日前，在國家能源集團準能集團黑岱溝露天煤礦坑下，編號為508號的930E礦用卡車(chē)勻速行駛在1200平盤(pán)道路上。駕駛室里，只見(jiàn)卡車(chē)司機雙手放在膝上，絲毫沒(méi)有操控方向盤(pán)，車(chē)輛卻依然駛向前方。礦用卡車(chē)無(wú)人駕駛這個(gè)聽(tīng)起來(lái)很“黑科技”的項目，在準能集團正從“紙上談兵”逐漸變成現實(shí)。
圖為在黑岱溝露天煤礦試驗運行的930E礦用無(wú)人駕駛卡車(chē)
無(wú)人駕駛逐步用于實(shí)際
準能集團“露天煤礦礦用自卸車(chē)無(wú)人駕駛系統”科技創(chuàng )新項目于2018年5月被國家能源集團批立項。2019年，該公司與航天重工、株洲中車(chē)達成最終合作意向，由兩家公司無(wú)費用各承擔一臺礦用卡車(chē)的無(wú)人駕駛系統研制，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。
該項目通過(guò)搭建一套包括地面控制中心系統、車(chē)地無(wú)線(xiàn)通信系統、車(chē)載控制系統等完整的無(wú)人駕駛控制系統，實(shí)現礦用自卸車(chē)“裝、運、卸”典型作業(yè)過(guò)程的完全無(wú)人自主運行，并能夠與鉆機、電鏟、推土機、平路機等露天煤礦作業(yè)關(guān)鍵設備配合工作。
圖為技術(shù)人員與卡車(chē)司機共同在駕駛室內監控無(wú)人駕駛卡車(chē)運行狀態(tài)
從今年6月18日起，由航天重工研發(fā)團隊開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛系統開(kāi)始在930E礦用卡車(chē)上實(shí)施現場(chǎng)改造，先后完成整車(chē)線(xiàn)控化改造、無(wú)人駕駛車(chē)載傳感器安裝、作業(yè)區域地圖采集與制作、無(wú)人駕駛循跡行駛測試、機群系統與無(wú)人礦卡協(xié)同作業(yè)調試等工作。目前，改造后的車(chē)輛已在全程3.6公里的測試區域內實(shí)現前進(jìn)、后退、轉彎、上下坡、裝載和卸載等無(wú)人駕駛功能。
據航天重工自動(dòng)駕駛系統項目經(jīng)理丁國徐介紹，額定載重290噸的930E電動(dòng)輪自卸礦用卡車(chē)是目前全球最大的無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)。針對該車(chē)的自動(dòng)駕駛系統，現已完成自動(dòng)行駛功能，下一步研發(fā)團隊將為它裝上“眼睛”和“大腦”，以精準識別道路上的障礙物。
而作為項目甲方，為了加快實(shí)施進(jìn)度，準能集團成立了項目管理小組，多家單位和部門(mén)共同參與、通力合作，分別負責項目全過(guò)程管理、安全管理、采礦方案制定、改造設備技術(shù)資料提供、礦用自卸車(chē)和裝載設備提供、維修人員和密閉場(chǎng)地提供、協(xié)調無(wú)人駕駛項目網(wǎng)絡(luò )接口等各項工作。同時(shí)，從7月起，項目管理小組每周召開(kāi)推進(jìn)會(huì )，協(xié)調解決項目一周實(shí)施過(guò)程中出現的問(wèn)題。
人工智能帶來(lái)效益前景
據了解，黑岱溝與哈爾烏素兩個(gè)露天煤礦現有礦用自卸車(chē)200臺，司機配置800余人。近年來(lái)，露天礦運輸作業(yè)存在招工難、效率低、運營(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(chē)輛無(wú)人駕駛技術(shù)能夠有效提升露天煤礦現有運輸裝備工作效率，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)濟效益和社會(huì )效益。
據了解，國外礦山無(wú)人駕駛技術(shù)研發(fā)起步早，目前已實(shí)現規?；瘧?。為了突破國外技術(shù)和硬件壟斷，國內多家企業(yè)已開(kāi)展自動(dòng)駕駛礦用卡車(chē)、遠程遙控挖掘機等相關(guān)技術(shù)研發(fā)與應用示范，目前都處于試驗與試商用階段。
在國家相繼出臺“中國制造2025”“新一代人工智能發(fā)展規劃”等一系列政策措施推進(jìn)我國工業(yè)智能化轉型的背景下，煤炭工業(yè)作為關(guān)系我國經(jīng)濟命脈和能源安全的重要基礎產(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)的核心競爭力，從而推動(dòng)我國礦業(yè)向安全、高效、經(jīng)濟、綠色與可持續的目標發(fā)展，在日益激烈的市場(chǎng)競爭中脫穎而出。在這樣的大背景下，準能集團開(kāi)展包括礦用卡車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)在內的智慧礦山建設具有重大的戰略意義。礦用自卸車(chē)無(wú)人駕駛系統的實(shí)現，是智慧礦山的重要基礎，也是不可或缺的前提條件。
圖為技術(shù)人員查看無(wú)人駕駛操作系統屏幕
一直以來(lái)，準能集團十分重視與國內制造商合作，鼓勵和支持其研制開(kāi)發(fā)大型露天礦用設備，并發(fā)揮露天采礦工藝的平臺作用，將準能打造為新產(chǎn)品試用基地，為國產(chǎn)露天礦用設備工業(yè)試運行提供便利。同時(shí)，準能憑借積累的經(jīng)驗，積極為國內制造商提供技術(shù)支持和用戶(hù)體驗，提出改進(jìn)建議，推動(dòng)設備升級。雙方通過(guò)合作，在實(shí)現創(chuàng )新創(chuàng )效、降本增效的同時(shí)，有利于加快中國制造突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，推動(dòng)中國大型能源裝備產(chǎn)品升級。
據了解，“露天煤礦礦用自卸車(chē)無(wú)人駕駛系統”項目預計總工期為14個(gè)月，現基于4G網(wǎng)絡(luò )運行，未來(lái)可兼容5G通信技術(shù)。目前，株洲中車(chē)研發(fā)團隊正在哈爾烏素露天煤礦進(jìn)行930E礦用卡車(chē)線(xiàn)控化改造工作，航天重工研發(fā)團隊預計年內將系統整體轉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)。
