких как снижение полных издержек, максимизация количества перемещаемого материала или любой другой желаемый параметр или цель. If, at decision step 173, the cost of operating in the presence of return material exceeds the costs associated with the cleaning operation, move command signals may be generated at step 174 to direct one or more mining trucks 40 to the cleaning station 107, 108. In this case, the material transfer plan generated at step 172 may route the remaining mining trucks 40 at step 175 to optimize productivity at work site 100. Such optimization may include one or more optimization parameters or goals, such as reducing overall costs, maximizing the amount of material moved, or any other desired parameter or goal.

После завершения каждой операции очистки пустой карьерный самосвал 40 может быть возвращен на этапе 176 в эксплуатацию путем направления пустого карьерного самосвала в желаемое местоположение 101 погрузки. После возвращения в эксплуатацию пустого карьерного самосвала 42 могут быть сгенерированы новый анализ возвратного материала в каждом карьерном самосвале и новый план перемещения материала, причем этапы 171—177 повторяют.After completion of each cleaning operation, the empty mining truck 40 may be returned to service 176 by directing the empty mining truck to the desired loading location 101. Once the empty mining truck 42 is returned to service, a new analysis of the return material in each mining truck and a new material transfer plan can be generated, with steps 171-177 repeated.

Если на этапе 173 принятия решения издержки эксплуатации в присутствии возвратного материала не превышают издержки, связанные с операцией очистки, на этапе 177 могут быть сгенерированы сигналы команды на перемещение для составления маршрутов всех карьерных самосвалов 40, чтобы оптимизировать производительность в месте 100 производства работ. Карьерные самосвалы 40 могут работать в месте 100 производства работ, и этапы 171-177 могут быть повторены каждый раз при сканировании карьерного самосвала или ином определении количества возвратного материала.If, at decision step 173, the cost of operating in the presence of return material does not exceed the costs associated with the cleaning operation, move command signals may be generated at step 177 to route all of the mining trucks 40 to optimize productivity at the job site 100. Mining trucks 40 may be operated at work location 100, and steps 171-177 may be repeated each time the mining truck is scanned or otherwise determined the amount of return material.

Из вышеприведенного описания понятно, что система 117 составления маршрута машин и планирования может работать непрерывно с целью оптимизации производительности в месте 100 производства работ. Таким образом, каждый раз, когда имеет место изменение количества возвратного материала, может быть желательным генерирование нового плана перемещения материала и/или определение того, является ли желательной отправка одного или более карьерных самосвалов 40 на операцию очистки. Изменения в количестве возвратного материала могут возникать, например, каждый раз, когда опрокидывающийся кузов 44 подвергается сканированию, или после очистки опрокидывающегося кузова.From the above description, it is clear that the machine routing and planning system 117 can operate continuously to optimize productivity at the work site 100. Thus, whenever there is a change in the amount of return material, it may be desirable to generate a new material transfer plan and/or determine whether it is desirable to send one or more mining trucks 40 to a cleanup operation. Changes in the amount of return material may occur, for example, each time the tipper body 44 is scanned or after the tipper body is cleaned.

Следует понимать, что в вышеприведенном описании представлены примеры раскрытых системы и метода. Все ссылки на настоящее изобретение или его примеры предназначены для ссылки на конкретный пример, обсуждаемый в данный момент, и не предполагают каких-либо ограничений в отношении объема настоящего изобретения в более общем виде. Все формулировки различий и пренебрежения в отношении определенных признаков призваны указывать на отсутствие предпочтения этих признаков, но не исключать их из объема настоящего изобретения полностью, если не указано иное. It should be understood that the foregoing description provides examples of the disclosed system and method. All references to the present invention or examples thereof are intended to refer to the specific example being discussed and are not intended to imply any limitation as to the scope of the present invention more generally. All statements of distinction and disparagement with respect to certain features are intended to indicate no preference for those features, but not to exclude them from the scope of the present invention entirely, unless otherwise indicated.

Изложение диапазонов значений в настоящем документе всего лишь предназначено для использования в качестве краткого способа индивидуальной ссылки на каждое отдельное значение, попадающее в диапазон, если не указано иное в настоящем документе, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было отдельно изложено в настоящем документе. Все способы, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если иное не указано в настоящем документе или иначе не противоречит контексту в явном виде.The statements of ranges of values herein are only intended to serve as a concise means of individually referring to each individual value falling within the range unless otherwise stated herein, and each individual value is included in the description as if it were separately set forth in this document. All methods described herein may be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context.

Соответственно, настоящее изобретение включает все модификации и эквиваленты объекта, изложенного в прилагаемой формуле изобретения, как это разрешено применимым законодательством. Более того, настоящее изобретение охватывает любую комбинацию вышеописанных элементов во всех возможных их вариациях, если иное не указано в настоящем документе или иначе явно не противоречит контексту. Accordingly, the present invention includes all modifications and equivalents to the subject matter set forth in the appended claims as permitted by applicable law. Moreover, the present invention covers any combination of the above-described elements in all possible variations thereof, unless otherwise indicated herein or otherwise clearly inconsistent with the context.

Claims (31)

1. Система маршрутизации и эксплуатации карьерных самосвалов в месте (100) производства работ, содержащая:1. A system for routing and operating mining dump trucks at the work site (100), containing: множество карьерных самосвалов (40), причем каждый карьерный самосвал имеет опрокидывающийся кузов (44) для доставки материала, причем опрокидывающийся кузов имеет внутреннюю поверхность;a plurality of mining trucks (40), each mining truck having a tipper body (44) for delivering material, the tipper body having an interior surface; контроллер (116), выполненный с возможностью:controller (116) configured to: определения исходного количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала (40);determining the initial amount of returnable material in the tipping body of each mining dump truck (40); получения доступа к исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала (40), причем исходная полезная емкость частично основана на исходном количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале;accessing an initial payload capacity for each mining truck (40), wherein the initial payload capacity is based in part on the initial amount of return material in each mining truck; генерирования исходного плана перемещения материала на основании количества погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40), емкости каждой погрузочной машины и исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, а также установленных пороговых количеств возвратного материала для карьерных самосвалов;generating an initial material movement plan based on the number of loaders (11) and dump trucks (40), the capacity of each loader and the initial payable capacity for each dump truck, as well as established threshold quantities of return material for dump trucks; причем пороговые количества возвратного материала устанавливаются с учетом количества погрузочных машин и карьерных самосвалов;wherein the threshold quantities of return material are set taking into account the number of loading machines and dump trucks; генерирования исходных сигналов команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40) в месте (100) производства работ на основании исходного плана перемещения материала;generating initial movement command signals for the operation of loading machines (11) and mining dump trucks (40) at the work location (100) based on the initial material movement plan; определения текущего количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове (44) каждого карьерного самосвала (40);determining the current amount of return material in the tipping body (44) of each mining dump truck (40); получения доступа к модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала (40), причем модифицированная полезная емкость частично основана на текущем количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале;accessing a modified payload capacity for each mining truck (40), wherein the modified payload capacity is based in part on the current amount of return material in each mining truck; генерирования модифицированного плана перемещения материала на основании количества погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40), емкости каждой погрузочной машины и модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, а также пороговых количеств возвратного материала для карьерных самосвалов, установленных с учетом количества погрузочных машин и карьерных самосвалов; иgenerating a modified material transfer plan based on the number of loaders (11) and dump trucks (40), the capacity of each loader and the modified payload capacity for each dump truck, and the threshold quantities of return material for dump trucks established taking into account the number of loaders and mining dump trucks; And генерирования модифицированных сигналов команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40) в месте (100) производства работ на основании модифицированного плана перемещения материала.generating modified movement command signals for the operation of loading machines (11) and mining dump trucks (40) at the work location (100) based on a modified material movement plan. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер (116) дополнительно выполнен с возможностью определения удельных полных издержек эксплуатации погрузочных машин и карьерных самосвалов (11, 40) в месте производства работ. 2. The system according to claim 1, characterized in that the controller (116) is additionally configured to determine the specific total costs of operating loading machines and mining dump trucks (11, 40) at the work site. 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что удельные полные издержки эксплуатации выражены как издержки на основании количества перемещенного материала.3. The system according to claim 2, characterized in that the specific total operating costs are expressed as costs based on the amount of material moved. 4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что модифицированный план перемещения материала выполнен с возможностью сравнения потерь производительности вследствие присутствия возвратного материала в одном из карьерных самосвалов (40) с потерями производительности вследствие вывода карьерного самосвала из эксплуатации как части операции очистки для удаления возвратного материала.4. The system according to any one of paragraphs. 1-3, wherein the modified material transfer plan is configured to compare productivity losses due to the presence of return material in one of the mining trucks (40) with productivity losses due to the removal of the mining truck from service as part of a cleaning operation to remove return material. 5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что потери производительности вследствие вывода карьерного самосвала (40) из эксплуатации включают издержки, связанные с очисткой внутренней поверхности (46) опрокидывающегося кузова (44).5. The system according to claim 4, characterized in that the loss of productivity due to the removal of the mining dump truck (40) from service includes the costs associated with cleaning the internal surface (46) of the tipping body (44). 6. Система по любому из пп. 4, 5, отличающаяся тем, что потери производительности вследствие вывода карьерного самосвала (40) из эксплуатации дополнительно включают издержки, связанные с временем перемещения в пункт (107, 108) очистки и из него. 6. The system according to any one of paragraphs. 4, 5, characterized in that the productivity loss due to the removal of the mining dump truck (40) from service additionally includes costs associated with travel time to and from the cleaning point (107, 108). 7. Система по любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что потери производительности в результате присутствия возвратного материала частично основаны на расстоянии между местоположениями (101) погрузки и местоположениями (102) разгрузки. 7. The system according to any one of paragraphs. 4-6, wherein the productivity loss resulting from the presence of return material is based in part on the distance between the loading locations (101) and the unloading locations (102). 8. Система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему (60) текущего контроля возвратного материала для определения количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове (44) каждого карьерного самосвала (40).8. The system according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that it additionally contains a return material monitoring system (60) for determining the amount of return material in the tipping body (44) of each mining dump truck (40). 9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что каждый план перемещения материала включает назначение операции очистки каждого карьерного самосвала (40) при превышении количества возвратного материала в карьерном самосвале (40) соответствующего установленного порогового количества возвратного материала. 9. The system of claim 8, wherein each material transfer plan includes assigning a cleaning operation to each mining truck (40) when the amount of returnable material in the mining truck (40) exceeds a corresponding established threshold amount of returnable material. 10. Способ маршрутизации и эксплуатации карьерных самосвалов в месте производства работ, осуществляемый системой по любому из пп. 1-9, характеризующийся тем, что10. A method for routing and operating mining dump trucks at the work site, carried out by the system according to any of paragraphs. 1-9, characterized in that определяют исходное количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала (40);determine the initial amount of return material in the tipping body of each mining dump truck (40); получают доступ к исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала (40), причем исходная полезная емкость частично основана на исходном количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале;accessing an initial payload capacity for each mining truck (40), the initial payload capacity being based in part on the initial amount of return material in each mining truck; генерируют исходный план перемещения материала на основании количества погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40), емкости каждой погрузочной машины и исходной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, а также пороговых количеств возвратного материала для карьерных самосвалов;generating an initial material movement plan based on the number of loaders (11) and dump trucks (40), the capacity of each loader and the initial payable capacity for each dump truck, as well as threshold quantities of return material for the dump trucks; причем пороговые количества возвратного материала устанавливают с учетом количества погрузочных машин и карьерных самосвалов;wherein the threshold quantities of return material are set taking into account the number of loading machines and dump trucks; генерируют исходные сигналы команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40) в месте (100) производства работ на основании исходного плана перемещения материала;generating initial movement command signals for the operation of loading machines (11) and mining dump trucks (40) at the work location (100) based on the initial material movement plan; определяют текущее количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове (44) каждого карьерного самосвала (40);determine the current amount of return material in the tipping body (44) of each mining dump truck (40); получают доступ к модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала (40), причем модифицированная полезная емкость частично основана на текущем количестве возвратного материала в каждом карьерном самосвале;accessing a modified payload capacity for each mining truck (40), wherein the modified payload capacity is based in part on the current amount of return material in each mining truck; генерируют модифицированный план перемещения материала на основании количества погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40), емкости каждой погрузочной машины и модифицированной полезной емкости для каждого карьерного самосвала, а также пороговых количеств возвратного материала для карьерных самосвалов, установленных с учетом количества погрузочных машин и карьерных самосвалов; иgenerate a modified material transfer plan based on the number of loaders (11) and dump trucks (40), the capacity of each loader and the modified payload capacity for each dump truck, as well as the threshold quantities of return material for dump trucks established taking into account the number of loaders and mining dump trucks; And генерируют модифицированные сигналы команды на перемещение для эксплуатации погрузочных машин (11) и карьерных самосвалов (40) в месте (100) производства работ на основании модифицированного плана перемещения материала,generate modified movement command signals for the operation of loading machines (11) and mining dump trucks (40) at the work location (100) based on the modified material movement plan, при этом каждый из сгенерированного исходного плана перемещения материала и сгенерированного модифицированного плана перемещения материала включает назначение операции очистки каждого карьерного самосвала (40) при превышении количества возвратного материала в карьерном самосвале (40) соответствующего установленного порогового количества возвратного материала. wherein each of the generated original material transfer plan and the generated modified material transfer plan includes assigning a cleaning operation to each mining truck (40) when the amount of return material in the mining truck (40) exceeds a corresponding established threshold amount of return material.
RU2021125063A 2019-01-30 2020-01-21 System and method for managing returnable material on surface during delivery RU2805764C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/262,145 2019-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021125063A RU2021125063A (en) 2023-02-27
RU2805764C2 true RU2805764C2 (en) 2023-10-24

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080208415A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Caterpillar Inc. Method of determining a machine operation using virtual imaging
RU2495490C2 (en) * 2008-02-04 2013-10-10 Кейтерпиллар Инк. Control system of capacity for workstation with set of machines
RU2540735C1 (en) * 2013-09-10 2015-02-10 АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "АЛРОСА" (открытое акционерное общество) (АК "АЛРОСА" ОАО)) Method for completion of open pit with two closely located ore bodies
US20170060126A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Caterpillar Paving Products Inc. System for Wireless Communications Between Machines
US20180179732A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Caterpillar Inc. Realtime payload mapping for loader/hauler system optimization

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080208415A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Caterpillar Inc. Method of determining a machine operation using virtual imaging
RU2495490C2 (en) * 2008-02-04 2013-10-10 Кейтерпиллар Инк. Control system of capacity for workstation with set of machines
RU2540735C1 (en) * 2013-09-10 2015-02-10 АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "АЛРОСА" (открытое акционерное общество) (АК "АЛРОСА" ОАО)) Method for completion of open pit with two closely located ore bodies
US20170060126A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Caterpillar Paving Products Inc. System for Wireless Communications Between Machines
US20180179732A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Caterpillar Inc. Realtime payload mapping for loader/hauler system optimization

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10968602B2 (en) System and method for managing carryback thresholds in surface haulage
US11458878B2 (en) System and method for determining carryback in surface haulage
US11498785B2 (en) System and method of automated clean out of carryback in surface haulage
US11061409B2 (en) System and method of managing carryback in surface haulage
US20170073935A1 (en) Control System for a Rotating Machine
US20090076674A1 (en) System for the automatic movement of material
US20170073925A1 (en) Control System for a Rotating Machine
US9454147B1 (en) Control system for a rotating machine
US20190135298A1 (en) Tire management system and tire management method
JP7043300B2 (en) Systems, methods, and work machines for planning the travel path of work machines
RU2805764C2 (en) System and method for managing returnable material on surface during delivery
RU2809488C2 (en) System and method for managing threshold quantities of returnable material on surface during delivery
RU2819339C2 (en) System and method for determining returnable material on surface during delivery
RU2801144C2 (en) System and method for automated cleaning of returned material on surface during delivery
US11226627B2 (en) System for modifying a spot location
US12071746B2 (en) System and method for assisted positioning of transport vehicles relative to a work machine during material loading
US20220365536A1 (en) Real-time surface scanning and estimation of ground characteristics for ground compacting work machines
US11993174B2 (en) Systems and methods for identifying modifications to terrain characteristics of a worksite for battery performance
WO2024062899A1 (en) System including work machine and method for controlling work machine
CN115341603A (en) System and method for assisting in positioning a transport vehicle for material discharge in a worksite
CN115339928A (en) System and method for real-time material carry-back subtraction in a work cycle
JP2024085103A (en) System including work machine, control method of work machine, and controller of work machine