礦山用電力管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種礦山用電力管理系統(tǒng)。礦山用電力管理系統(tǒng)(100)包括：第一架線(1)，其設(shè)置在上坡(RU)，并且與在上坡(RU)行駛的上行車輛(6U)之間交換電力；第二架線(2)，其設(shè)置在下坡(RD)，并且與在下坡(RD)行駛的下行車輛(6D)之間交換電力；以及電力供給·蓄電裝置(3)，其至少在第一架線(1)以及第二架線(2)之間進(jìn)行電力交換。礦山用電力管理系統(tǒng)(100)的管理裝置(10)以使機(jī)械(7)和上行車輛(6U)以及下行車輛(6D)消耗的總電力在機(jī)械(7)和上行車輛(6U)以及下行車輛(6D)產(chǎn)生的總電力以下的方式，至少控制機(jī)械(7)、上行車輛(6U)、下行車輛(6D)之間的電力分配。
【專利說明】礦山用電力管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)礦山中進(jìn)行搬送、挖掘的機(jī)械消耗的電力進(jìn)行管理的礦山用電力管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在礦山中，液壓挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械進(jìn)行挖掘，將挖掘出的礦石裝載在作為搬運(yùn)車輛的翻斗汽車，翻斗汽車將作為生產(chǎn)品的礦石運(yùn)送并投入處理設(shè)備的料斗。例如，在專利文獻(xiàn)I中記載了以提高礦山的產(chǎn)量為目的的礦山搬運(yùn)系統(tǒng)及方法。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-102322號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，在礦山使用的翻斗汽車以及挖土機(jī)等設(shè)備類中，具有接收電力的供給而動(dòng)作的機(jī)械。由于在礦山中使用數(shù)量多且大型的設(shè)備類，因此這種使用電力的設(shè)備類所消耗的電力巨大。而且從環(huán)境負(fù)擔(dān)的角度出發(fā)也優(yōu)選抑制礦山中的消 耗電力，然而在專利文獻(xiàn)I 中未提及礦山中的電力管理，因而存在改善的余地。本發(fā)明的目的在于抑制礦山中的消耗電力。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]本發(fā)明是一種礦山用電力管理系統(tǒng)，其特征在于，包括:第一架線，其設(shè)置在上坡， 并且與在所述上坡行駛的上行車輛之間交換電力；第二架線，其設(shè)置在下坡，并且與在所述下坡行駛的下行車輛之間交換電力；電力供給?蓄電裝置，其至少在所述第一架線以及所述第二架線之間進(jìn)行電力交換。
[0010]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，該礦山用電力管理系統(tǒng)具有電力控制部，其以使與所述電力供給?蓄電裝置電力交換的機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力以下的方式，至少控制所述機(jī)械、所述上行車輛、所述下行車輛之間的電力分配。
[0011]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述電力控制部通過調(diào)節(jié)所述上行車輛的數(shù)量與所述下行車輛的數(shù)量的分配來控制所述電力分配。
[0012]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力大于所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力的情況下，所述電力控制部使至少一部分的所述上行車輛、至少一部分的所述下行車輛、至少一部分的所述機(jī)械中的至少一者的消耗電力降低。
[0013]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述電力控制部按照所述機(jī)械、所述上行車輛、所述下行車輛中的優(yōu)先度從低到高的順序降低所述消耗電力。[0014]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力大于所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力的情況下，所述電力控制部從所述電力供給?蓄電裝置供給不足的電力。
[0015]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述下行車輛具有發(fā)電機(jī)的情況下，在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力大于所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力的情況下，所述電力控制部從所述下行車輛的發(fā)電機(jī)供給不足的電力。
[0016]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，設(shè)置有所述第一架線的上坡的高度的總和與設(shè)置有所述第二架線的下坡的高度的總和相對(duì)于二者的平均值在± 10%以內(nèi)。
[0017]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，設(shè)置有所述第二架線的下坡的高度的總和大于設(shè)置有所述第一架線的上坡的高度的總和。
[0018]本發(fā)明能夠抑制礦山中的消耗電力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)施方式所涉及的礦山用電力管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是表示車輛的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
[0021]圖3是表示機(jī)械的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
[0022]圖4是用于說明本實(shí)施方式所涉及的礦山用電力管理系統(tǒng)的功能的功能框圖。
[0023]圖5是表示電力分配的控制的一例的流程圖。
[0024]圖6是表示考慮到優(yōu)先度的電力分配的控制的一例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式(實(shí)施方式)進(jìn)行詳細(xì)說明。并非通過以下的實(shí)施方式所述的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。而且，以下記載的結(jié)構(gòu)要素中，包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的、實(shí)質(zhì)相同的內(nèi)容。另外，可以適當(dāng)組合以下記載的結(jié)構(gòu)要素。另外，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)要素的各種省略、置換或變更。
[0026]〈礦山用電力管理系統(tǒng)〉
[0027]圖1是本實(shí)施方式所涉及的礦山用電力管理系統(tǒng)的構(gòu)成圖。礦山用電力管理系統(tǒng) 100包含第一架線1、第二架線2、電力供給?蓄電裝置3。第一架線I設(shè)置在上坡RU，并且在該第一架線I與行駛于上坡RU的上行車輛6U之間交換電力。第二架線2設(shè)置在下坡 RD,并且在該第二架線2與行駛于下坡RD的下行車輛6D之間交換電力。電力供給?蓄電裝置3在至少第一架線I以及第二架線2之間進(jìn)行電力交換。以下，上行車輛6U是在上坡 RU行駛的車輛，下行車輛6D是在下坡RD行駛的車輛。在不區(qū)分上行車輛6U與下行車輛 6D時(shí)簡稱為車輛6。
[0028]車輛6例如為作為搬運(yùn)車輛的一種的翻斗汽車，將開采的礦石或在礦石的開采時(shí)產(chǎn)生的砂土或巖石等作為貨物L(fēng)而裝入容器6V進(jìn)行搬運(yùn)。容器6V為裝入貨物L(fēng)的容器 (載貨臺(tái)面)。需要說明的是，車輛6并不限定于翻斗汽車，是通過來自外部的電力與利用本身具有的內(nèi)燃機(jī)等得到的電力這兩者進(jìn)行行駛的車輛。由于車輛6是在礦山使用的機(jī)械 (礦山機(jī)械)，因而主要在未鋪修的道路行駛。在后文中有對(duì)車輛6的構(gòu)造進(jìn)行記述，車輛 6可以通過由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)而得到的電力使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而行駛，并且也可以從電力供給?蓄電裝置3接收電力的供給而同樣使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而行駛。為了從電力供給?蓄電裝置 3接收電力的供給，車輛6具有集電裝置6P。
[0029]在礦山中，在車輛6之外機(jī)械7a、7b等也進(jìn)行工作。在本實(shí)施方式中，機(jī)械(礦山機(jī)械)7a、7b是將礦石等裝入翻斗汽車的作為裝入機(jī)械的電驅(qū)動(dòng)式挖土機(jī)。機(jī)械7是通過來自外部的電力而動(dòng)作的機(jī)械。在本實(shí)施方式中，機(jī)械7a、7b也從電力供給?蓄電裝置3 接收電力的供給，通過電力來動(dòng)作。機(jī)械7a、7b經(jīng)由電源中繼車輛8a、8b具有的電源電纜 20a、20b而從電力供給?蓄電裝置3接收電力的供給。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，也可以不使用電源中繼車輛8a、8b。以下，在不需求區(qū)分機(jī)械7a、7b、電源中繼車輛8a、8b或電源電纜20a、20b時(shí)簡稱為機(jī)械7、電源中繼車輛8或電源電纜20。
[0030]電力供給?蓄電裝置3具有電力供給裝置3D和蓄電裝置3B。電力供給裝置3D對(duì)從發(fā)電站4送來的交流電力進(jìn)行變壓、整流，分配到多個(gè)斷路器5U、5Sa、5Sb。在車輛6 以及機(jī)械7等利用直流電力的情況下，電力供給裝置3D具有變壓器以及整流器。在車輛6 以及機(jī)械7等利用交流電力的情況下，若電力供給裝置3D具有變壓器，則也可以不具有整流器。
[0031]在礦山用電力管理系統(tǒng)100中，有時(shí)因車輛6或機(jī)械7的再生而產(chǎn)生的電力與從發(fā)電站4輸電的電力之和大于車輛6以及機(jī)械7消耗的電力。這種情況下，產(chǎn)生剩余的電力，而蓄電裝置3B將該剩余的電力存儲(chǔ)。此外，有時(shí)車輛6以及機(jī)械7消耗的電力大于因車輛6或機(jī)械7的再生而產(chǎn)生的電力與從發(fā)電站4輸電的電力之和。這種情況下，產(chǎn)生電力不足，而蓄電裝置3B通過放電來彌補(bǔ)不足的電力。這樣，礦山用電力管理系統(tǒng)100可以靈活地應(yīng)對(duì)變動(dòng)的電力需求。此外，發(fā)電站4雖難以伴隨著急劇的負(fù)荷變動(dòng)，然而通過使礦山用電力管理系統(tǒng)100具有蓄電裝置3B，在礦山的電力需求急劇變化的情況也能夠進(jìn)行應(yīng)對(duì)。作為蓄電裝置3B，例如能夠使用二次電池、雙電層電容器等。需要說明的是，在蓄電裝置3B之外，車輛6、機(jī)械7也可以具有存儲(chǔ)電力的裝置(例如，二次電池、雙電層電容器等)。 而且，所述存儲(chǔ)電力的裝置也可以從第一架線I或第二架線2接收剩余的電力的供給，并存儲(chǔ)電力。這樣的話，由于能夠減小蓄電裝置3B的大小(尺寸或容量)，因此具有抑制礦山用電力管理系統(tǒng)100的制造成本、提高蓄電裝置3B的設(shè)置空間的自由度的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]在本實(shí)施方式中，礦山用電力管理系統(tǒng)100、更具體來說電力供給?蓄電裝置3具有發(fā)電站4。即，在礦山建有發(fā)電站4。但是，電力供給?蓄電裝置3也可以從遠(yuǎn)離礦山的場(chǎng)所的發(fā)電站4經(jīng)由輸電線接收電力的供給。即，礦山用電力管理系統(tǒng)100也可以不具有發(fā)電站4。
[0033]斷路器5U、5D、5Sa、5Sb是使電力回路以及電力設(shè)備的正常動(dòng)作時(shí)的負(fù)載電流開閉并且與保護(hù)繼電器協(xié)作而切斷短路電流等事故電流的開閉器。斷路器5U經(jīng)由第一架線 I與輸電線21連接，斷路器經(jīng)由第二 架線2與輸電線22連接。斷路器5Sa與電源中繼車輛8a的電源電纜20a連接，斷路器5Sb與電源中繼車輛8b的電源電纜20b連接。通過這種構(gòu)造，能夠使第一架線1、第二架線2以及電源中繼車輛8a、8b與電力供給?蓄電裝置 3之間進(jìn)行電力交換。此外，第一架線1、第二架線2與機(jī)械7a、7b經(jīng)由電力供給?蓄電裝置3進(jìn)行連接。
[0034]礦山用電力管理系統(tǒng)100具有管理裝置10。管理裝置10除礦山的電力管理以外， 還進(jìn)行作業(yè)日程的管理、車輛6以及機(jī)械7的工作狀況等的管理以及生產(chǎn)管理等。管理裝置10例如是計(jì)算機(jī)，執(zhí)行各種管理程序而進(jìn)行上述的管理，并且與通信裝置協(xié)作，從車輛
6、機(jī)械7以及電力供給?蓄電裝置3等收集信息、對(duì)它們進(jìn)行控制。在礦山用電力管理系統(tǒng)100具有發(fā)電站4的情況下，管理裝置10對(duì)發(fā)電站4的工作狀況進(jìn)行管理、對(duì)發(fā)電站4 進(jìn)行控制。需要說明的是，管理裝置10有時(shí)不會(huì)對(duì)發(fā)電站4的工作狀況進(jìn)行管理、對(duì)發(fā)電站4進(jìn)行控制(例如，礦山的運(yùn)營組織與發(fā)電站4的運(yùn)營組織不同的情況)。即，在本實(shí)施方式中，管理裝置10也可以不進(jìn)行發(fā)電站4的工作狀況的管理以及發(fā)電站4的控制。
[0035]車輛6以及機(jī)械7具有接收來自GPS (Global Positioning System:全方位測(cè)位系統(tǒng))衛(wèi)星9a、9b的電波而把握自我位置的功能。車輛6以及機(jī)械7把握到的自我位置被送至管理裝置10，并用于對(duì)車輛6以及機(jī)械7進(jìn)行控制、管理。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，車輛6以及機(jī)械7是無人裝置，通過管理裝置10控制動(dòng)作。但是，礦山用電力管理系統(tǒng) 100不僅可以應(yīng)用于無人操作的車輛6以及機(jī)械7，也可以應(yīng)用于通過操作者的操作而動(dòng)作的車輛6以及機(jī)械7。此外，在本實(shí)施方式中，礦山用電力管理系統(tǒng)100也可以應(yīng)用于無人操作的車輛6以及機(jī)械7與通過操作者的操作而動(dòng)作的車輛6以及機(jī)械7的組合的情況。 接下來，對(duì)車輛6以及機(jī)械7進(jìn)行說明。
[0036]< 車輛 >
[0037]圖2是表示車輛的結(jié)構(gòu)例的示意圖。如上所述，車輛6是翻斗汽車。車輛6包含車輛控制裝置60、多個(gè)(在本實(shí)施方式中為4個(gè))車輪61、將各個(gè)車輪61驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)62、 內(nèi)燃機(jī)63、發(fā)電機(jī)64、電動(dòng)機(jī)控制裝置65、無線通信用天線66、GPS用天線67、集電裝置6P、 圖1所示的容器6V。
[0038]車輛6的驅(qū)動(dòng)形式是在車輪61的內(nèi)周側(cè)配置有電動(dòng)機(jī)62的、所謂的輪轂電機(jī)形式，然而并不限定于此。此外，車輛6可以在所有的車輪61具備電動(dòng)機(jī)62，但例如也可以僅在例如后輪兩輪或前輪兩輪上具備電動(dòng)機(jī)62。車輛6的四個(gè)車輪61中的至少兩輪為轉(zhuǎn)向輪，但也可以使所有的車輪61成為轉(zhuǎn)向輪。各個(gè)電動(dòng)機(jī)62通過由內(nèi)燃機(jī)63驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī) 64產(chǎn)生的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0039]在發(fā)電機(jī)64產(chǎn)生的電力(交流電力)輸入到具有換流器的電動(dòng)機(jī)控制裝置65之后，供給至多個(gè)電動(dòng)機(jī)62并對(duì)它們進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。車輛控制裝置60對(duì)電動(dòng)機(jī)`控制裝置65進(jìn)行控制，從而控制各個(gè)電動(dòng)機(jī)62的驅(qū)動(dòng)或再生。電動(dòng)機(jī)控制裝置65也與集電裝置6P連接。 電動(dòng)機(jī)控制裝置65也可以經(jīng)由集電裝置6P從第一架線I或第二架線2接收電力的供給來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)62。另外，在車輛6制動(dòng)的情況下通過將電動(dòng)機(jī)62用作發(fā)電機(jī)，能夠使電動(dòng)機(jī) 62對(duì)車輛6進(jìn)行制動(dòng)，并產(chǎn)生電力(再生)。此時(shí)產(chǎn)生的電力經(jīng)由電動(dòng)機(jī)控制裝置65以及集電裝置6P而返回第二架線2或第一架線I。返回第二架線2的電力例如經(jīng)由電力供給?蓄電裝置3而供給至第一架線I或第二架線2。如上所述，由于第一架線I設(shè)置在上坡RU，而第二架線2設(shè)置在下坡RD，因此車輛6并非與第一架線I以及第二架線2同時(shí)進(jìn)行電力交換。
[0040]第一架線I設(shè)置在上坡RU，主要向上行車輛6U供給電力，然而有時(shí)也接收上行車輛6U通過再生而產(chǎn)生的電力供給。此外，第二架線2設(shè)置在下坡RD，主要接收下行車輛6D 通過再生而產(chǎn)生的電力供給，然而有時(shí)也向下行車輛6D供給電力。這樣，第一架線I以及第二架線2均可以向車輛6進(jìn)行電力供給，并且可以從車輛6接收電力的供給。
[0041]車輛控制裝置60通過來自第一架線I的電力來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)62、利用通過內(nèi)燃機(jī)63驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)64而得到的電力來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)62。此外，車輛控制裝置60經(jīng)由無線通信用天線66與圖1所示的管理裝置10進(jìn)行信息的交換。
[0042]當(dāng)對(duì)電動(dòng)機(jī)62進(jìn)行控制時(shí)，例如，車輛控制裝置60利用從GPS用天線67得到的來自GPS衛(wèi)星9a、9b的電波來求出自我位置，在車輛6到達(dá)上坡RD的第一架線I的位置后， 使集電裝置6P上升。然后，車輛控制裝置60通過使集電裝置6P與第一架線I接觸而接收電力的供給，從而將電動(dòng)機(jī)62驅(qū)動(dòng)，使內(nèi)燃機(jī)63停止。
[0043]< 機(jī)械 >
[0044]圖3是表示機(jī)械的結(jié)構(gòu)例的示意圖。如上所述，機(jī)械7是電驅(qū)動(dòng)式鏟土機(jī)。機(jī)械 7包含機(jī)械控制裝置70、電動(dòng)機(jī)控制裝置71、一對(duì)履帶72、兩個(gè)行駛用電動(dòng)機(jī)73、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74、液壓生成用電動(dòng)機(jī)75、液壓泵76、無線通信用天線66、GPS用天線67。
[0045]機(jī)械7通過利用兩個(gè)行駛用電動(dòng)機(jī)73將各個(gè)履帶72驅(qū)動(dòng)而行駛。此外，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74使機(jī)械7的上部回轉(zhuǎn)體進(jìn)行回轉(zhuǎn)。液壓生成用電動(dòng)機(jī)75驅(qū)動(dòng)液壓泵76，從而生成機(jī)械7具有的作業(yè)機(jī)(包含懸臂、臂以及鏟斗的裝置)的驅(qū)動(dòng)所需的液壓。電動(dòng)機(jī)控制裝置71經(jīng)由電源中繼車輛8從圖1所示的電力供給?蓄電裝置3接收電力的供給。而且， 電動(dòng)機(jī)控制裝置71根據(jù)來自機(jī)械控制裝置70的指令，向行駛用電動(dòng)機(jī)73、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī) 74、液壓生成用電動(dòng)機(jī)75供給電力而使其驅(qū)動(dòng)。
[0046]機(jī)械控制裝置70對(duì)電動(dòng)機(jī)控制裝置71進(jìn)行控制，從而控制行駛用電動(dòng)機(jī)73、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74以及液壓生成用電動(dòng)機(jī)75的驅(qū)動(dòng)或再生。通過機(jī)械7的制動(dòng)以及機(jī)械7具有的上部回轉(zhuǎn)體的停止，使行駛用電動(dòng)機(jī)73以及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74產(chǎn)生電力(再生)。機(jī)械控制裝置70對(duì)電動(dòng)機(jī)控制裝置65進(jìn)行控制，使行駛用電動(dòng)機(jī)73以及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74產(chǎn)生的電力經(jīng)由電源中繼車輛8而返回電力供給?蓄電裝置3。此外，機(jī)械控制裝置70經(jīng)由無線通信用電線77，與圖1所示的管理裝置10進(jìn)行信息的交換、通過從GPS用天線67得到的來自GPS衛(wèi)星9a、9b的電波求出自我位置而向管理裝置10發(fā)送。
[0047]在本實(shí)施方式中，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械7的要素并不限定于上述內(nèi)容。例如，機(jī)械 7中，可以僅對(duì)履帶72的驅(qū)動(dòng)使用電動(dòng)機(jī)，可以僅對(duì)作業(yè)機(jī)的驅(qū)動(dòng)使用電動(dòng)機(jī)，可以僅對(duì)上部回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)使用電動(dòng)機(jī)。此外，機(jī)械7中，也可以對(duì)履帶72、作業(yè)機(jī)、上部回轉(zhuǎn)體中的至少一個(gè)的驅(qū)動(dòng)使用電動(dòng)機(jī)。例如，在對(duì)作業(yè)機(jī)的驅(qū)動(dòng)使用電動(dòng)機(jī)的情況下，能夠在懸臂下降時(shí)使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而產(chǎn)生電力。
[0048]<車輛以及機(jī)械的動(dòng)作>
[0049]一般情況下，在礦山，開采現(xiàn)場(chǎng)大多位于為了開采礦石而挖掘出的礦井的底部。因此，大多情況下，車輛6在所述礦井的底部，將礦石或砂土等貨物L(fēng)裝入容器6V。然后，在容器6V中裝入有貨物L(fēng)的車輛6朝向礦井的出口而在上坡RU行駛。即，上行車輛6U通常處于在容器6V中裝入有貨物的狀態(tài)。在上行車輛6U行駛至位于上坡RU的上方的料斗P時(shí)， 使容器6V的一方上升，將容器6V中裝載的貨物L(fēng)投入料斗P內(nèi)。
[0050]搬運(yùn)貨物L(fēng)的車輛6在行駛于坡RU時(shí)負(fù)荷最大。即，裝入有貨物L(fēng)的上行車輛6U 在行駛時(shí)使用的能量變得最大。因此，當(dāng)上行車輛6U在上坡RU行駛時(shí)，使集電裝置6P上升而與設(shè)置于上坡RU的第一架線I接觸，經(jīng)由第一架線I從電力供給?蓄電裝置3接收電力的供給。通過這種方式，由于上行車輛6U能夠從電力供給?蓄電裝置3接收充分量的電力的供給，因此上行車輛6U即使在裝入有貨物L(fēng)的狀態(tài)下也能夠可靠地駛上上坡RU。需要說明的是，當(dāng)上行車輛6U在上坡RD行駛時(shí)，既可以兼用內(nèi)燃機(jī)63以及發(fā)電機(jī)64的發(fā)電， 也可以使內(nèi)燃機(jī)63停止。
[0051]需要說明的是，在本實(shí)施方式中，上行車輛6U使集電裝置6P位于前方即行進(jìn)方向側(cè)而在上坡RU行駛。在使貨物L(fēng)從容器6V落下的情況下，貨物L(fēng)向后方即與行進(jìn)方向相反的一側(cè)落下。在使用集電裝置6P時(shí)，通過上述設(shè)置，能夠避免從容器6V落下的貨物L(fēng)與集電裝置6P碰撞的情況。其結(jié)果是，能夠抑制集電裝置6P處產(chǎn)生的不良情況。
[0052]由于向料斗P投入了貨物L(fēng)的車輛6的容器6V變?yōu)榭蛰d，因此在下坡RD行駛而朝向礦石的開采現(xiàn)場(chǎng)。在下坡RD行駛的車輛6、即下行車輛6D在使集電裝置6P與第二架線2接觸的狀態(tài)下行駛。當(dāng)下行車輛6D在下坡RU行駛時(shí)，下行車輛6D的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。 礦山用電力管理系統(tǒng)100中，下行車輛6D將電動(dòng)機(jī)62用作發(fā)電機(jī)，使用勢(shì)能轉(zhuǎn)換的動(dòng)能而產(chǎn)生電力(再生)。通過這種方式，下行車輛6D的電動(dòng)機(jī)62產(chǎn)生電力，并且使下行車輛6U 制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)62產(chǎn)生的電力返回第二架線2并經(jīng)由電力供給?蓄電裝置3而從第一架線 I向上行車輛6U供給、存儲(chǔ)在電力供給?蓄電裝置3。這樣，礦山用電力管理系統(tǒng)100中， 將第二架線2設(shè)置在下坡RD，并利用下行車輛6D行駛時(shí)的動(dòng)能使電動(dòng)機(jī)62再生，由此，在從礦山作業(yè)的車輛6以及機(jī)械7全體考慮時(shí)，能夠大幅降低其所消耗的電力。其結(jié)果是，礦山用電力管理系統(tǒng)100能夠抑制礦山中的消耗電力。
[0053]此外，機(jī)械7的行駛用電動(dòng)機(jī)73以及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74也產(chǎn)生電力。該電力經(jīng)由電源中繼車輛8返回電力供給?蓄電裝置3，而存儲(chǔ)在蓄電裝置3B、向第一架線I供給。因此，由于礦山用電力管理系統(tǒng)100也能夠有效利用由機(jī)械7產(chǎn)生的電力，因此能夠大幅降低在礦山作業(yè)的車輛6以及機(jī)械7全體的電力消耗。
[0054]礦山用電力管理系統(tǒng)100中，優(yōu)選使上坡RU高度的總和Hls與下坡RD的高度的總和H2s相對(duì)于二者的平均值Hav = ((Hls+H2s) / 2)在± 10%以內(nèi)，更優(yōu)選在±5%以內(nèi)，最優(yōu)選相等。上坡RU的高度的總和為，設(shè)置有第一架線I的上坡的數(shù)n(自然數(shù))與高度Hl之積(nXHl)。下坡RD的高度的總和為設(shè)置有第二架線I的下坡的數(shù)m(自然數(shù))與高度Hl之積(mXH2)。即，優(yōu)選His / Hav以及H2s / Hav在0.9以上1.1以下，更優(yōu)選在
0.95以上1.05以下，最優(yōu)選為I。通過將His / Hav以及H2s / Hav設(shè)置為如上的范圍， 能夠使來自下行車輛6D的電力平衡良好地向第一架線I分配。因此，使用于下述的電力分配的車輛6的分配變得容易。
[0055]需要說明的是，也可以使下坡RD的高度的總和H2s大于上坡RU高度的總和His。 由于下行車輛6D中未裝入貨物L(fēng)，因此比相同高度的上行車輛6U的勢(shì)能小。因此，通過使下坡RD的高度的總和H2s大于上坡RU高度的總和His，能夠使在下坡RD行駛的下行車輛 6D的數(shù)量多于在上坡RU行駛的上行車輛6U的數(shù)量。其結(jié)果是，礦山用電力管理系統(tǒng)100 中，由于能夠進(jìn)一步增大下行車輛6U產(chǎn)生的電力，因此容易供給上行車輛6U所需的電力。
[0056]尤其是在礦山工作的車輛6的總數(shù)沒有較大變化，而且，車輛6以及機(jī)械7按照預(yù)先制定的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行工作。因此，容易預(yù)測(cè)礦山中的電力需求。此外，礦山用電力管理系統(tǒng)100中，由于管理裝置10管理車輛6的工作狀況以及車輛分配，通過調(diào)節(jié)裝入貨物L(fēng)且在上坡RU行駛的上行車輛6U與在下坡RD行駛的下行車輛6D之間的比例，容易調(diào)節(jié)車輛6 的電力消耗與電力供給的平衡。接下來，對(duì)礦山用電力管理系統(tǒng)100的功能以及本實(shí)施方式所涉及的電力分配的控制的一例進(jìn)行說明。[0057]〈礦山用電力管理系統(tǒng)的功能>
[0058]圖4是用于說明本實(shí)施方式所涉及的礦山用電力管理系統(tǒng)的功能的功能框圖。管理裝置10、圖1與圖2所示的車輛6具有的車輛控制裝置60、圖1與圖3所示的機(jī)械7具有的機(jī)械控制裝置70實(shí)現(xiàn)礦山用電力管理系統(tǒng)100的處理。管理裝置10包含電力控制部 10A、電力收支計(jì)算部10B、作業(yè)管理部10C、通信控制部10D。作為計(jì)算機(jī)的管理裝置10執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)電力控制部IOA等的功能的計(jì)算機(jī)程序，從而實(shí)現(xiàn)這些機(jī)構(gòu)的功能。需要說明的是，電力控制部IOA等也可以由硬件構(gòu)成。
[0059]電力控制部IOA以使與電力供給?蓄電裝置3進(jìn)行電力交換的機(jī)械7、上行車輛 6U以及下行車輛6D消耗的總電力在機(jī)械7、上行車輛6U以及下行車輛6D產(chǎn)生的總電力以下的方式，控制至少機(jī)械7、上行車輛6U和下行車輛6D之間的電力分配。電力收支計(jì)算部 IOB計(jì)算礦山用電力管理系統(tǒng)100的電力收支。例如，電力收支計(jì)算部IOB計(jì)算與電力供給?蓄電裝置3進(jìn)行電力交換的機(jī)械7、上行車輛6U以及下行車輛6D消耗的總電力以及機(jī)械7、上行車輛6U以及下行車輛6D產(chǎn)生的總電力之間的電力收支(礦山機(jī)械電力收支)。
[0060]此外，電力收支計(jì)算部IOB將從電力供給?蓄電裝置3供給來的電力與機(jī)械7以及下行車輛6D等產(chǎn)生的電力作為供給電力，將未產(chǎn)生電力的機(jī)械7以及上行車輛6U等消耗的電力作為消耗電力，并將二者的收支作為電力收支進(jìn)行計(jì)算。在供給電力大于消耗電力的情況下，由于產(chǎn)生剩余的電力，因此電力控制部IOA將其存儲(chǔ)在蓄電裝置3、降低來自發(fā)電站4的電力供給、增加來自第一架線I的電力供給。在增加來自第一架線I的電力供給的情況下，例如，在具有也使用內(nèi)燃機(jī)63的發(fā)電的上行車輛6U的情況下，電力控制部IOA 使內(nèi)燃機(jī)63停止，從而使行駛所需的全部能量成為從第一架線I供給來的電力。
[0061]在車輛6被操作者操作的情況下、即車輛6為有人車輛的情況下使內(nèi)燃機(jī)63停止時(shí)，電力控制部IOA例如可以在設(shè)置于車輛6內(nèi)的操作面板的顯示裝置上顯示使內(nèi)燃機(jī)63 停止的指示，從而使車輛6的操作者停止內(nèi)燃機(jī)63。此外，在停止有人車輛的內(nèi)燃機(jī)63時(shí)， 電力控制部IOA也可以使內(nèi)燃機(jī)63自動(dòng)停止并且將停止內(nèi)燃機(jī)63的情況顯示在所述顯示裝置上。
[0062]在消耗電力大于供給電力的情況下，由于需要電力，因此電力控制部IOA從蓄電裝置3供給不足量、增加來自發(fā)電站4的電力供給、增加來自第二架線2的電力供給。在增加來自第二架線2的電力供給的情況下，電力控制部IOA例如以在下坡RD行駛更多的車輛 6的方式分配車輛6。此外，雖然在下坡RD行駛的下行車輛6D的內(nèi)燃機(jī)63通常停止，然而， 例如電力控制部IOA也可以通過使該下行車輛6D的內(nèi)燃機(jī)63運(yùn)轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)64來產(chǎn)生電力，并與通過電動(dòng)機(jī)62的再生得到的電力一并向第二架線2供給。
[0063]在有人車輛中，在使內(nèi)燃機(jī)63的運(yùn)轉(zhuǎn)再開的情況下，電力控制部IOA例如也可以在設(shè)置于車輛6內(nèi)的操作面板的顯示裝置上顯示將內(nèi)燃機(jī)63運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電而得到的電力向第二架線2供給的指示，從而使車輛6的操作者進(jìn)行基于內(nèi)燃機(jī)63的發(fā)電。此外，在進(jìn)行基于有人車輛的內(nèi)燃機(jī)63的發(fā)電時(shí)，電力控制部IOA也可以使內(nèi)燃機(jī)63自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)而開始發(fā)電，并且將內(nèi)燃機(jī)63開始運(yùn)轉(zhuǎn)而開始向第二架線2進(jìn)行電力供給的情況顯示在所述顯示裝置上。
[0064]在礦山所需的電力不足的情況下，電力控制部IOA以降低在上坡RU行駛的上行車輛6U的數(shù)量的方式分配車輛6、降低行駛中的上行車輛6U的速度，從而抑制電量消耗。該情況下，對(duì)于在內(nèi)燃機(jī)63停止后的狀態(tài)下在上坡RU行駛中的上行車輛6U，電力控制部IOA 也可以通過使內(nèi)燃機(jī)63運(yùn)轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)64，從而使用來自發(fā)電機(jī)64的電力使該上行車輛6U行駛。
[0065]作業(yè)管理部IOC管理礦山的生產(chǎn)計(jì)劃、管理車輛6以及機(jī)械7的工作狀況以及保養(yǎng)?檢查的時(shí)期、管理車輛6的供油時(shí)期、管理操作者的作業(yè)狀況。通信控制部IOD通過通信裝置11與車輛6的車輛控制裝置60以及機(jī)械7的機(jī)械控制裝置70進(jìn)行通信，彼此進(jìn)行信息的交換。作為通信控制部IOD向車輛控制裝置60發(fā)送的信息，例如具有車輛6的集電裝置6P的升降指令、內(nèi)燃機(jī)63的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止指令等，作為向機(jī)械7的機(jī)械控制裝置70發(fā)送的信息，例如，具有運(yùn)轉(zhuǎn)開始或運(yùn)轉(zhuǎn)停止指令等。作為車輛6的車輛控制裝置60或機(jī)械
7的機(jī)械控制裝置70向通信控制部IOD發(fā)送的信息，例如具有車輛6的位置信息或機(jī)械7 的位置信息、電力消耗信息、通過再生得到的電力的信息等。
[0066]車輛控制裝置60例如是計(jì)算機(jī)，并包含車輛驅(qū)動(dòng)控制部60A、車輛電力控制部 60B、車輛狀態(tài)管理部60C、車輛位置信息生成部60D、車輛側(cè)通信控制部60E。這些功能通過車輛控制裝置60執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動(dòng)控制部60A等的功能的計(jì)算機(jī)程序而實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，車輛驅(qū)動(dòng)控制部60A等可以由硬件構(gòu)成。
[0067]車輛驅(qū)動(dòng)控制部60A對(duì)車輛6的電動(dòng)機(jī)62、內(nèi)燃機(jī)63等的輸出進(jìn)行控制。車輛電力控制部60B對(duì)車輛6消耗的電力、車輛6產(chǎn)生的電力即通過電動(dòng)機(jī)62的再生而得到的電力進(jìn)行計(jì)算；通過來自管理裝置10的電力控制部IOA的指令，使內(nèi)燃機(jī)63運(yùn)轉(zhuǎn)或停止；使集電裝置6P升降。車輛狀態(tài)管理部60C從設(shè)置于車輛6的各種傳感器類取得車輛6的狀態(tài)，并向管理裝置10發(fā)送。車輛位置信息生成部60D通過GPS用天線67接收的來自GPS 衛(wèi)星9a、9b的電波，把握自我位置并向管理裝置10發(fā)送。需要說明的是，也可以在車輛6 的行駛路線設(shè)置信號(hào)發(fā)送器等，車輛位置信息生成部60D取得所述信號(hào)發(fā)送器發(fā)出的信號(hào)而生成位置信息(以下相同)。車輛側(cè)通信控制部60E通過無線通信用天線66、管理裝置
10的通信裝置11具有的無線通信用電線12以及通信裝置11，與管理裝置10的通信控制部IlD進(jìn)行通信。
[0068]機(jī)械控制裝置70例如為計(jì)算機(jī)，并包含機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制部70A、機(jī)械電力控制部 70B、機(jī)械狀態(tài)管理部70C、機(jī)械位置信息生成部70D、機(jī)械側(cè)通信控制部`70E。上述機(jī)構(gòu)的功能是通過機(jī)械控制裝置70執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制部70A等的功能的計(jì)算機(jī)程序而實(shí)現(xiàn)的。需要說明的是，機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制部70A等也可以由硬件構(gòu)成。
[0069]機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制部70A對(duì)機(jī)械7的行駛用電動(dòng)機(jī)73、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74以及液壓生成用電動(dòng)機(jī)75等的輸出進(jìn)行控制。機(jī)械電力控制部70B計(jì)算機(jī)械7消耗的電力、機(jī)械7產(chǎn)生的電力即通過行駛用電動(dòng)機(jī)73以及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)74的再生而得到的電力；通過來自管理裝置10的電力控制部IOA的指令，進(jìn)行機(jī)械7的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止。機(jī)械狀態(tài)管理部70C從設(shè)置于機(jī)械7的各種傳感器類取得機(jī)械7的狀態(tài)，并向管理裝置10發(fā)送。機(jī)械位置信息生成部 70D通過GPS用天線78接收的來自GPS衛(wèi)星9a、9b的電波，把握自我位置并向管理裝置10 發(fā)送。機(jī)械側(cè)通信控制部70E通過無線通信用電線77、管理裝置10的通信裝置11具有的無線通信用電線12以及通信裝置11，而與管理裝置10的通信控制部IlD進(jìn)行通信。
[0070]在本實(shí)施方式中，管理裝置10與車輛控制裝置60以及機(jī)械控制裝置70通過直接進(jìn)行無線通信來交換信息。但是，管理裝置10與車輛控制裝置60以及機(jī)械控制裝置70的通信并不限定于這種方式。接下來，對(duì)礦山用電力管理系統(tǒng)100執(zhí)行的電力分配的控制的 一例進(jìn)行說明。
[0071]〈電力分配的控制〉
[0072]圖5是表示電力分配的控制的一例的流程圖。首先，在步驟S101，管理裝置10的 電力收支計(jì)算部IOB計(jì)算上述的礦山機(jī)械電力收支。S卩，在步驟SlOl中，對(duì)機(jī)械7、上行車 輛6U以及下行車輛6D消耗的總電力(總消耗電力)Pc與機(jī)械7、上行車輛6U以及下行車 輛6D產(chǎn)生的總電力(總產(chǎn)生電力)Ps的電力收支進(jìn)行計(jì)算。
[0073]接下來，管理裝置10使處理進(jìn)入步驟S102。在步驟S102，步驟SlOl中計(jì)算出的 電力收支的結(jié)果為總產(chǎn)生電力Ps在總消耗電力Pc以上的情況下(步驟S102，是)，管理裝 置10使處理進(jìn)入步驟S103。在步驟S103，管理裝置10具有的電力控制部IOA使車輛6的 使用狀態(tài)、分配車輛的狀態(tài)以及機(jī)械7的使用狀態(tài)維持現(xiàn)狀。這是由于機(jī)械7、上行車輛6U 消耗的電力處于機(jī)械7以及下行車輛6D產(chǎn)生的電力的范圍內(nèi)。由于在總產(chǎn)生電力Ps大于 總消耗電力Pc的情況下在礦山產(chǎn)生剩余的電力，因此電力控制部IOA可以將剩余的電力存 儲(chǔ)在蓄電裝置3B、降低發(fā)電站4的輸出。
[0074]在步驟S102，在總產(chǎn)生電力Ps小于總消耗電力Pc的情況下(步驟S102，否)，機(jī) 械7、上行車輛6U消耗的電力超過機(jī)械7以及下行車輛6D產(chǎn)生的電力的范圍。因此，管理 裝置10使處理進(jìn)入步驟S104，電力控制部IOA以使總產(chǎn)生電力Ps達(dá)到總消耗電力Pc以上 的方式調(diào)節(jié)電力分配。該情況下，例如電力控制部IOA通過控制至少機(jī)械7、上行車輛6U、下 行車輛6D之間的電力分配，使Pc ( Ps。在礦山中，機(jī)械7與上行車輛6U占據(jù)電力消耗的 大半。此外，除發(fā)電站4以外在礦山得到的電力中下行車輛6D以及機(jī)械7產(chǎn)生的電力占據(jù) 較大的比例。此外，發(fā)電站4難以追隨急劇的負(fù)載變動(dòng)。因此，電力控制部IOA通過調(diào)節(jié)至 少機(jī)械7、上行車輛6U、下行車輛6D之間的電力分配，能夠迅速且較為容易地成為Pc < Ps。
[0075]作為控制機(jī)械7、上行車輛6U、下行車輛6D之間的電力分配的技術(shù)，例如，存在對(duì) 上行車輛6U的數(shù)量與下行車輛6D的數(shù)量的分配進(jìn)行調(diào)節(jié)的技術(shù)。更具體來講，電力控制 部IOA通過使下行車輛6D的數(shù)量多于上行車輛6U的數(shù)量，從而增加下行車輛6D產(chǎn)生的電 力(即，增加總產(chǎn)生電力Ps)，形成PcSPs。這樣，能夠較為簡單地形成Pc <Ps。在使下 行車輛6D的數(shù)量多于上行車輛6U的數(shù)量的情況下，在有人操作的車輛6的情況下，電力控 制部IOA使操作面板顯示朝向下坡RD的指示。
[0076]此外，電力控制部IOA通過降低至少一部分的上行車輛6U、至少一部分的下行車 輛6D、至少一部分的機(jī)械7的至少一者的消耗電力，也能夠成為Pc ( Ps。作為降低上述機(jī) 構(gòu)的消耗電力的技術(shù)，例如存在使上行車輛6U的速度下降、使進(jìn)行優(yōu)先順序低的作業(yè)的機(jī) 械7停止的技術(shù)。在有人操作的車輛6的情況下，電力控制部IOA使操作面板顯示這些指 令。
[0077]此外，下行車輛6D的電動(dòng)機(jī)62產(chǎn)生電力，然而由于驅(qū)動(dòng)輔機(jī)類或驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)節(jié) 機(jī)，因此并非電動(dòng)機(jī)62產(chǎn)生的全部電力皆供給至第二架線2。因此，對(duì)于下行車輛6D，電力 控制部IOA通過停止不需要的輔機(jī)類的運(yùn)轉(zhuǎn)停止、利用設(shè)定溫度的變更而降低空氣調(diào)節(jié)機(jī) 的消耗電力、停止音響設(shè)備，也能夠增加電動(dòng)機(jī)62產(chǎn)生的電力中的、能夠向第二架線2供給 的量。在有人操作的車輛6的情況下，電力控制部IOA使操作面板顯示這些指令。這樣，電 力控制部IOA設(shè)為PcSPs。[0078]在Pc > Ps的情況下，也可以從電力供給?蓄電裝置3的蓄電裝置3B供給不足的電力。此外，在下行車輛6D具有發(fā)電機(jī)64的情況下，電力控制部IOA可以通過使下行車輛6U的內(nèi)燃機(jī)63起動(dòng)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)64，從而從發(fā)電機(jī)64供給不足的電力。發(fā)電站4難以應(yīng)對(duì)緊急的輸出增加的要求，但礦山用電力管理系統(tǒng)100能夠利用自身系統(tǒng)內(nèi)的電力供給?蓄電裝置3或具有發(fā)電機(jī)64的車輛6D來補(bǔ)充不足的電力。因此，礦山用電力管理系統(tǒng)100也能夠容易地應(yīng)對(duì)發(fā)電站4無法應(yīng)對(duì)的急劇的消耗電力的增加。[0079]在步驟S104，在以設(shè)為Pc≤Ps的方式控制電力分配的情況下，電力控制部IOA也可以按照機(jī)械7、上行車輛6U、下行車輛6D中的優(yōu)先度從低到高的順序降低消耗電力。這樣，由于能夠避免中斷優(yōu)先度較高的作業(yè)、例如使裝入貨物且在上坡RU行駛的上行車輛6U 或開采中的機(jī)械7等的作業(yè)、降低它們的作業(yè)速度，從而是優(yōu)選的。接下來，對(duì)按照優(yōu)先度從低到高的順序使消耗電力降低的電力分配的控制的一例進(jìn)行說明。[0080]圖6是表示考慮到優(yōu)先度的電力分配的控制的一例的流程圖。接下來的說明是具有在除上坡RU以及下坡RD以外的平地也設(shè)置有架線的場(chǎng)所的情況下的例子。在該控制中，在工作的車輛6之中考慮優(yōu)先度，而控制電力分配。因此，對(duì)工作的所有車輛6決定優(yōu)先度。
[0081]首先，在步驟S201，管理裝置10的電力控制部IOA在著眼于工作的車輛6中的某個(gè)車輛6的基礎(chǔ)上，對(duì)著眼的車輛6是否裝入貨物L(fēng)進(jìn)行判定。例如，在從機(jī)械7得到例如對(duì)著眼的車輛6的貨物L(fēng)的裝載結(jié)束的信息的情況下，電力控制部IOA認(rèn)為著眼的車輛6裝入有貨物L(fēng) (步驟S201，是)，而使處理進(jìn)入步驟S202。在未得到對(duì)著眼的車輛6的貨物L(fēng) 的裝載結(jié)束的信息的情況下，電力控制部IOA認(rèn)為著眼的車輛6未裝入貨物L(fēng)(步驟S201， 否)。
[0082]在步驟S202，電力控制部IOA對(duì)著眼的車輛6是否在上坡RU行駛進(jìn)行判定。例如，電力控制部IOA取得著眼的車輛6的位置信息，且在相當(dāng)于上坡RU的位置檢測(cè)到著眼的車輛6在上坡RU朝向爬坡方向移動(dòng)的情況下，認(rèn)為著眼的車輛6在上坡RU行駛(步驟 S202，是)，而使處理進(jìn)入步驟S203。電力控制部IOA例如在著眼的車輛6沒有位于相當(dāng)于上坡RU的位置的情況下，認(rèn)為著眼的車輛6未在上坡RU行駛(步驟S202，否)。
[0083]在步驟S203，電力控制部IOA對(duì)著眼的車輛6的前方是否阻塞進(jìn)行判定。例如，電力控制部IOA從管理裝置10的作業(yè)管理部10C，根據(jù)著眼的車輛6的信息、在著眼的車輛6 行駛的上坡RU上行駛的其他車輛6的信息(速度信息以及位置信息)，把握著眼的車輛6 的前方的狀態(tài)。例如，在行駛于著眼的車輛6的行進(jìn)方向前方的多個(gè)車輛6的速度在規(guī)定的閾值(例如，4km / h)以下的情況下，例如，由于等待向料斗P投入而產(chǎn)生阻塞的可能性高。這種情況下，在本實(shí)施方式中，視為在著眼的車輛6的前方存在阻塞。在步驟S203，電力控制部IOA在著眼的車輛6的行進(jìn)方向前方無阻塞的情況下(步驟S203，是)，進(jìn)入步驟 S204,并將著眼的車輛6的優(yōu)先度設(shè)為I (最高的優(yōu)先度)。著眼的車輛6裝載貨物L(fēng)而在上坡RU行駛，能夠不受阻塞的影響地到達(dá)料斗P的位置。因此，通過使這種車輛6優(yōu)先而向料斗P投入貨物L(fēng)，能夠使車輛6的工作效率提高，能夠提高礦山的生產(chǎn)率。
[0084]接下來，返回步驟S203，電力控制部IOA在著眼的車輛6的行進(jìn)方向前方存在阻塞的情況(步驟S203，否)，進(jìn)入步驟S205。在步驟S205，電力控制部IOA將著眼的車輛6 的優(yōu)先度設(shè)為2 (第二高的優(yōu)先度)。這是由于該情況下，雖然著眼的車輛6在前方存在阻塞，但由于裝入貨物L(fēng)且在上坡RU行駛，因此需要確保一定程度的電力。
[0085]接下來，返回步驟S202，電力控制部IOA在著眼的車輛6未在上坡RU行駛的情況 (步驟S202，否)下，進(jìn)入步驟S206。在步驟S206，電力控制部IOA將著眼的車輛6的優(yōu)先度設(shè)為3 (第三高的優(yōu)先度)。這是由于該情況下，雖然著眼的車輛6未在上坡RU行駛，但裝入貨物L(fēng)而行駛。
[0086]接下來，返回步驟S201，電力控制部IOA在著眼的車輛6未裝入貨物L(fēng)的情況(步驟S201，否)，進(jìn)入步驟S207。在步驟S207，電力控制部IOA將著眼的車輛6的優(yōu)先度設(shè)為
4(第四高的優(yōu)先度)。這是由于因該情況下著眼的車輛6未裝入貨物L(fēng)，因此在下坡RD行駛的可能性較高。
[0087]若通過從上述的步驟S201至步驟S207決定了著眼的車輛6的優(yōu)先度，則進(jìn)入步驟S208，電力控制部IOA判定是否對(duì)工作的所有車輛6決定了優(yōu)先度。在未決定工作的所有車輛6的優(yōu)先度的情況下(步驟S208，否)下，電力控制部IOA反復(fù)進(jìn)行步驟S201至步驟S207，直至工作的所有車輛6的優(yōu)先度被決定。在工作的所有車輛6的優(yōu)先度被決定的情況(步驟S208，是)下，進(jìn)入步驟S209。然后，電力控制部IOA根據(jù)決定的優(yōu)先度來控制工作的各個(gè)車輛6的電力分配。即，電力控制部IOA從優(yōu)先度低的車輛即優(yōu)先度為4的車輛開始依次降低消耗電力。在有人操作的車輛6的情況下，電力控制部IOA根據(jù)優(yōu)先度使操作面板顯示降低消耗電 力的指示。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，對(duì)于車輛6決定優(yōu)先度且控制電力，但對(duì)于機(jī)械7也是同樣的。
[0088]決定優(yōu)先度的技術(shù)并不限定于上述的技術(shù)。例如，既可以在工作的機(jī)械7或車輛6 之中按照消耗電力從大到小的順序決定優(yōu)先度，也可以根據(jù)作業(yè)的重要度決定優(yōu)先度。此外，也可以通過附加車輛6的燃料剩余量、車輛6與供油場(chǎng)所的距離和信息的方式?jīng)Q定優(yōu)先度。另外，本實(shí)施方式的電力分配的控制可以無需決定上述的I-4的全部優(yōu)先度而決定其中的至少一個(gè)，也可以將其中兩個(gè)以上進(jìn)行組合而決定。
[0089]以上，本實(shí)施方式在向下坡設(shè)置第二架線且由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛在下坡行駛的情況下，使所述電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)而產(chǎn)生電力，并經(jīng)由第二架線進(jìn)行回收。然后，回收的所述電力經(jīng)由在上坡設(shè)置的第一架線而向在上坡行駛的由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛供給。通過這種方式，由于能夠?qū)⒅两駷橹刮蠢玫脑谙缕滦旭倳r(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行利用，因此與之對(duì)應(yīng)地能夠抑制從在礦山使用的機(jī)械以及車輛全體角度觀察的情況下的電力消耗。其結(jié)果是，本實(shí)施方式能夠抑制礦山中的電力消耗。特別是由于在礦山使用的機(jī)械的車輛行駛的路線大致決定且一度上升的車輛以大致相同距離下降，因此容易把握消耗的電力與得到的電力。因此，可以認(rèn)為礦山是容易將下降車輛的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行利用的環(huán)境。
[0090]附圖文字說明
[0091]I第一架線
[0092]2第二架線
[0093]3電力供給?蓄電裝置
[0094]4發(fā)電站
[0095]6 車輛
[0096]6D下行車輛
[0097]6U上行車輛[0098]6V容器
[0099]6P集電裝置
[0100]7、7a、7b 機(jī)械
[0101]8，8a、8b 電源中繼車輛
[0102]10管理裝置
[0103]IOA電力控制部
[0104]IOB電力收支計(jì)算部
[0105]IOC作業(yè)管理部
[0106]IOD通信控制部
[0107]11通信裝置
[0108]12無線通信用電線
[0109]20、20a、20b 電源電纜
[0110]21,22 輸電線
[0111]60車輛控制裝置
[0112]60A車輛驅(qū)動(dòng)控制部
[0113]60B車輛電力控制部
[0114]60C車輛狀態(tài)管理部
[0115]60D車輛位置信息生成部
[0116]60E車輛側(cè)通信控制部
[0117]61車輪
[0118]62電動(dòng)機(jī)
[0119]63內(nèi)燃機(jī)
[0120]64發(fā)電機(jī)
[0121]65電動(dòng)機(jī)控制裝置
[0122]70機(jī)械控制裝置
[0123]70A機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制部
[0124]70B機(jī)械電力控制部
[0125]70C機(jī)械狀態(tài)管理部
[0126]70D機(jī)械位置信息生成部
[0127]70E機(jī)械側(cè)通信控制部
[0128]71電動(dòng)機(jī)控制裝置
[0129]72履帶
[0130]73行駛用電動(dòng)機(jī)
[0131]74回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)
[0132]75液壓生成用電動(dòng)機(jī)
[0133]76液壓泵
[0134]100礦山用電力管理系統(tǒng)
【權(quán)利要求】
1.一種礦山用電力管理系統(tǒng)，其特征在于，該礦山用電力管理系統(tǒng)包括:第一架線，其設(shè)置在上坡，并且與在所述上坡行駛的上行車輛之間交換電力；第二架線，其設(shè)置在下坡，并且與在所述下坡行駛的下行車輛之間交換電力；以及電力供給?蓄電裝置，其至少在所述第一架線以及所述第二架線之間進(jìn)行電力交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，該礦山用電力管理系統(tǒng)具有電力控制部，其以使與所述電力供給?蓄電裝置進(jìn)行電力交換的機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力以下的方式，至少控制所述機(jī)械、所述上行車輛、所述下行車輛之間的電力分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，所述電力控制部通過調(diào)節(jié)所述上行車輛的數(shù)量與所述下行車輛的數(shù)量的分配來控制所述電力分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力大于所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力的情況下，所述電力控制部使至少一部分的 所述上行車輛、至少一部分的所述下行車輛、至少一部分的所述機(jī)械中的至少一者的消耗電力降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，所述電力控制部按照所述機(jī)械、所述上行車輛、所述下行車輛中的優(yōu)先度從低到高的順序降低所述消耗電力。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力大于所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力的情況下，所述電力控制部從所述電力供給?蓄電裝置供給不足的電力。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，在所述下行車輛具有發(fā)電機(jī)的情況下，在所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛消耗的總電力大于所述機(jī)械、所述上行車輛以及所述下行車輛產(chǎn)生的總電力的情況下，所述電力控制部從所述下行車輛的發(fā)電機(jī)供給不足的電力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，設(shè)置有所述第一架線的上坡的高度的總和與設(shè)置有所述第二架線的下坡的高度的總和相對(duì)于二者的平均值在±10%以內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的礦山用電力管理系統(tǒng)，其中，設(shè)置有所述第二架線的下坡的高度的總和大于設(shè)置有所述第一架線的上坡的高度的總和。
【文檔編號(hào)】G06Q50/02GK103459192SQ201280017736
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】遠(yuǎn)島雅德, 山下公一, 須藤次男, 竹田幸司, 永井孝雄, 梶野勝弘, 柳田泰宏, 鈴木泰之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所