СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ГРУЗА ДЛЯ КАРЬЕРНОГО ЭКСКАВАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1. Способ предварительного определения веса груза для карьерного экскаваторного оборудования, причем способ содержит этапы, на которых:
сканируют экскавационную поверхность для разработки профиля экскавационной поверхности;
выбирают план экскавации для профиля экскавационной поверхности;
выполняют план экскавации для профиля экскавационной поверхности на экскавационной поверхности, используя алгоритм предварительного взвешивания груза, основанный на множестве приводных сигналов карьерного экскаваторного оборудования; и
определяют объем материала, подлежащего экскавации с помощью карьерного экскаваторного оборудования, на основании по меньшей мере множества приводных сигналов и профиля экскавационной поверхности.
2. Способ по п. 1, в котором сканирование экскавационной поверхности для разработки профиля экскавационной поверхности содержит этапы, на которых:
сканируют среду, окружающую экскавационную поверхность, используя множество датчиков; и
анализируют данные, генерируемые множеством датчиков, используя алгоритм классификации и распознавания образов.
3. Способ по п. 2, в котором сканирование среды, окружающей экскавационную поверхность, с использованием множества датчиков содержит этапы, на которых:
определяют топографию, которая может препятствовать деятельности карьерного экскаваторного оборудования; и
определяют один или более предметов, которые могут препятствовать деятельности карьерного экскаваторного оборудования.
4. Способ по п. 2, в котором алгоритм классификации и распознавания образов содержит по меньшей мере одно из:
дерева решений;
Байесовской сети;
нейронной сети;
гауссова процесса;
анализа независимых компонент;
самоорганизованной карты; или
машины опорных векторов.
5. Способ по п. 1, в котором выбор плана экскавации для профиля экскавационной поверхности содержит этапы, на которых:
осуществляют поиск базы данных, содержащей множество заданных планов экскавации для одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности;
в результате идентификации одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, вычисляют вероятность успеха для каждого из одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, относительно профиля экскавационной поверхности; и
выбирают план экскавации, имеющий наивысшую вычисленную вероятность успеха, из одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности.
6. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этапы, на которых:
пересматривают план экскавации, имеющий наивысшую вычисленную вероятность успеха, путем сравнения плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, с прошлыми результатами альтернативных процедур выемки; и
сохраняют в базе данных план экскавации, имеющий наивысшую вычисленную вероятность успеха, в результате определения, что результаты выполнения плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, превосходят прошлые результаты альтернативных процедур выемки.
7. Способ по п. 5, в котором выбор плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, из одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, содержит этапы, на которых:
в результате отсутствия идентификации одного или более планов экскавации в базе данных, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, разрабатывают план экскавации на основании профиля экскавационной поверхности для экскавационной поверхности с помощью этапов, на которых:
вычитают уравнение траектории экскавации из уравнения экскавационной поверхности, получая в результате разностное уравнение;
определяют точки пересечения разностного уравнения, используя квадратичную формулу; и
объединяют экскавационную поверхность с точками пересечения в виде границ; и
сохраняют разработанный план экскавации в базе данных.
8. Способ по п. 1, в котором выполнение плана экскавации для профиля экскавационной поверхности на экскавационной поверхности с использованием алгоритма предварительного взвешивания груза, основанном на множестве приводных сигналов карьерного экскаваторного оборудования, содержит этап, на котором:
измеряют множество приводных сигналов карьерного экскаваторного оборудования.
9. Способ по п. 8, в котором измерение множества приводных сигналов карьерного экскаваторного оборудования содержит этапы, на которых:
измеряют крутящий момент двигателя подъемника; и
измеряют ускорение двигателя подъемника путем сравнения первой скорости двигателя подъемника, связнной с первым временем, со второй скоростью двигателя подъемника, связанной со вторым временем, причем первое время предшествует второму времени.
10. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
определяют груз материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования, пока ковш находится в пределах экскавационной поверхности, путем определения воздействия экскаваторной работы по меньшей мере на один из множества приводных сигналов.
11. Способ по п. 10, в котором определение груза материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования, пока ковш находится в пределах экскавационной поверхности, содержит этапы, на которых:
определяют положение карьерного экскаваторного оборудования в отношении экскавационной поверхности;
определяют производную от скорости двигателя подъемника;
определяют положение подъемника;
определяют положение напорного механизма; и
определяют положение ковша.
12. Способ по п. 10, в котором определение груза материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования, пока ковш находится в пределах экскавационной поверхности, дополнительно содержит этап, на котором:
определяют уменьшение скорости двигателя подъемника относительно количества материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования при исключении множества условий срыва на основании определения глубины проникновения ковша в экскавационную поверхность.
13. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
определяют дополнительный груз материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования вследствие падения материала в ковш.
14. Способ по п. 13, в котором определение дополнительного груза материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования содержит этапы, на которых:
обнаруживают с помощью сканера материал, падающий в ковш; и
обнаруживают дополнительное увеличение материала в ковше.
15. Устройство для предварительного определения веса груза для карьерного экскаваторного оборудования, причем устройство содержит:
средство сканирования экскавационной поверхности для разработки профиля экскавационной поверхности;
средство выбора плана экскавации для профиля экскавационной поверхности;
средство выполнения плана экскавации для профиля экскавационной поверхности на экскавационной поверхности, использующее алгоритм предварительного взвешивания груза, основанный на множестве приводных сигналов карьерного экскаваторного оборудования; и
средство определения объема материала, подлежащего экскавации карьерным экскаваторным оборудованием, на основании по меньшей мере множества приводных сигналов и профиля экскавационной поверхности.
16. Устройство по п. 15, в котором средство выбора плана экскавации для профиля экскавационной поверхности содержит:
средство осуществления поиска базы данных, содержащей множество заданных планов экскавации для одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности;
средство вычисления, в результате идентификации одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, вероятности успеха для каждого из одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, относительно профиля экскавационной поверхности; и
средство выбора плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, из одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности.
17. Устройство по п. 16, дополнительно содержащее:
средство пересмотра плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, путем сравнения плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, с прошлыми результатами альтернативных процедур выемки; и
средство хранения в базе данных плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, в результате определения, что результаты выполнения плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, превосходят прошлые результаты альтернативных процедур выемки.
18. Устройство по п. 16, в котором средство выбора плана экскавации, имеющего наивысшую вычисленную вероятность успеха, из одного или более планов экскавации, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, содержит:
в результате отсутствия идентификации одного или более планов экскавации в базе данных, которые соответствуют профилю экскавационной поверхности, средство разработки плана экскавации на основании профиля экскавационной поверхности для экскавационной поверхности путем:
вычитания уравнения траектории экскавации из уравнения экскавационной поверхности, получая в результате разностное уравнение;
определения точки пересечения разностного уравнения, используя квадратичную формулу; и
объединения экскавационной поверхности с точками пересечения в виде границ; и
средство хранения разработанного плана экскавации в базе данных.
19. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее:
средство определения груза материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования, пока ковш находится в пределах экскавационной поверхности, путем определения воздействия экскаваторной работы по меньшей мере на один из множества приводных сигналов.
20. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее:
средство определения дополнительного груза материала в ковше карьерного экскаваторного оборудования вследствие падения материала в ковш.