近年來,隨著綠色礦山上升為國家戰(zhàn)略,國家各部委陸續(xù)發(fā)布了《安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》、《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》、《關于進一步加強礦山安全生產(chǎn)工作的意見》等多項政策,明確提出“機械化換人、自動化減人”等內容,加速了礦山智能化、數(shù)字化、信息化、無人化建設。
山東首個“5G+純電動+無人駕駛”的零碳運輸?shù)V山誕生
無人駕駛作為礦山智能化體系中重要組成部分,在政策助推下進入發(fā)展的“提速換擋期”,同時也為礦山無人駕駛技術的推廣落地提供了豐厚的土壤。在大多數(shù)無人駕駛應用場景還處于探索階段時,兗州中材建設有限公司鄒城分公司敢作敢為、先試先行,積極引進純電無人駕駛礦卡,打造山東首個“5G+純電動+無人駕駛”的零碳運輸?shù)V山。

圖:兗州中材建設有限公司鄒城分公司
兗州中材建設有限公司鄒城分公司成立于2021年7月,目前主要承攬山東宏河百利礦業(yè)有限公司鳧山石灰?guī)r礦礦石開采與骨料加工項目。礦區(qū)由東、西兩個礦段組成,地形南高北低,為山坡露天開采,遵循“自上而下、分層開采、先剝后采”的原則。目前西礦區(qū)的基建已經(jīng)完成,現(xiàn)已進入保產(chǎn)階段。現(xiàn)開采西礦區(qū),現(xiàn)有+135m、+150m及+165m采礦平臺,+180m以上完成削頂,形成終了邊坡。

圖:辦公生產(chǎn)區(qū)全景

圖:礦山全景



圖:礦山及生產(chǎn)線全景
真正實現(xiàn)安全、智能、無人、零碳運輸?shù)默F(xiàn)代化露天礦山建設
據(jù)了解,2022年9月,兗州中材與宏河百利、易控智駕、宇通礦卡等企業(yè)達成協(xié)議,多方共同在鳧山砂石骨料礦打造山東首個“5G+綠電+純電動+無人駕駛”智慧礦山標桿項目。
在四個多月的時間里,從前期調研需求、智慧礦山方案設計、道路設施完善、通信設施建設到車輛及設備入場及調試、再到無安全員穩(wěn)定常態(tài)化運營,真正實現(xiàn)了安全、智能、無人、零碳運輸?shù)默F(xiàn)代化露天礦山建設。



圖:交付儀式
鳧山礦存在大坡道、U型彎、十字交叉路口、雙向道路寬度小等復雜的道路條件,為滿足無人駕駛條件,兗州中材鄒城分公司的現(xiàn)場技術員精心規(guī)劃,合理布局,按照高于規(guī)范要求進行施工,將運礦道路拓寬至12米,保證無人礦卡運輸時的安全距離。


圖:礦山道路
項目在做好礦卡本身安全設計、故障診斷的同時,創(chuàng)造性地綜合運用了路側感知、V2V、車端感知和云端調度等技術,實現(xiàn)了全礦設備的實時全息高精感知,從本質上避免了安全事故的發(fā)生。

圖:礦卡航拍

圖:礦卡運行現(xiàn)場
即使在礦山現(xiàn)場存在灑水車、鏟車、挖機、指揮車等多種施工設備交叉作業(yè)的情況下,也能正常運行。為適應礦山現(xiàn)場變化快的生產(chǎn)需求,采用多采區(qū)、多卸載點、多編組的全局動態(tài)均衡派車,使無人駕駛作業(yè)高效運行。



圖:礦卡運行現(xiàn)場
圖片
60天打通“車-路-云”信息連接
經(jīng)過60天的努力,兗州中材鄒城分公司與易控智駕合作,依托云計算、大數(shù)據(jù)、5G通訊、邊緣計算等技術,打通“車-路-云”的信息連接,易控智駕的解決方案提供態(tài)的勢感知、統(tǒng)籌調度、三維可視化、遠程駕駛、車輛實時監(jiān)控、故障診斷與救援、數(shù)據(jù)管理等功能,共同建設安全、綠色、智慧、高效的無人駕駛礦山模板,并取得多項行業(yè)領先成果,不僅在業(yè)界內多次匯報工作成果,還受到了多方媒體的報道,包括央視CCTV-2聚焦報道、山東生活幫欄目等的報道。

圖:匯報工作成果

圖:媒體報道

圖:媒體報道
5G賦能,實現(xiàn)安全、智慧、現(xiàn)代化的綠色礦山生態(tài)系統(tǒng)
鳧山骨料礦充分應用5G網(wǎng)絡,建設智能云控中心實現(xiàn)全礦集中控制和統(tǒng)一調度管理,采用新能源純電動寬體車構建無人駕駛運輸運營方案,將先進的無人駕駛科技賦能于露天生產(chǎn)運輸作業(yè)環(huán)節(jié),打造雙碳背景下山東首個5G+無人駕駛的零碳運輸?shù)V山,共建安全、智慧、現(xiàn)代化的綠色礦山生態(tài)系統(tǒng)。
智能云控中心是無人駕駛系統(tǒng)調度指揮中心,其主要包括調度中心大屏,調度指揮操作臺,遠程遙控駕駛系統(tǒng),調度中心人員根據(jù)當日生產(chǎn)情況,指派車輛進行無人駕駛作業(yè),車輛通過接收云控指令以合適的速度、按照確定的路線運行至目的地,并完成相關作業(yè)操作。
智能云控平臺功能包括調度指揮、地圖監(jiān)控、基礎數(shù)據(jù)、運行分析、點檢維保等功能模塊,實現(xiàn)礦山生產(chǎn)數(shù)字化、可視化。


圖:運行界面
有效解決礦區(qū)安全問題,礦卡實現(xiàn)“無人駕駛”
無人駕駛技術最終應用在無人礦卡上得以實現(xiàn),目前鳧山礦選用的是宇通礦卡旗下新能源純電礦用寬體車YTK90E,加裝計算平臺、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、組合導航、V2X通信設備,實現(xiàn)環(huán)境感知、融合定位、決策規(guī)劃、運行控制和車輛電器控制單元等功能。
無人礦卡作為礦山無人運輸系統(tǒng)的主要執(zhí)行機構,能夠根據(jù)云端輸入的各種指令,包括作業(yè)任務與全局參考軌跡信息,控制車輛的驅動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、車廂等機構執(zhí)行相應的動作。在車輛運行過程中,卡車無人駕駛系統(tǒng)通過車載傳感器感知周圍地形和障礙物信息,并實時向云端上報車輛運行狀態(tài)信息,保證卡車安全、高效地完成作業(yè)任務。
無人礦卡的應用可以有效解決礦區(qū)生產(chǎn)面臨的核心問題——安全。礦山生產(chǎn)運輸車輛大、盲區(qū)多、夜間作業(yè)疲勞駕駛,保障安全一直是礦山企業(yè)生產(chǎn)的重中之重。礦山作業(yè)需要進行雙班倒,無人化運營大大降低了人工操作的安全隱患,可有效規(guī)避人員傷亡事故,實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的本質安全。同時也可以滿足礦區(qū)最直接的“減人”需求,讓礦山工作人員通過遠程作業(yè),將工作地點“搬進”辦公室,推動駕駛員從“車內”勞動型向“室內”技術型人才方向轉變。以數(shù)字化、信息化技術轉變工作模式,有效緩解了用工緊張、開發(fā)成本高與降本增效等方面的矛盾。
全力打造全國規(guī)模最大的純電礦車運輸場景
目前投入的20臺純電無人駕駛礦卡已安全穩(wěn)定運營超200天,運輸里程超22萬公里。與傳統(tǒng)方式相比,純電無人駕駛礦卡在節(jié)約能耗成本方面達到了70%,同時保持了100%的出勤率,實際運營效率極高,以全天候無人化自動運行的生產(chǎn)技術完成生產(chǎn)任務指標。純電無人駕駛車輛,綠色環(huán)保,已累計減少碳排放近一千七百多噸,相當于植樹近兩萬棵。
根據(jù)規(guī)劃,兗州中材鄒城分公司將在鳧山礦項目后續(xù)投入至40臺無人駕駛礦卡,全力打造全國規(guī)模最大的純電礦車運輸場景,樹立綠色智慧礦山建設新樣板,為礦用裝備行業(yè)低碳、綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展提供樣板與寶貴經(jīng)驗。綠色科技,駕馭未來,步入“無人駕駛”時代,傳統(tǒng)礦山產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷一場全新變革。
秉承生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念,踐行“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,兗州中材將與更多優(yōu)秀合作伙伴攜手,打造礦用車無人駕駛運營新模式,加速礦山行業(yè)向綠色化、智能化轉型,引領礦山產(chǎn)業(yè)邁入智能發(fā)展的新時代,共赴高效、智慧、零碳運輸?shù)V山的新未來。


