日前,在國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)黑岱溝露天煤礦坑下,編號(hào)為508號(hào)的930E礦用卡車勻速行駛在1200平盤道路上。駕駛室里,只見(jiàn)卡車司機(jī)雙手放在膝上,絲毫沒(méi)有操控方向盤,車輛卻依然駛向前方。礦用卡車無(wú)人駕駛這個(gè)聽(tīng)起來(lái)很“黑科技”的項(xiàng)目,在準(zhǔn)能集團(tuán)正從“紙上談兵”逐漸變成現(xiàn)實(shí)。
圖為在黑岱溝露天煤礦試驗(yàn)運(yùn)行的930E礦用無(wú)人駕駛卡車
無(wú)人駕駛逐步用于實(shí)際
準(zhǔn)能集團(tuán)“露天煤礦礦用自卸車無(wú)人駕駛系統(tǒng)”科技創(chuàng)新項(xiàng)目于2018年5月被國(guó)家能源集團(tuán)批立項(xiàng)。2019年,該公司與航天重工、株洲中車達(dá)成最終合作意向,由兩家公司無(wú)費(fèi)用各承擔(dān)一臺(tái)礦用卡車的無(wú)人駕駛系統(tǒng)研制,并在黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦開(kāi)展工業(yè)性試驗(yàn)。
該項(xiàng)目通過(guò)搭建一套包括地面控制中心系統(tǒng)、車地?zé)o線通信系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)等完整的無(wú)人駕駛控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)礦用自卸車“裝、運(yùn)、卸”典型作業(yè)過(guò)程的完全無(wú)人自主運(yùn)行,并能夠與鉆機(jī)、電鏟、推土機(jī)、平路機(jī)等露天煤礦作業(yè)關(guān)鍵設(shè)備配合工作。
圖為技術(shù)人員與卡車司機(jī)共同在駕駛室內(nèi)監(jiān)控?zé)o人駕駛卡車運(yùn)行狀態(tài)
從今年6月18日起,由航天重工研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛系統(tǒng)開(kāi)始在930E礦用卡車上實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)改造,先后完成整車線控化改造、無(wú)人駕駛車載傳感器安裝、作業(yè)區(qū)域地圖采集與制作、無(wú)人駕駛循跡行駛測(cè)試、機(jī)群系統(tǒng)與無(wú)人礦卡協(xié)同作業(yè)調(diào)試等工作。目前,改造后的車輛已在全程3.6公里的測(cè)試區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、上下坡、裝載和卸載等無(wú)人駕駛功能。
據(jù)航天重工自動(dòng)駕駛系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)理丁國(guó)徐介紹,額定載重290噸的930E電動(dòng)輪自卸礦用卡車是目前全球最大的無(wú)人駕駛礦用卡車。針對(duì)該車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),現(xiàn)已完成自動(dòng)行駛功能,下一步研發(fā)團(tuán)隊(duì)將為它裝上“眼睛”和“大腦”,以精準(zhǔn)識(shí)別道路上的障礙物。
而作為項(xiàng)目甲方,為了加快實(shí)施進(jìn)度,準(zhǔn)能集團(tuán)成立了項(xiàng)目管理小組,多家單位和部門共同參與、通力合作,分別負(fù)責(zé)項(xiàng)目全過(guò)程管理、安全管理、采礦方案制定、改造設(shè)備技術(shù)資料提供、礦用自卸車和裝載設(shè)備提供、維修人員和密閉場(chǎng)地提供、協(xié)調(diào)無(wú)人駕駛項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)接口等各項(xiàng)工作。同時(shí),從7月起,項(xiàng)目管理小組每周召開(kāi)推進(jìn)會(huì),協(xié)調(diào)解決項(xiàng)目一周實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
人工智能帶來(lái)效益前景
據(jù)了解,黑岱溝與哈爾烏素兩個(gè)露天煤礦現(xiàn)有礦用自卸車200臺(tái),司機(jī)配置800余人。近年來(lái),露天礦運(yùn)輸作業(yè)存在招工難、效率低、運(yùn)營(yíng)成本高等難題,人工智能的發(fā)展為此提供了全新的解決方案。
礦用車輛無(wú)人駕駛技術(shù)能夠有效提升露天煤礦現(xiàn)有運(yùn)輸裝備工作效率,最大限度降低人員的參與,特別是在惡劣環(huán)境和天氣下,在降低人工成本、改善職工作業(yè)環(huán)境的同時(shí),減少安全事故的發(fā)生,帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
據(jù)了解,國(guó)外礦山無(wú)人駕駛技術(shù)研發(fā)起步早,目前已實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。為了突破國(guó)外技術(shù)和硬件壟斷,國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已開(kāi)展自動(dòng)駕駛礦用卡車、遠(yuǎn)程遙控挖掘機(jī)等相關(guān)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范,目前都處于試驗(yàn)與試商用階段。
在國(guó)家相繼出臺(tái)“中國(guó)制造2025”“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”等一系列政策措施推進(jìn)我國(guó)工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的背景下,煤炭工業(yè)作為關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),智能化是其發(fā)展的必由之路,可從本質(zhì)上提升礦山企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,從而推動(dòng)我國(guó)礦業(yè)向安全、高效、經(jīng)濟(jì)、綠色與可持續(xù)的目標(biāo)發(fā)展,在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。在這樣的大背景下,準(zhǔn)能集團(tuán)開(kāi)展包括礦用卡車無(wú)人駕駛技術(shù)在內(nèi)的智慧礦山建設(shè)具有重大的戰(zhàn)略意義。礦用自卸車無(wú)人駕駛系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),是智慧礦山的重要基礎(chǔ),也是不可或缺的前提條件。
圖為技術(shù)人員查看無(wú)人駕駛操作系統(tǒng)屏幕
一直以來(lái),準(zhǔn)能集團(tuán)十分重視與國(guó)內(nèi)制造商合作,鼓勵(lì)和支持其研制開(kāi)發(fā)大型露天礦用設(shè)備,并發(fā)揮露天采礦工藝的平臺(tái)作用,將準(zhǔn)能打造為新產(chǎn)品試用基地,為國(guó)產(chǎn)露天礦用設(shè)備工業(yè)試運(yùn)行提供便利。同時(shí),準(zhǔn)能憑借積累的經(jīng)驗(yàn),積極為國(guó)內(nèi)制造商提供技術(shù)支持和用戶體驗(yàn),提出改進(jìn)建議,推動(dòng)設(shè)備升級(jí)。雙方通過(guò)合作,在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)效、降本增效的同時(shí),有利于加快中國(guó)制造突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,推動(dòng)中國(guó)大型能源裝備產(chǎn)品升級(jí)。
據(jù)了解,“露天煤礦礦用自卸車無(wú)人駕駛系統(tǒng)”項(xiàng)目預(yù)計(jì)總工期為14個(gè)月,現(xiàn)基于4G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,未來(lái)可兼容5G通信技術(shù)。目前,株洲中車研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在哈爾烏素露天煤礦進(jìn)行930E礦用卡車線控化改造工作,航天重工研發(fā)團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)年內(nèi)將系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)移到黑岱溝露天煤礦真實(shí)作業(yè)面參與實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)。