在一个长110米、宽31米的渣池区域，传统的人工抓渣方式不仅作业环境恶劣，影响作业人员的身体健康，而且任务繁重，效率低下。为了改善这一现状，我们启动了格雷母线无人抓渣行车改造项目，旨在通过自动化技术实现渣池的无人化管理。

该项目中的无人自动化行车系统，是依据行车对渣料进行出库、倒库、入库等功能需求而设计的。系统综合考虑了行车的三维定位、自动走行、数据自动采集、数据无线通信以及仓储管理系统的集成，形成了一个完整的无人抓渣管理控制系统。

考虑到渣池现场的地理环境，激光、GPS等定位技术并不适用。因此，我们采用了格雷母线定位技术来检测大车和小车的位置。这一技术具有适应性强、定位准确的特点，非常适合在复杂环境中使用。

PLC控制系统是整个无人行车系统的核心，它主要负责行车走行控制和抓斗控制。通过PLC控制电机变频器，我们可以实现行车的准确控制。为了满足系统需求，我们对行车的电机进行了更换，并增加了变频器等改造措施，以确保系统的稳定运行。

格雷母线定位系统由数字编码器、数字指针、格雷码线体、格雷码处理器等组件构成。格雷码线体被安装在大车和小车轨道旁边的护栏上，而编码器及数字指针则分别安装在移动小车和大车横梁上。当行车移动时，这些组件会协同工作，实现有轨机车的位置检测（X\Y值），并通过冗余式双值检测来提高定位的可靠性。

该无人行车系统具备多项功能，包括自动完成从渣池抓渣到堆渣场的任务、自动倒渣功能、行车准确定位功能等。其中，准确定位功能可以实时监测大车、小车、抓斗的位置以及抓斗的开合状态，为系统的准确控制提供了有力保障。

此外，系统还具备防摇控制功能，可以避免抓渣时产生摇晃，防止因碰到渣池边缘而导致抓斗旋转钢丝绳缠绕的情况发生。远程状态监控功能则允许地面控制系统实时监控无人行车的运行状态以及渣池区的各种设备和炉渣信息，确保系统的安全稳定运行。

在故障诊断及报警方面，无人行车系统会对行车运行状态、变频器运行状态、电机运行状态、抓斗运行状态进行自动监控和故障诊断，并在出现异常时发出报警信号。同时，系统还具备规避障碍物和规避安全通道的功能，可以在无人行车的移动区间内自动计算避障路径，实现安全吊运和避免与障碍物相撞的控制。

在行车运行模式方面，系统提供了自动运行、半自动运行和人工操作三种方式，以满足不同场景下的需求。此外，系统还能够按照周期要求自动统计实际的抓渣重量，并具备堆渣场3D成像功能，通过传感器检测堆渣场内炉渣的分布状态，并根据现场堆放情况合理布局存放点。

在安全防护方面，系统具备通讯中断保护功能、位置信息丢失保护功能、大车防撞、抓斗防撞以及各机构运行软限位等功能，以确保设备和人员的安全。同时，设备防护要求也需适应高炉渣池的应用环境，确保系统的长期稳定运行。

此外，系统还具备历史作业数据保存和查询功能，可以保存至少一个月的历史数据，为系统的优化和改进提供有力支持。当故障报警后，无人行车系统会自动停放在维修区域，方便维修人员进行故障排查和修复。