一种装载机远程控制系统的制作方法

1.本实用新型属于设备技术领域，具体涉及一种装载机远程控制系统。


背景技术：

2.船舶清舱作业是散货卸船作业中必不可少的作业环节。在船舶卸货后期，由于货舱舱口尺寸和卸船机械的局限性，难以将舱内四周货物进行抓取卸货。
3.为了提高卸船效率，往往需要工人驾驶挖掘机、装载机和清舱工人在舱内进行货物放高、清扫和堆集到舱口区域，再由舱口指挥人员指挥卸船机械进行抓取卸货。该作业模式存在较多的弊端和缺陷：
4.一、干散货船舶清舱作业过程中的疫情风险问题突出。目前全球疫情大环境下，疫情反复，而外籍船舶占日常卸船量较大比重。清舱机械驾驶员需登轮下舱作业，具有疫情感染的潜在风险。
5.二、人机不分离，安全风险突出。在清舱作业过程中，卸船机械（抓斗）、舱内机械、机机交互，存在高处坠落、起重伤害、机械伤害及其他伤害等安全风险。
6.三、作业人员劳动强度大。干散货船舶舱内粉尘弥漫，环境恶劣，清舱作业时间紧迫，且需要长时间在舱内进行作业，不利于作业人员的身心健康。
7.因此，目前的船舶清舱作业，需要作业人员在装载机司机室内进行作业，作业人员的劳动强度大，工作环境差，安全性差。


技术实现要素：

8.本实用新型提供了一种装载机远程控制系统，远程控制装载机作业，解决了装载机司机安全性差的技术问题。
9.为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
10.一种装载机远程控制系统，包括：
11.装载机，其包括车载控制器、车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、行走轮、铲取驱动系统、铲斗装置；所述车载控制器与所述车载通信模块进行通信；所述定位模块发送定位信号至所述车载控制器；所述视频监控模块包括设置在装载机车身上的摄像头和设置在装载机司机室内的摄像头；所述视频监控模块采集视频信号并发送至所述车载控制器；所述车载控制器发出行走控制信号至所述行走驱动系统，所述行走驱动系统驱动所述行走轮的运行；所述车载控制器发出制动信号至所述制动系统，所述制动系统对所述行走轮进行制动；所述车载控制器发出铲取控制信号至所述铲取驱动系统，所述铲取驱动系统驱动所述铲斗装置的运行；
12.无线基站，其设置在港口门机上；所述无线基站与所述车载通信模块进行无线通信；
13.远程操控台，其包括远程控制器、远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板；所述无线基站与所述远程通信模块进行通
信，所述远程通信模块与所述远程控制器进行通信；所述远程控制器控制所述显示模块的运行；所述按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板分别与所述远程控制器电连接。
14.本技术一些实施例中，所述装载机车身上的摄像头为广角摄像头，在装载机的车身前端、车身后端、车身左侧、车身右侧各安装有一个广角摄像头；
15.所述装载机司机室内的摄像头为半球摄像头，且正对所述司机室的仪表盘。
16.本技术一些实施例中，所述装载机还包括防撞模块，所述防撞模块包括：
17.两个超声波传感器，分别设置在装载机的车身前端和车身后端，所述两个超声波传感器分别将检测到的距离信号发送至所述车载控制器；
18.拉绳传感器，其设置在所述装载机的车身上，检测装载机的转向信号，并将检测到的转向信号发送至所述车载控制器；
19.倾角传感器，其设置在所述装载机的车身上，检测车身的倾角信号，并将检测到的倾角信号发送至所述车载控制器。
20.本技术一些实施例中，所述定位模块包括激光雷达、惯性测量单元、gps；所述激光雷达、惯性测量单元、gps分别与所述车载控制器进行通信。
21.本技术一些实施例中，所述装载机的司机室内设置有档位选择开关、本地控制指示灯；
22.所述档位选择开关具有本地控制档位和远程控制档位；所述档位选择开关与所述车载控制器电连接，发出选择信号至所述车载控制器；所述车载控制器根据接收到的选择信号控制所述本地控制指示灯的亮灭。
23.本技术一些实施例中，所述装载机的司机室内设置有本地液压比例阀组、远程液压比例阀组；
24.当所述档位选择开关位于所述本地控制档位时，所述车载控制器通过所述本地液压比例阀组控制所述制动系统的运行；
25.当所述档位选择开关位于所述远程控制档位时，所述车载控制器通过所述远程液压比例阀组控制所述制动系统的运行。
26.本技术一些实施例中，所述远程操控台具有远程控制接管开关、远程接管指示灯；
27.所述远程控制接管开关发出开关信号至所述远程控制器，所述远程控制器根据接收到的开关信号控制所述远程接管指示灯的亮灭。
28.本技术一些实施例中，所述远程操控台还包括：
29.座椅，其上部的前方设置有所述显示模块，其下部的前方设置有所述油门踏板和刹车踏板；
30.左扶手箱，其位于所述座椅的左侧，其设置有所述行走轮方向控制手柄、按钮组件、远程控制接管开关、远程接管指示灯；
31.右扶手箱，其位于所述座椅的右侧，其设置有所述铲取控制手柄。
32.本技术一些实施例中，所述按钮组件包括：
33.左转向灯按钮，其用于控制所述装载机的左转向灯的亮灭；
34.右转向灯按钮，其用于控制所述装载机的右转向灯的亮灭；
35.双闪控制按钮，其用于控制所述装载机的危险报警灯的闪烁与否。
36.本技术一些实施例中，所述车载通信模块包括网络收发器、无线路由器、网关型交换机、非网关型视频交换机、网关；
37.所述网络收发器与所述无线基站进行无线通信；
38.所述无线路由器与所述网络收发器进行通信；
39.所述无线路由器与所述网关型交换机连接；
40.所述网关型交换机分别与所述定位模块、网关、非网关型视频交换机连接；
41.所述网关通过can总线与所述车载控制器连接，所述非网关型视频交换机通过网线与所述视频监控模块连接。
42.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的装载机远程控制系统，通过在装载机上设置车载控制器、车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、行走轮、铲取驱动系统、铲斗装置；通过在远程操控台上设置远程控制器、远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板；通过无线基站实现装载机与远程操控台的远程通信；装载机的定位信号、视频信号远程传输至远程控制器，远程操作人员通过显示模块可以获知装载机的位置、装载机的周围环境等；按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板的操作信号可以远程传输至车载控制器，远程控制装载机的运行，实现远程控制装载机作业，提高了装载机司机的安全性，解决了目前装载机司机安全性差的技术问题。
43.结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
44.图1是本实用新型所提出的装载机远程控制系统的一个实施例的原理框图；
45.图2是本实用新型所提出的车载通信模块、远程通信模块的一个实施例的原理框图。
具体实施方式
46.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
47.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.针对目前装载机司机安全性差的问题，本实用新型提出了一种装载机远程控制系
统，远程控制装载机作业，提高了装载机司机的安全性。下面，结合附图对本实用新型的装载机远程控制系统进行详细说明。
50.本实施例的装载机远程控制系统，包括装载机、无线基站、远程操控台，参见图1所示。
51.装载机，其包括车载控制器、车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、行走轮、铲取驱动系统、铲斗装置。车载控制器分别与车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、铲取驱动系统电连接。车载控制器与车载通信模块进行通信；定位模块发送定位信号至车载控制器；视频监控模块包括设置在装载机车身上的摄像头和设置在装载机司机室内的摄像头；视频监控模块采集视频信号并发送至车载控制器。车载控制器发出行走控制信号至行走驱动系统，行走驱动系统驱动行走轮的运行；车载控制器发出制动信号至制动系统，制动系统对行走轮进行制动；车载控制器发出铲取控制信号至铲取驱动系统，铲取驱动系统驱动铲斗装置的运行。
52.无线基站，其设置在港口门机上；无线基站与装载机的车载通信模块进行无线通信。
53.远程操控台，其设置在远程控制室，远程操控台包括远程控制器、远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板。远程控制器分别与远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板电连接。无线基站与远程通信模块进行通信，远程通信模块与远程控制器进行通信；远程控制器控制显示模块的运行；按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板分别与远程控制器电连接，产生的操作信号分别传输至远程控制器。
54.油门踏板，用于远程控制行走轮加速。踩下油门踏板时，油门踏板发出加速信号至远程控制器，然后经远程控制器发送至远程通信模块，经远程通信模块发送至无线基站，经无线基站发送至车载通信模块，经车载通信模块发送至车载控制器，车载控制器发出加速信号至行走驱动系统，经行走驱动系统驱动行走轮加速。
55.刹车踏板，用于远程对行走轮制动。踩下刹车踏板时，刹车踏板发出刹车信号至远程控制器，然后经远程控制器发送至远程通信模块，经远程通信模块发送至无线基站，经无线基站发送至车载通信模块，经车载通信模块发送至车载控制器，车载控制器发出刹车信号至制动系统，经制动系统对行走轮进行制动。
56.行走轮方向控制手柄，用于远程控制行走轮的方向，包括前进、后退、左转、右转。行走轮方向控制手柄发出的方向信号经远程控制器、远程通信模块、无线基站、车载通信模块传输至车载控制器，车载控制器发出方向控制信号至行走驱动系统，经行走驱动系统控制行走轮的方向。
57.行走驱动系统包括驱动电机、转向轴等，驱动电机用于控制行走轮的转速，转向轴用于控制行走轮的方向。当接收到加速信号或减速信号时，驱动电机的转速提高或降低；当接收到前进信号或后退信号时，驱动电机正转或反转；当接收到左转信号或右转信号时，转向轴控制行走轮左转或右转。
58.例如，向前推动行走轮方向控制手柄，发出前进信号，可以控制行走轮前进；向后推动行走轮方向控制手柄，发出后退信号，可以控制行走轮后退；向左推动行走轮方向控制手柄，发出左转信号，可以控制行走轮左转；向右推动行走轮方向控制手柄，发出右转信号，
可以控制行走轮右转。
59.铲取控制手柄，用于远程控制铲斗装置的铲取动作。铲斗装置包括大臂、小臂、铲斗等，大臂的一端安装在装载机车身上，大臂的另一端与小臂的一端连接，小臂的另一端与铲斗连接。铲取控制手柄用于远程控制大臂的升降、铲斗的收斗和翻斗。
60.例如，向前推动铲取控制手柄，可以控制大臂落下；向后推动铲取控制手柄，可以控制大臂升高；向左推动铲取控制手柄，可以控制铲斗收斗；向右推动铲取控制手柄，可以控制铲斗翻斗。
61.铲取控制手柄发出的控制信号，经远程控制器、远程通信模块、无线基站、车载通信模块传输至车载控制器，车载控制器发出铲取控制信号至铲取驱动系统，经铲取驱动系统可以驱动大臂的升降、铲斗的收斗和翻斗。
62.按钮组件，包括多个按钮，用于远程控制装载机的各个车灯的亮灭。
63.装载机上的定位模块，可以获取装载机的定位信号，并发送定位信号至车载控制器，经无线基站传输至远程控制器，远程控制器控制显示模块显示定位信息。
64.装载机车身上的摄像头，用于采集车身周围环境的视频信号；装载机司机室内的摄像头，用于采集司机室内的视频信号；视频监控模块采集视频信号并发送至车载控制器。车载控制器将接收到的视频信号发送至车载通信模块，经车载通信模块发送至无线基站，经无线基站发送至远程通信模块，经远程通信模块发送至远程控制器，远程控制器控制显示模块显示视频信号，以便于远程操作人员能够获知装载机周围的环境以及司机室内的状况。
65.显示模块，用于将装载机获取的故障、运行等信息，在该显示模块上面显示出来，便于远程操作人员获取相关信息。
66.显示模块，还用于显示现场装载机的视频。司机能在远程控制室内远程观察装载机周边环境，提供操作装载机的辅助信息。
67.显示模块包括多个显示屏，可以各自显示不同的信息。
68.本实施例的装载机远程控制系统，通过在装载机上设置车载控制器、车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、行走轮、铲取驱动系统、铲斗装置；通过在远程操控台上设置远程控制器、远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板；通过无线基站实现装载机与远程操控台的远程通信；装载机的定位信号、视频信号远程传输至远程控制器，远程操作人员通过显示模块可以获知装载机的位置、装载机的周围环境等；按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板的操作信号可以远程传输至车载控制器，远程控制装载机的运行，实现远程控制装载机作业，提高了装载机司机的安全性，解决了目前装载机司机安全性差的技术问题。
69.本实施例的装载机远程控制系统，司机可以通过远程操控台，远程控制装载机，改善了工作环境，提高安全性。
70.无线基站，安装在港口门机的回转固定平台的海侧护栏上。将无线基站的信号扇区向下进行覆盖，这样可以保证门机在作业时不会因为旋转等因素导致无线基站的信号影响。无线基站通过光纤与远程控制室的远程操控台进行网络连接。无线基站主要负责传输远程控制室端对装载机所发出的指令和装载机运行信息的反馈信号。
71.无线基站使用radwin5000 tbs500+基站和radwin5000 tmu100+移动站双基站，点对多点无线通信，满足增强型的qos功能，能精确的控制每个数据流的带宽和优先级而不影响数据转发性能。无线基站工作在4.9~6ghz频段，满足5ghz频段要求，数据传输稳定。稳定的数据无线通讯系统使下舱机械处于半封闭、环境恶劣的船舱内依然可以实现数据的高效、稳定传输。
72.本技术一些实施例中，为了便于监控装载机，进一步提高装载机的安全性，装载机车身上的摄像头为广角摄像头，在装载机的车身前端、车身后端、车身左侧、车身右侧各安装有一个广角摄像头；装载机司机室内的摄像头为半球摄像头，且正对司机室的仪表盘。即视频监控模块包括四个广角摄像头、一个半球摄像头。
73.四个广角摄像头用于监控装载机的前方、后方、左侧、右侧的环境。四个广角摄像头对应安装在装载机的车身前端、车身后端、车身左侧、车身右侧，用于采集视频信号，并发送给车载控制器。
74.半球摄像头用于监控装载机司机室内仪表盘的工作状态。半球摄像头安装在装载机的司机室内，且正对司机室的仪表盘，用于采集视频信号，并发送给车载控制器。
75.车载控制器将接收到的视频信号，经无线基站传输至远程控制器，远程控制器控制显示模块显示视频信号，以便于远程操作人员获知装载机周围的环境以及仪表盘的运行状态。
76.通过在装载机的前后左右各安装一个广角摄像头，可以确保远程操作人员可以看到装载机周围的画面以及听到装载机的声音，有利于远程操作人员对舱底现场情况的掌握。同时，在装载机的司机室安装半球摄像头，可以使远程操作人员观察到仪表盘的信息，有利于远程操作人员对装载机的运行状态进行判断。远程操作人员能够实时获取装载机360
°
无死角的视频信息。
77.通过在装载机上安装全方位的视频监控模块，为远程操作人员提供合适且全面的观察视角。摄像头的安装位置和角度设置合理，并配备合适的保护罩，确保摄像头的安全。摄像头配备有自清洁装置，能够便捷的清理镜头表面的灰尘。
78.本技术一些实施例中，装载机还包括防撞模块，防撞模块主要用于装载机现场运行时的防撞保护。防撞模块可以全方位保护装载机的安全，确保装载机在作业过程中的安全。
79.防撞模块包括两个超声波传感器、一个拉绳传感器、一个倾角传感器。
80.两个超声波传感器，分别设置在装载机的车身前端和车身后端，两个超声波传感器分别将检测到的距离信号发送至车载控制器。
81.设置在车身前端的超声波传感器，用于检测车身前端与前方的其他设备的距离信号，并将检测到的距离信号发送至车载控制器。
82.设置在车身后端的超声波传感器，用于检测车身后端与后方的其他设备的距离信号，并将检测到的距离信号发送至车载控制器。
83.当车载控制器接收到的距离信号小于设定距离阈值时，输出控制信号至行走驱动系统和制动系统，通过行走驱动系统和制动系统控制行走轮停止转动，防止装载机与其他设备发生碰撞，保证装载机的安全，提高作业现场的安全性。
84.采用超声波传感器检测以车头或车尾为基准点的外围物体的实时距离，按照0.1m
的距离进行检测，将超声波信号转换成电信号发送给车载控制器，车载控制器根据收到的信号控制行走轮的运行，从而实现防撞的目的。
85.拉绳传感器，其设置在装载机的车身上，检测装载机的转向信号，并将检测到的转向信号发送至车载控制器。拉绳传感器具体设置在司机室的左前方，设置在大臂下方。
86.当车载控制器接收到的转向信号大于设定转向阈值时，控制转向轴停止转向，防止装载机与其他设备发生碰撞，保证装载机的安全，提高作业现场的安全性。
87.倾角传感器，其设置在装载机的车身上，用于检测车身的倾角信号，并将检测到的倾角信号发送至车载控制器。
88.当车载控制器接收到的倾角信号大于设定倾角阈值时，输出控制信号至行走驱动系统和制动系统，通过行走驱动系统和制动系统控制行走轮停止转动。
89.车载控制器将接收到的倾角信号发送至车载通信模块，经车载通信模块发送至无线基站，经无线基站发送至远程通信模块，经远程通信模块发送至远程控制器，远程控制器控制显示模块显示倾角信号，以便于远程操作人员获知装载机的倾斜角度。
90.倾角传感器的检测原理：通过传感器芯片采集重力加速度在传感器敏感轴上的分量大小,控制单元对芯片传输的脉冲信号进行处理，计算出倾角大小，并输出。
91.车载控制器根据接收到的距离信号、转向信号、倾角信号控制行走驱动系统的运行。
92.本技术一些实施例中，定位模块包括激光雷达、惯性测量单元、gps；激光雷达、惯性测量单元、gps分别与车载控制器进行通信。
93.在船舱内没有gps信号的情况下，装载机也能通过激光雷达和惯性测量单元来实时进行装载机的定位以及构建舱内情况的点云模型，为岸边大机调配提供参考。通过3d激光雷达实时获取料堆局部数据，并通过装载机移动获取完整料堆的三维数据，然后传输至车载控制器，并通过无线基站传输至远程控制室内的服务器处理，实时生成料堆的三维轮廓图。
94.通过设置激光雷达、惯性测量单元、gps，对装载机进行定位，提高了定位的准确性和稳定性。
95.本技术一些实施例中，为了便于在装载机司机室内选择本地控制或远程控制，在装载机的司机室内设置有档位选择开关、本地控制指示灯。
96.档位选择开关具有两个挡位：本地控制档位和远程控制档位。档位选择开关与车载控制器电连接，档位选择开关发出选择信号至车载控制器；车载控制器根据接收到的选择信号控制本地控制指示灯的亮灭。
97.当档位选择开关位于本地控制档位时，车载控制器控制本地控制指示灯亮，装载机处于本地控制模式。利用司机室内的操控台控制装载机的运行，实现本地控制。
98.当档位选择开关位于远程控制档位时，车载控制器控制本地控制指示灯灭，装载机处于远程控制模式。利用远程控制室内的远程操控台发出控制信号，车载控制器通过车载通信模块接收远程操控台的控制信号，实现远程控制。
99.本技术一些实施例中，装载机的司机室内设置有本地液压比例阀组、远程液压比例阀组。
100.当档位选择开关位于本地控制档位时，车载控制器通过本地液压比例阀组控制制
动系统的运行；
101.当档位选择开关位于远程控制档位时，车载控制器通过远程液压比例阀组控制制动系统的运行。
102.通过设置两套比例阀组，分别在本地控制或远程控制时使用，可以延长每套比例阀组的使用寿命。
103.本地液压比例阀组为现有技术中装载机已有的阀组，远程液压比例阀组与本地液压比例阀组的阀组结构相同，远程液压比例阀组与本地液压比例阀组并联在一起。远程液压比例阀组与本地液压比例阀组互不影响。
104.装载机的制动系统包括行车制动器和驻车制动器。
105.本地液压比例阀组包括行车制动阀组、驻车制动阀组、转向阀组；
106.远程液压比例阀组包括行车制动阀组、驻车制动阀组、转向阀组。
107.行车制动阀组用于控制行车制动器的运行；驻车制动阀组用于控制驻车制动器的运行；转向阀组用于控制转向轴的运行。
108.装载机司机室内具有刹车踏板、手刹杆、行走轮方向控制手柄，发送操作信号至车载控制器后，车载控制器通过本地液压比例阀组控制装载机的行车制动器、驻车制动器、转向轴的运行。
109.远程操控台上具有刹车踏板、手刹杆、行走轮方向控制手柄，发出的操作信号经无线基站传输至车载控制器后，车载控制器通过远程液压比例阀组控制装载机的行车制动器、驻车制动器、转向轴的运行。
110.因此，将新增的远程液压比例阀组，并联接入装载机原有的本地液压比例阀组，彼此之间通过三通单向阀管路连接，远程液压比例阀组与装载机原有的本地液压比例阀组不互相影响。新增的远程液压比例阀组不会破坏本地液压比例阀组。
111.远程液压控制：根据远程操控台的手柄、踏板的动作幅度，经过车载控制器的比例计算，并加入斜坡控制，达到平滑、稳定、低延时的操作效果。车载控制器发出控制信号至远程液压比例阀组，通过行车制动阀组、驻车制动阀组、转向阀组将电信号转换为液压信号，对行车制动器、驻车制动器、转向轴进行控制，执行相关动作。
112.本技术一些实施例中，为了便于在远程控制室内选择本地控制或远程控制，远程操控台具有远程控制接管开关、远程接管指示灯。
113.远程控制接管开关与远程控制器电连接，远程控制接管开关发出开关信号至远程控制器，远程控制器根据接收到的开关信号控制远程接管指示灯的亮灭。
114.当远程控制接管开关发出闭合信号至远程控制器时，远程控制器控制远程指示灯亮。而且，远程控制器发出闭合信号至车载控制器，车载控制器控制档位选择开关切换至远程控制档位。
115.当远程控制接管开关发出断开信号至远程控制器时，远程控制器控制远程指示灯灭。而且，远程控制器发出断开信号至车载控制器，车载控制器控制档位选择开关切换至本地控制档位。
116.通过远程接管指示灯的亮灭，可以方便获知此时的装载机是远程控制还是本地控制。
117.本技术一些实施例中，为了方便远程操作人员远程控制装载机，提高操作舒适性，
远程操控台还包括座椅、左扶手箱、右扶手箱。
118.座椅，其上部的前方设置有显示模块，其下部的前方设置有油门踏板和刹车踏板。座椅主要用于还原装载机的操作感觉，使远程操作人员得到舒适的驾驶体验，同时减少了原装载机作业时带来的颠簸感，以及原装载机作业的疲惫感。
119.左扶手箱，其位于座椅的左侧，其设置有行走轮方向控制手柄、按钮组件、远程控制接管开关、远程接管指示灯。
120.右扶手箱，其位于座椅的右侧，其设置有铲取控制手柄。
121.右扶手箱上还设置有点火钥匙开关，点火钥匙开关与远程控制器电连接。左扶手箱上还设置有点火指示灯、蜂鸣器、照明灯开关、安全联锁开关；点火指示灯、蜂鸣器、照明灯开关分别与远程控制器电连接。
122.左扶手箱和右扶手箱安装了装载机司机室内相应的按钮，主要用于还原装载机的灯光档位等功能，当按动按钮时，装载机的相关功能可以实现。
123.本技术一些实施例中，为了方便控制装载机的各个车灯，按钮组件包括左转向灯按钮、右转向灯按钮、双闪控制按钮。
124.左转向灯按钮，其用于控制装载机的左转向灯的亮灭；
125.右转向灯按钮，其用于控制装载机的右转向灯的亮灭；
126.双闪控制按钮，其用于控制装载机的危险报警灯的闪烁与否。
127.按钮组件还包括急停按钮，其用于控制装载机的紧急停机。
128.左转向灯按钮、右转向灯按钮、双闪控制按钮、急停按钮发出操作信号至远程控制器，经无线基站远程传输至车载控制器，车载控制器控制左转向灯的亮灭、右转向灯的亮灭、危险报警灯的闪烁与否、装载机的停机与否。
129.各个手柄、扶手箱、踏板等的线路与远程控制器的i/o接口连接，向远程控制器发送操作信号，远程控制器根据接收到的操作信号输出控制信号，无线传输至车载控制器。
130.本技术一些实施例中，为了保证视频信号、定位信号顺利传输至远程操控台，以及顺利接收远程操控台下发的远程控制信号，车载通信模块包括网络收发器、无线路由器、网关型交换机、非网关型视频交换机、网关等，参见图2所示。
131.网络收发器与无线基站进行无线通信；
132.无线路由器通过网线与网络收发器进行通信；
133.无线路由器通过网线与网关型交换机连接；
134.网关型交换机分别通过网线与定位模块、网关、非网关型视频交换机连接；
135.网关通过can总线与车载控制器连接；非网关型视频交换机通过网线与视频监控模块连接。
136.网关用于进行信号的转换，将车载控制器的can协议信号转换为tcp协议信号，通过交换机进行信号的传输。
137.网络收发器接收到的信号传输至无线路由器，经无线路由器传输至网关型交换机，经网关型交换机传输至网关，然后传输至车载控制器。
138.定位信号、视频信号传输至网关型交换机，经网关型交换机传输至无线路由器，经无线路由器传输至网络收发器，经网络收发器传输至无线基站。
139.远程通信模块包括非网关型控制交换机、网关、非网关型视频交换机，参见图2所
示。非网关型控制交换机通过网线与显示模块连接，非网关型控制交换机通过网线与网关连接，网关通过can总线与远程控制器连接；非网关型控制交换机、非网关型视频交换机分别与服务器连接。非网关型控制交换机、非网关型视频交换机分别通过网线与中心机房的核心交换机连接，核心交换机通过网线与安装在门机上的网关型交换机连接，网关型交换机通过网线与无线基站连接。
140.远程通信模块接收到的视频信号可以保存至服务器内，且可以由显示模块显示。
141.远程操控台与装载机之间建立了可靠的通信链路，通信延时能满足远程操作的需要；通信断开时，装载机能自动停止工作，并将报警信息发送给远程操控台。因为舱内对信号屏蔽较大，所以装载机在舱内远控清舱作业时与远程操控台的通讯使用宽频高稳定性的无线通讯，无线基站的安装位置合适，确保通讯信号的稳定，舱内装载机与远程操控台的数据交互延时低于100ms，传输数据带宽不小于50mbps。
142.本实施例的装载机远程控制系统，在远程控制室设置远程操控台，远程操作人员通过远程操控台实现对装载机的远程控制，进行清舱作业。远程操控台能够实现装载机司机室内可以实现的全部操作功能，包含装载机司机室内的全部按钮、操纵杆、显示仪表等。远程操控台能够接入装载机视频监控模块采集的视频信号，以供远程操作员了解现场情况。远程操控台配置独立的显示屏，展示装载机的运行状态、故障情况等信息。
143.本实施例通过对装载机进行远控操作改造，实现远程控制装载机清舱作业，开辟一种全新的清舱作业模式，将操作司机从脏苦累险的作业环境中解放出来，在保障清舱效率的同时，降低司机舱内作业的安全风险，减少疫情感染的风险。
144.本实施例的装载机远程控制系统，通过远程控制装载机进行清舱作业，最大限度的减少清舱人员感染疫情的风险，将司机从舱内恶劣的环境中解放出来，改善了司机工作环境，保障了司机身心健康，开创了国内外干散货远控装载机清舱作业新模式，有力推动干散货码头转型升级。
145.在不破坏装载机原液压系统与电气系统的前提下，将远程控制所需的液压部件与电气部件并联到原液压系统与电气系统中，实现装载机各机构的远程操控。
146.装载机上具有电气控制柜，主要用于提供电源、线路保护、线路中转等功能，是作为整个电气系统的接口中转点。
147.装载机上具有功能状态盒，主要用于紧急故障停车、状态切换以及状态显示功能。功能状态盒上的主要元器件有急停开关、档位选择开关（具有两个挡位：本地控制档位和远程控制档位）、状态指示灯（状态显示）等。
148.车载控制器，主要用于装载机电气控制的信号处理。远程操控台发送的控制信号，经过网络传输至车载控制器，车载控制器经过分析处理，将控制信号输出至液压阀组等，实现装载机各机构的动作。
149.车载控制器包括装载机原有的控制器以及新增的控制器。在本地控制模式下，原有控制器控制装载机的运行；在远程控制模式下，新增控制器用于接收车载通信模块发送的远程控制信号，根据远程控制信号控制装载机的运行。
150.或者，车载控制器为一个控制器，在本地控制模式和远程控制模式下，均由这一个控制器控制装载机的运行。
151.下面，通过一个具体实施例具体说明装载机的操作流程。
152.（1）将装载机开到无线基站信号可以覆盖的范围内，保持装载机的通电状态（即on档），并把功能状态盒的挡位选择开关拨到远程位置（即档位选择开关位于远程控制档位），即打开“远程控制模式”。同时把装载机的手刹杆松开。此时，远程控制室便可以进行接管，开始远程操作。
153.（2）当装载机在本地上电后，视频监控模块采集的视频信号会在远程操控台的显示模块上进行显示。
154.（3）装载机上的“远程控制模式”打开后，拨动远程操控台上的“远程控制接管开关”至on，同时将急停按钮松开，若此时远程接管指示灯变为绿色，则说明远程接管成功；若远程接管指示灯未变成绿色，而是处于“闪烁”状态或者不亮状态，则说明远程操控台未接管到装载机，需要对相关情况进行排查，如装载机本地是否处于远程控制模式、装载机本地是否上电等情况。等待问题排查完成，恢复正常状态（即远程接管指示灯为绿色常亮）时，进行后续操作步骤。
155.（4）远程接管成功后，扭动右扶手箱的点火钥匙开关进行点火，若成功点火，左扶手箱的点火指示灯会常亮，同时远程操控台也会有声音传回。
156.（5）点火完成后，把左扶手箱的安全联锁开关拉起，此时便可以进行远程操作控制。
157.（6）对装载机的铲斗装置进行操作时，使用铲取控制手柄。
158.（7）需要对装载机执行制动或加速功能时，使用油门踏板或刹车踏板。
159.（8）对装载机进行灯光控制时，采用左扶手箱上面的按钮组件。
160.（9）当蜂鸣器不间断发出声音时，说明视频信号和控制信号已经丢失，此时停止操作远程操控台。
161.（10）当远程控制作业完成后，将安全联锁开关放下，拍动左扶手箱的熄火按钮，控制装载机进行熄火，并把“远程控制接管开关”拨到off位置，完成远程控制流程。
162.（11）远程操作结束后，本地司机把功能状态盒的挡位选择开关拨回本地位置（即档位选择开关位于本地控制档位），即可恢复原本操作模式，本地操作便可以正常运行。
163.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种装载机远程控制系统，其特征在于：包括：装载机，其包括车载控制器、车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、行走轮、铲取驱动系统、铲斗装置；所述车载控制器与所述车载通信模块进行通信；所述定位模块发送定位信号至所述车载控制器；所述视频监控模块包括设置在装载机车身上的摄像头和设置在装载机司机室内的摄像头；所述视频监控模块采集视频信号并发送至所述车载控制器；所述车载控制器发出行走控制信号至所述行走驱动系统，所述行走驱动系统驱动所述行走轮的运行；所述车载控制器发出制动信号至所述制动系统，所述制动系统对所述行走轮进行制动；所述车载控制器发出铲取控制信号至所述铲取驱动系统，所述铲取驱动系统驱动所述铲斗装置的运行；无线基站，其设置在港口门机上；所述无线基站与所述车载通信模块进行无线通信；远程操控台，其包括远程控制器、远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板；所述无线基站与所述远程通信模块进行通信，所述远程通信模块与所述远程控制器进行通信；所述远程控制器控制所述显示模块的运行；所述按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板分别与所述远程控制器电连接。2.根据权利要求1所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述装载机车身上的摄像头为广角摄像头，在装载机的车身前端、车身后端、车身左侧、车身右侧各安装有一个广角摄像头；所述装载机司机室内的摄像头为半球摄像头，且正对所述司机室的仪表盘。3.根据权利要求1所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述装载机还包括防撞模块，所述防撞模块包括：两个超声波传感器，分别设置在装载机的车身前端和车身后端，所述两个超声波传感器分别将检测到的距离信号发送至所述车载控制器；拉绳传感器，其设置在所述装载机的车身上，检测装载机的转向信号，并将检测到的转向信号发送至所述车载控制器；倾角传感器，其设置在所述装载机的车身上，检测车身的倾角信号，并将检测到的倾角信号发送至所述车载控制器。4.根据权利要求1所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述定位模块包括激光雷达、惯性测量单元、gps；所述激光雷达、惯性测量单元、gps分别与所述车载控制器进行通信。5.根据权利要求1所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述装载机的司机室内设置有档位选择开关、本地控制指示灯；所述档位选择开关具有本地控制档位和远程控制档位；所述档位选择开关与所述车载控制器电连接，发出选择信号至所述车载控制器；所述车载控制器根据接收到的选择信号控制所述本地控制指示灯的亮灭。6.根据权利要求5所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述装载机的司机室内设置有本地液压比例阀组、远程液压比例阀组；当所述档位选择开关位于所述本地控制档位时，所述车载控制器通过所述本地液压比例阀组控制所述制动系统的运行；
当所述档位选择开关位于所述远程控制档位时，所述车载控制器通过所述远程液压比例阀组控制所述制动系统的运行。7.根据权利要求5所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述远程操控台具有远程控制接管开关、远程接管指示灯；所述远程控制接管开关发出开关信号至所述远程控制器，所述远程控制器根据接收到的开关信号控制所述远程接管指示灯的亮灭。8.根据权利要求7所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述远程操控台还包括：座椅，其上部的前方设置有所述显示模块，其下部的前方设置有所述油门踏板和刹车踏板；左扶手箱，其位于所述座椅的左侧，其设置有所述行走轮方向控制手柄、按钮组件、远程控制接管开关、远程接管指示灯；右扶手箱，其位于所述座椅的右侧，其设置有所述铲取控制手柄。9.根据权利要求8所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述按钮组件包括：左转向灯按钮，其用于控制所述装载机的左转向灯的亮灭；右转向灯按钮，其用于控制所述装载机的右转向灯的亮灭；双闪控制按钮，其用于控制所述装载机的危险报警灯的闪烁与否。10.根据权利要求1至9中任一项所述的装载机远程控制系统，其特征在于：所述车载通信模块包括网络收发器、无线路由器、网关型交换机、非网关型视频交换机、网关；所述网络收发器与所述无线基站进行无线通信；所述无线路由器与所述网络收发器进行通信；所述无线路由器与所述网关型交换机连接；所述网关型交换机分别与所述定位模块、网关、非网关型视频交换机连接；所述网关通过can总线与所述车载控制器连接，所述非网关型视频交换机通过网线与所述视频监控模块连接。

技术总结
本实用新型公开了一种装载机远程控制系统，包括装载机、无线基站、远程操控台；装载机上设置车载控制器、车载通信模块、定位模块、视频监控模块、行走驱动系统、制动系统、行走轮、铲取驱动系统、铲斗装置；远程操控台上设置远程控制器、远程通信模块、显示模块、按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板；通过无线基站实现装载机与远程操控台的通信；装载机的定位信号、视频信号远程传输至远程控制器，远程操作人员可以获知装载机的位置、周围环境；按钮组件、行走轮方向控制手柄、铲取控制手柄、油门踏板、刹车踏板的操作信号远程传输至车载控制器，远程控制装载机作业，提高了安全性，解决了司机安全性差的技术问题。问题。问题。


技术研发人员：赵伟丽 管辉 张杰 李磊 于守水 华敬波 贾世金 刘新鹏 郭凯 刘士业 孙晓林 刘术温 韩速德 薛松
受保护的技术使用者：青岛港国际股份有限公司
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/5/13