近日,驰宏锌锗首例无人驾驶项目——“高海拔露天铅锌矿山混编队无人驾驶和远程遥控装矿技术研究应用项目”顺利验收结题,标志着其在全面推动露天智能化矿山建设方面,又向前迈出了坚实的一大步。云南驰宏锌锗股份有限公司(600497)是一家以铅锌锗产业为主,集地质勘探、采矿、选矿、冶炼、化工、深加工、贸易和科研为一体的综合性矿业公司,成立于2000年,前身为“一·五”计划156个重点项目之一的会泽铅锌矿, 于2004年A股上市。 该公司保有铅锌资源量4460万吨、钼176万吨、银4879吨、锗448吨,综合生产能力,资源储量、综合竞争实力在铅锌行业国内第一、亚洲第四。驰宏锌锗启动实施无人驾驶矿卡项目,目的就是要进一步突出无人驾驶具有的工作效率更高、人力成本更低、安全性更好、运输管理更为科学等一系列优势。大型矿卡无人驾驶技术的应用将有利于防范化解生产安全风险,减少直接参与现场生产的人员数量,尽早实现“少人则安、无人则安”的目标,加快实现露天矿生产技术变革。无人驾驶技术的研究与推广将大大提高设备生产效率,减少设备因人为操作不当造成的损耗,大幅度节约人工成本,有效解决因司机老龄化、年轻人从业意愿低,带来的运输岗位招工难,人力及管理成本逐年增加等问题。该项目所在的金鼎锌业,地处云贵高原云南怒江兰坪县,是亚洲最大的在产露天铅锌矿山,这里具有海拔高、气温低、地形崎岖的不利客观条件,对无人驾驶的部署形成很大挑战。
面临的难关与难题:
首先,就是要面对“V”字形的大坡道、90度大曲率拐弯、6米宽窄道双向通行调度、与非连接的坡道不停车调度等四大难关。
其次是要解决如何将无人车辆、有人车辆、远程控制的挖掘机混合编组,实现全路段、全流程稳定运行、协同作业的难题。
虽然面临地形复杂和车型多样等外在条件的制约,以及综合协调目标压力大等诸多挑战,而且又是在高原场景下的首次尝试;但是负,责此次科研任务的驰宏科工无人驾驶项目组成员,并没有被眼前诸多困难所吓倒,坚持迎难而上、不等不靠、勇于突破。
技术突破与创新:
一方面,他们在通过车端智能化器件和各类轨迹规划模块,能够根据地形特征,自适应调整车速;而且工程师针对上下坡急刹停车、直角转弯和超窄路段极限场景,进行了定制化的算法调优,使得车辆可以在复杂环境下稳定、安全通行。
另一方面,驰宏科工加强与中铝智能、中国移动等中铝集团内智能平台和国内头部企业合作,利用30多年ICT技术积累和矿山智能化建设成功经验,共同提出云平台解决方案,为矿区配置了统一的“大脑”,对多车进行路径整体规划。
以上技术应用可实现包含轨迹点坐标、关键节点行驶速度、预期到达时间、车辆模式等在内的重要数据的操控,保障车辆在作业区尽可能均匀分布,从而有效避免车辆之间的冲突和拥堵,提高运行效率。
除可见的客观困难之外,还有一些无法预料的未知因素,也不断影响着项目持续推进的速度。
驰宏科工装备自动化工程师李晨旭已亲身经历过两个漫长的雨季,自2023年8月立项以来就坚守矿区项目部,体验到无休止的下雨,也会对项目推进带来种种不便。对此,他更有发言权,讲道:“每年7、8月份,兰坪就会进入雨季,下雨不仅会阻挡司机的视线,而且矿区路面变得泥泞不堪,路线经常需要调整。即便是无人驾驶车辆也是一样的,要想平稳地跑起来也面临极大挑战。”面对这样不可避免的应用困境,驰宏科工、金鼎锌业组成专项攻关小组,从无人驾驶运输算法和现场运矿调度工艺方面,持续优化技术方案。在无人车辆的控制层面,通过对运输道路关键指标分析,利用3D路况模型构建行进中矿车车身的包络线仿真,通过相关的算法实现精准、高效的控制。此外,他们还通过大数据基础设施以及规模化生产系统来应对矿区复杂多变的场景,借助绘制能够不断维护更新的高质量地图,成功的解决了雨季矿区路线需要不断调整的难题。随着我国经济建设整体向好发展,矿山行业的安全发展理念深入人心,且已成为必然趋势。由于矿山作业环境恶劣,矿车需要全天候不间断运行,无人驾驶技术成为当前推动智慧化矿山建设的重要组成部分。
矿山装备无人化操作可有效提高项目现场本质化安全,提高生产效率,减少矿区的运营成本,促进矿企开采朝着低碳、高效和智能化方向稳步前行。
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