一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统及方法

技术领域

本发明涉及矿山运输技术领域，尤其是一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统及方法。

背景技术

运输巷道内的现场工作状态包括矿车拉卸煤、皮带运输煤、工作面排矸、物料运输等，随着机械化和自动化水平的提高，煤矿管理人员、井下工作人员对数据监视与自动控制系统的智能化需求越来越高；需要通过智能化提升煤矿企业的安全生产管理水平，达到减人增效、安全生产、连续生产、节能降耗的效果。虚拟现实技术将传统运输与智能化系统相结合，进而能够更好更快地实现智能运输建设的信息化、智能化、自动化、透明化、系统化的运作模式。智能运输在实施的过程中强调的是运输过程数据智慧化、网络协同化和决策智慧化。在功能上要实现五个“正确”，即正确的煤矿、正确的数量、正确的地点、正确的质量、正确的时间，在技术上要实现：煤矿识别、地点跟踪、煤矿溯源、实时监控、实时响应，为此需要对运输巷道的智能化生产系统及方法做进一步的改进。

发明内容

为了实现运输巷道工作流程地面远程控制，改善矿山工作环境，保证运输巷道施工安全，提高煤矿运输巷道的效率、便捷性和智能化水平，本发明提供了一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统及方法，具体的技术方案如下。

一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统，包括实时动态监控网、固态数据库、地面远程监控室、虚拟仿真室、操作传输装置，实时动态监控网和固态数据库均与地面远程监控室相连接，所述实时动态监控网包括无线定位装置、监控装置、监听装置，实时动态监控网获取运输巷道的工作动态信息；所述固态数据库存储并调用巷道的基础数据信息，所述地面远程监控室监控巷道作业，所述虚拟仿真室包括三维虚拟动画室和融合操作室，虚拟仿真室将巷道作业现场的实时场景画面虚拟化并以三维动画的形式呈现，并通过操作传输装置向巷道内的设备发送操作指令。

优选的是，运输巷道的工作动态信息包括运输大巷矿车拉卸煤、辅助运输巷物料的装运和工作面矸石的排出。

优选的是，无线定位装置利用UWB无线定位，无线定位装置安装在矿车上，追踪定位矿车的移动位置并更新矿车的位置信息；所述监听装置设置在巷帮上并间隔布置多个。

优选的是，监控装置利用三维激光扫描设备对巷道进行监控，监控装置安装在滑行轨道上，监控装置内还设置有无线定位装置，所述监控装置与矿车联动控制。

优选的是，巷道的基础数据信息包括巷道的长宽高度、巷道断面面积、矿车的大小和轨距、矿车轨道的线路铺设数据；所述固态数据库在实时动态监控网获取信息受到干扰时调用存储的信息，或者在实时动态监控网设备故障时调用存储的信息；所述固态数据库内存储的信息随着巷道施工更新。

优选的是，地面远程监控室接收并处理实时动态监控网获取的运输巷道工作动态信息，并根据工作动态信息判断巷道的作业状态，并对运输巷道内设备发送操控指令；在实时动态监控网获取信息受到干扰时或者实时动态监控网设备故障时，地面远程监控室调取固态数据库中存储的信息并修复补全运输巷道工作动态信息。

还优选的是，地面远程监控室的主屏幕两侧设置报警器，报警器根据工作动态信息判断巷道的作业状态结果发出警报。

还优选的是，虚拟仿真室将运输巷道工作动态信息处理为三维动画，所述融合操作室进行巷道现场巡检和矿车拉卸煤检查；融合操作室内配置有VR眼镜、红外摄像机、触感手套、体感衣和跑步机；所述运输巷道内设置有巷道巡检机器人，巡检机器人包括行走履带、信息采集器、机械臂、机械手、操作台和力转化器。

一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟方法，利用上述的一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统，实时动态监控网获取运输巷道的工作动态信息反馈至地面远程监控室，操作人员在地面远程监控室根据现场作业情况对巷道内的设备进行远程操控，同时工作动态信息与固态数据库内存储的信息进行对比修正，修正后的信息传输至三维虚拟动画室并构建巷道内的虚拟动画场景，操作人员在融合操作室内通过虚拟动画场景中的动作指令控制巷道巡检机器人在运输巷道内同步作业，同时地面远程监控室对运输巷道和虚拟仿真室的工作情况进行监控。

进一步优选的是，操作人员在三维虚拟动画中的动作被红外摄像机通过捕捉触感手套上的传感器捕捉，并传送至三维虚拟仿真室并在三维虚拟动画中完成动作模拟，触感手套的力转化器将力放大后信号传输至巡检机器人，巡检机器人通过力转化器控制操作施工。

本发明提供的一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统及方法的有益效果是：该系统中实时动态监控网能够保证获取信息的快速性、准确性，固态数据库方便的调用巷道数据并随着巷道的维护而保持定期更新，地面远程监控室可以完成对巷道的监控并操控巷道工作，虚拟仿真室将巷道场景虚拟化并将操作人员工作融入巷道作业环境，操作传输装置利用无线传输技术保证通讯；该系统整体上相互配合实现了运输巷道的无人化生产；利用该系统完成操作的方法具有安全、高效、便捷和智能化等多个优点。

附图说明

图1是运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统流程图；

图2是运输巷道监控作业场景示意图；

图3是固态数据库补全修复的场景示意图；

图4是地面远程监控室场景示意图；

图5是融合操作室布置示意图；

图6是VR虚拟眼镜结构示意图；

图7是体感衣的前、后结构示意图；

图8是触感手套的结构示意图；

图9是巡检机器人的结构示意图；

图中：1-三维激光扫描设备，2-牵引滑行轨道，3-UWB无线定位装置，4-矿车，5-传感器，6-感振器，7-力转化器，8-主屏幕，9-副屏幕，10-电脑显示屏，11-报警器，12-VR虚拟眼镜，13-触感手套，14-体感衣，15-传感器，16-跑步机，17-红外摄像机，18-声音传导音响，19-开关，20-亮度调节键，21-目标捕捉键，22-声音调节键，23-动画接收器，24存储器，25-光圈，26-操作台，27-信息采集器，28-履带，29-力转化器，30-机械骨，31-机械臂，32-机械手，33-机械钳。

具体实施方式

结合图1至图9所示，对本发明提供的一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统及方法的具体实施方式进行说明。

一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统，包括实时动态监控网、固态数据库、地面远程监控室、虚拟仿真室、操作传输装置，实时动态监控网和固态数据库均与地面远程监控室相连接。实时动态监控网包括无线定位装置、监控装置、监听装置，实时动态监控网获取运输巷道的工作动态信息。固态数据库存储并调用巷道的基础数据信息。地面远程监控室监控巷道作业，虚拟仿真室包括三维虚拟动画室和融合操作室，虚拟仿真室将巷道作业现场的实时场景画面虚拟化并以三维动画的形式呈现，并通过操作传输装置向巷道内的设备发送操作指令。

运输巷道的工作动态信息包括运输大巷矿车拉卸煤、辅助运输巷物料的装运和工作面矸石的排出，具体是对矿车移动的实时定位装置、对巷道作业场景实时获取的监控装置以及对现场作业声音的监听装置。矿车实时定位装置、巷道监控装置和现场作业监听装置所收集到的信息是同步的，其目的是保障所获信息的快速性、准确性，而由这些信息共同构建成的信息网络称为实时动态监控网。

无线定位装置利用UWB无线定位，无线定位装置安装在矿车上，追踪定位矿车的移动位置并更新矿车的位置信息，监听装置设置在巷帮上并间隔布置多个。在巷道的特定路段，选取特定的矿车，将无线定位装置安置在矿车的箱体外，矿车在运行时，该装置可定位追踪矿车的移动位置并实时更新矿车的位置信息，实现矿车的精确定位。在巷道内监控装置利用三维激光扫描设备对巷道进行监控，监控装置安装在滑行轨道上，监控装置内还设置有无线定位装置，监控装置与矿车联动控制。该系统通过让监控设备动起来，在巷道顶端设计安装一个类似于磁悬浮轨道的牵引滑行轨道，将三维激光扫描设备吊装在该轨道上，与此同时，在三维激光扫描设备上也安装上无线定位设备，把该定位设备和矿车上的定位设备进行联动捆绑，捆绑距离误差不超过3米，使三维激光扫描设备和巷道中的矿车保持联动状态，当矿车在移动和停止时，都会带动三维激光扫描设备的运动与否，而三维激光扫描仪跟随矿车的运动方式是在牵引滑行轨道上实现，因此当三维激光扫描设备在牵引滑行轨道上滑行时，就会对其所经过的区域进行扫描，进而实现对巷道的动态监控，并且扫描得到的实时画面会被存储，以备随时查看。此外一条巷道可以根据其长度、岔路口数量以及特定路段的定位矿车数量，架设多条牵引滑行轨道和多个三维激光扫描设备进行分段差时监控，以实现巷道现场信息的精准快速获取。

巷道的基础数据信息包括巷道的长宽高度、巷道断面面积、矿车的大小和轨距、矿车轨道的线路铺设数据。固态数据库在实时动态监控网获取信息受到干扰时调用存储的信息，或者在实时动态监控网设备故障时调用存储的信息。固态数据库内存储的信息随着巷道施工更新。其中固态数据库一是在巷道实时动态监控网获取巷道视觉信息和听觉信息时因干扰因素影响而获取不完整的时候(例如巷道瓦斯浓度过大导致三维激光扫描设备获取巷道视频模糊不完整)，数据库中的数据可以被调出与获取的信息进行对比，同时修复补全未能获取的固态信息，从而将现场的信息完整的反映出来，并且导致信息获取不完整的干扰因素也会被记录下来，反映给地面远程监控室，固态数据库修复补全信息示例如图3所示；二是如果巷道内的三维激光扫描设备出现故障，不能获取现场信息时，地面远程监控室可以调出数据库中的信息，配合定位装置，迅速找到故障发生地，从而派遣相关人员进行维修。固态数据库中的信息数据是提前获知的巷道内的固定信息，但是会根据巷道内增加或减少设备而更新，例如另外开掘巷道、重新铺设矿车轨道线路、维修更换矿车、增加通风管路等等，巷道的固态信息就会发生改变，从而导致固态数据库中原有的数据失效，所传输的数据就会失去其价值，因此固态数据库中的数据需要定期更新，使其和巷道内的真实情况保持一致，确保所获取的信息真实可靠，促进巷道的安全生产。

地面远程监控室接收并处理实时动态监控网获取的运输巷道工作动态信息，并根据工作动态信息判断巷道的作业状态，并对运输巷道内设备发送操控指令；在实时动态监控网获取信息受到干扰时或者实时动态监控网设备故障时，地面远程监控室调取固态数据库中存储的信息并修复补全运输巷道工作动态信息。首先，巷道实时动态监控网中的原始信息会及时传送给地面远程监控室，监控人员根据传送的巷道原始信息，判断巷道现场的作业情况，从而对矿车、皮带运输机等设备进行简单的操控，例如控制矿车的启动和停止；其次，若巷道实时监控网中的原始信息因干扰因素影响而残缺不全时，通过在固态数据库修复补全残缺的原始信息后，修补后的视频信息也可以在地面远程监控室呈现出来，并且原始信息中影响信息残缺的干扰因素也会反应在监控室内，从而使监控人员了解掌握巷道的真实信息并采取相应的解决措施。此外，固态数据库中的信息也会反映在地面远程监控室中，供监控人员调取查用。地面远程监控室对融合操作室、三维虚拟动画室、虚拟仿真室也会进行监控，相应的信息也会传送给监控室，并且地面远程监控室对他们有直接的操控能力。除了实时监控，地面远程监控室还会对传输的信息会进行储存，以便之后的工作需要。所以，地面远程监控室就像是整个运输巷道被看清的“眼睛”，所有感官信息的呈现都靠它来实现，因此其所担负的任务至关重要。地面远程监控室简图见图4。

其中，地面远程监控室内共有三个大的监控显示屏，包括一个主屏幕，两个副屏幕，六个电脑显示屏(包括1—6号)；其中，1号和2号电脑显示屏主要用来调取、控制三维虚拟动画室的画面，监控画面可以投放到左副屏幕来观看；3号电脑显示屏主要用来将所有被监控巷道的现场情况进行分格展现，也可将某一条巷道的现场画面独立展现，4号电脑显示屏主要用来储存数据和查找信息，并且实时动态监控网中导致信息获取不完整的干扰因素也会反映在该屏幕上，而主屏幕是3号和4号电脑屏幕画面被投放的主要屏幕；5号和6号电脑显示屏主要用来调取融合操作室内操作人员的实时动态信息，呈现方式可用右副屏幕来实现。

地面远程监控室的主屏幕两侧设置报警器，报警器根据工作动态信息判断巷道的作业状态结果发出警报。如果巷道现场出现事故或融合操作室、三维虚拟动画室出现异常，报警器就会发出报警信号，相应的监控显示屏也会发出危险警报，提醒监控人员注意，待危险信号解除后，各设备恢复正常。

虚拟仿真室将运输巷道工作动态信息处理为三维动画，融合操作室进行巷道现场巡检和矿车拉卸煤检查。虚拟仿真室将巷道作业现场的实时场景画面虚拟化，以三维动画的形式呈现出来，再将操作人员融入到三维虚拟动画当中，让操作人员在地面就可以完全地“进入”到巷道现场并完成相应的工作。其中煤矿的工作者可以不用走到巷道作业现场就可以体验巷道的工作流程，从而更加快速，更加安全地熟悉巷道作业环境；提供了更便捷、更先进、更轻松的工作场景，进而实现了巷道更安全、更高效的无人化作业目标。三维虚拟动画室是将巷道实时动态网中的信息收集以后，处理成为虚拟的三维动画，其目的是让融合操作室里的操作人员通过三维虚拟动画进入到巷道现场。最终的动画效果会在三维虚拟动画室内首先显示，接着三维虚拟动画会被传送到地面远程监控室中的监控屏幕，监控室内的监控人员可以通过移动鼠标观看动画中的每一个角落的样貌，还可以通过滚动鼠标滚轮，将动画放大或者缩小进行全方位或更加细致的观察。

融合操作室内配置有VR眼镜、红外摄像机、触感手套、体感衣和跑步机。通过系统配合实现巷道现场的巡检工作、矿车拉卸煤的检查工作等。

VR虚拟眼镜能够接收到从三维虚拟动画室中传输过来的三维虚拟动画。其中，位于眼镜上方的两个动画接收器是使三维虚拟动画得以在眼镜呈现的设备，当操作人员戴上眼镜后，需要按动VR虚拟眼镜右前上方的开关键，此时眼镜会开启，眼镜镜片四周边缘会闪烁三次蓝色信号灯，接着三维虚拟动画会传输到两个动画接收器上从而在眼镜镜片上显示，操作人员进入到动画中，此时，操作人员可以进行相应的工作操作；位于眼镜开关键下方的亮度调节键可以调节眼镜镜片的亮度，让操作人员更好的感受动画中的场景；另外，动画场景中的声音能够通过眼镜腿腿根的两个声音传导音箱传输过来，而操作人员可以通过眼镜左前上方的声音调节键来控制动画场景中音量的大小；位于声音调节键下方的目标捕捉键可以查看动画中的各个设备的自身信息。例如，当操作人员要查看拉卸煤的矿车的基本信息，需要走到矿车前，按下目标捕捉键，这时眼镜镜片中的画面就会切换成该矿车的信息画面，接着矿车的型号、使用说明、使用的开始日期、使用的时间长短、维修的次数和时间等都会出现在镜片上供操作人员查阅，若要切换回正常的画面，只需要再次按下目标捕捉键即可。当操作人员的工作时间到达指定要求，或是因为自身原因需要暂离融合操作室，那么操作人员只需再次按下开关键，VR虚拟眼镜的镜片四周边缘会闪烁三次红色信号灯，接着眼镜会进入关闭状态，此时操作人员可以卸掉相应操作装备，离开融合操作室，待到操作人员下次穿戴好操作设备，开启VR虚拟眼镜时，眼镜镜片显示的动画会是操作人员上次离开时的场景，操作人员身处的动画地点也是其上次离开时的作业地点。

体感衣是操作人员“进入”到三维虚拟动画的必要装备。当操作人员穿上体感衣后，长按位于体感衣前方腰部位置的开机键，开机键周围的光圈会闪烁说明开启状态以及体感衣与操作人员之间的匹配连接情况，与此同时体感衣上的所有传感器会发出光电磁信号，这时，只要操作人员做出各种操作动作，位于融合操作室墙壁上的红外摄像机就会实时捕捉传感器发出的光电磁信号，并且将捕捉到的光电磁信号传输到三维虚拟动画室，从而让三维虚拟动画中的操作人员做出同步的各种操作动作。整件体感衣上一共有34个传感器，分别位于对应人体最容易活动的各个关节处的体感衣上，其中每两个传感器是一组，相互连接，相互补偿光电磁信号，并且各个传感器之间还密布着细小的体感单元，当操作人员在三维虚拟动画中遇到相应的事件时，相应的体感衣区域就会震动，来达到模拟体感的效果。例如，当操作人员在巷道作业时，巷道顶部或帮部有小的岩块掉落在操作人员的肩膀上，那么肩膀位置的体感单元就会感受到同样效果的力的冲击，从而在该位置就会产生震动，让操作人员体验到事件发生的真实感受。此外，位于体感衣袖子前臂侧的储存器可以将操作人员每次的操作动作信息进行记录，如果巷道现场发生因人为操作不当而导致的事故，那么储存器中的信息可以配合三维虚拟动画室以及远程监控室内记录的信息调查事故发生的原因，从而避免下一次类似事故的发生或者找出事故发生的责任承担者。整件体感衣是由透气材质制成，操作者穿上更加适感，穿着的效果与平时所穿的紧身衣效果相似，但体感衣的包裹感会更强一些，体感衣的重量会比普通衣服稍重。

触感手套在操作人员戴好VR虚拟眼镜，穿好体感衣后佩戴，触感手套在进入到三维虚拟动画中可以在虚拟动画中行动自如。触感手套的手掌部分分布着震感器，分别从五根手指连接到掌根位置；触感手套手背位置是一个力转化器，力转化器可直接和真实巷道现场的巡检机器人保持联系；手套其他位置还有数个和体感衣上同样的传感器。当操作人员在三维虚拟动画中动手工作时，其整个动作流程首先会被红外摄像机通过捕捉触感手套上的传感器传送至三维虚拟仿真室并在三维虚拟动画中完成，其次，动手工作时会产生力，这些力会先经过触感手套掌心的震感器传送到手背的力转化器，力转化器会将力按一定比例放大再传送到真实巷道现场的巡检机器人，此时巡检机器人会根据从传输系统传送过来的动作轨迹信息和放大的力进行相应的实体操作，而巡检机器人也安装有力转化器，巡检机器人在巷道现场操作时，作业产生的反作用力会经过力转化器按一定比例缩小再传送回触感手套，触感手套手掌的震感器会将感应到的力反馈给操作人员，从而使操作人员感受到和巡检机器人之间有一定的相互作用力，拥有一定的真实感，并且在动作进行的过程中这种真实感会一直存在，直到整个动作完成为止。在操作人员通过融合操作室进入到三维虚拟动画后，出现虚拟操作人员的三维虚拟动画和巷道现场的三维虚拟动画都会在地面远程监控室显示，从而使监控人员时刻了解操作人员和所有虚拟场景的情况。

运输巷道内设置有巷道巡检机器人，巡检机器人包括行走履带、信息采集器、机械臂、机械手、操作台和力转化器。巡检机器人是操作人员在融合操作室所做全部动作在真实巷道现场实现且产生同样效果的直接设备，也是在巷道真实现场工作的机械设备。具体的是，巡检机器人设置有两条行走履带，每条履带都是由刚性履带板和刚性履带销组合而成，履带板内侧有诱导齿，可以和履带前后的主从动齿轮啮合，在齿轮转动的时候带动履带转动实现机器人的行走，履带板与地面接触一侧有加强防滑钢纹，可以提高履带板的坚固性，也可以在履带转动时增大履带与地面的附着力；巡检机器人顶部操作台上有四条机械臂，每条机械臂大约由300块刚性机械骨骼连接而成，每两块机械骨骼之间有10毫米左右的间隙，可让每块机械骨骼拥有3-5°的转动空间，从而让整条机械臂在空间中挥动自如，伸展到作业环境的各个角落；各机械臂末端有一只机械手，每只机械手有四只机械钳，每只机械钳可以自由张合相互配合从而稳定抓取机械手触碰到的作业对象；机器人机身前端安装有信息集取器，可以获取处理融合操作室内操作人员的所有动作信息；机身后端安装着力转化器，它与触感手套上的力转化器能够相互感应，在作业时巡检机器人与融合操作室内的操作人员保持配合。巡检机器人机身主体部分前后、左右、高都是1米，其所占空间体积不大，可以在巷道中行动自如；每条机械臂长约是2米，待业状态时，每条机械臂会盘缩在操作台上，不会占用过多空间位置，开始作业时，巡检机器人会根据作业环境和作业任务自动选择四条机械臂中的几条进行操作；每只机械钳长约0.25米，可以精准抓取任何作业时想要抓获的实物，保证作业的可靠性和精确性。

操作传输装置主要是将虚拟仿真室中操作人员在融合操作室内的所有动作信息以及三维虚拟动画室中的信息传送到巷道中的巡检机器人，让巡检机器人代替操作人员完成巷道中的生产工作。其中相关的信息传输技术有无线传输技术，5G技术，无线网络技术以及数据处理技术。

一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟方法，利用上述的一种运输巷道超智能远程可视化仿真模拟系统，实时动态监控网获取运输巷道的工作动态信息反馈至地面远程监控室，操作人员在地面远程监控室根据现场作业情况对巷道内的设备进行远程操控，同时工作动态信息与固态数据库内存储的信息进行对比修正，修正后的信息传输至三维虚拟动画室并构建巷道内的虚拟动画场景，操作人员在融合操作室内通过虚拟动画场景中的动作指令控制巷道巡检机器人在运输巷道内同步作业，同时地面远程监控室对运输巷道和虚拟仿真室的工作情况进行监控。

操作人员在三维虚拟动画中的动作被红外摄像机通过捕捉触感手套上的传感器捕捉，并传送至三维虚拟仿真室并在三维虚拟动画中完成动作模拟，触感手套的力转化器将力放大后信号传输至巡检机器人，巡检机器人通过力转化器控制操作施工。

具体的操作如下：首先，操作人员在融合操作室所做的所有肢体动作在三维虚拟动画中实现的同时，这些动作信息(行走、奔跑、转向、停止等)会从三维虚拟动画室经传输系统传送到巡检机器人的信息集取器，信息集取器将接收到的信息处理后，会做出和操作人员动作结果同样效果的行为举止，例如，操作人员从A点跑去B点，所产生的速度并非匀速，但所用时间确定，这时，巡检机器人会根据处理后的信息指令，在同样的时间内完成从A点到达B点的运动效果；需要说明的是，操作人员穿戴触感手套所做的动作除了会经操作传输装置传输到巡检机器人外，如果动作行为有受力对象(矿车、管道等)，那么产生的力还会直接从触感手套的力转化器传送到巡检机器人，巡检机器人会启动机械臂完成在巷道现场的工作任务。

在融合操作室内，操作人员佩戴VR眼镜，可以获取巷道现场的三维虚拟动画；安装在融合操作室墙壁上的红外摄像机和操作人员所穿的体感衣是使操作者“进入”三维虚拟动画的设备，操作人员穿上体感衣后，做出的肢体动作信息会被红外摄像机捕捉，这些被捕捉的信息会被传输到三维虚拟动画室，从而在三维虚拟动画中形成一个虚拟的操作人员；安置在融合操作室地面上的跑步机是操作人员完成走动、奔跑及各种肢体动作的设备，操作人员“进入”到巷道后，若需要向某一方向运动，则在跑步机上只需要转向那一方向，接着向前走动即可，而每次操作人员运动的落脚点都会触发跑步机上的传感器，传感器将操作人员的运动信息传送到三维虚拟动画室，三维虚拟动画中的虚拟操作人员会做出和操作人员同样的动作，从而实现操作人员在三维虚拟动画中的行动自如；此外，当巷道现场的一些需要人工作业的工作以及发生的一些事故被反映在了三维虚拟动画中，需要操作人员亲自去解决处理时，操作人员也可以在融合操作室完成，例如，矿车脱轨需要人为进行一些工作把矿车扶正使其重新回到轨道上时，身处在融合操作室内的操作人员可以穿戴触感手套进行模拟操作，而操作的所有信息都会传送至三维虚拟动画室，进而让三维虚拟动画中的操作人员做出同样的模拟操作，使动画中的矿车重新开始工作。

当所有的动作信息在三维虚拟动画中得以实现的同时，这些动作信息会经过操作传输装置传送到巷道现场的巷道巡检机器人，巡检机器人会将收到的信息进行处理，从而在真正的巷道现场做出和操作者在融合操作室内同样的动作行为，实现巷道的无人化工作状态。

另外，融合操作室并非只有一个，每条巷道，每个工作地点可根据其工作的需要，设立适当数量融合操作室，让相应的操作人员进入到其中，保证巷道的正常生产。

该系统中实时动态监控网能够保证获取信息的快速性、准确性，虚拟仿真室将巷道场景虚拟化并将操作人员工作融入巷道作业环境，操作传输装置利用无线传输技术保证通讯；该系统整体上相互配合实现了运输巷道的无人化生产；利用该系统完成操作的方法具有安全、高效、便捷和智能化等多个优点。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。