在廣袤的內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原上
國家能源集團準能集團
兩個露天煤礦的巨大礦坑
宛如“人造峽谷”
一輛輛載重數(shù)百噸的巨型卡車
在礦坑中有序行駛、精準裝卸
但它們的駕駛室里卻空無一人
這不是科幻電影
而是準能集團歷時四年
通過“礦用卡車無人駕駛技術”
實現(xiàn)的真實生產(chǎn)景象
準能集團黑岱溝露天煤礦
無人駕駛項目
是國內(nèi)噸位最大、數(shù)量最多
品牌最多、車型最多的
無人駕駛礦用自卸卡車科研項目
率先在國內(nèi)實現(xiàn)了300噸級
無人駕駛礦用卡車運行
什么是礦用卡車無人駕駛?
礦用卡車無人駕駛,并非簡單地將車內(nèi)的自動駕駛技術放大,而是一個高度復雜、定制化的系統(tǒng)工程,是主要借助先進的技術和設備,使用5G網(wǎng)絡+智能調(diào)度+大數(shù)據(jù)分析等手段,構(gòu)建出一套完整的智能化無人駕駛生產(chǎn)運輸控制系統(tǒng),以確保卡車在礦山安全高效地完成運輸作業(yè)。
超級巨型“機器人”
這些無人駕駛礦卡車身長度超過15米,高度超過7米,載重可達300噸以上,就像是一個“移動的樓房”自己認路、干活。
多重安全保障
面對礦區(qū)車型眾多、道路非結(jié)構(gòu)化等挑戰(zhàn),無人駕駛礦卡融合激光雷達多回波信息的感知系統(tǒng),在低能見度條件下依然“看得清”周遭環(huán)境;運用橫縱向聯(lián)合控制算法,確保車輛在坡度突變、彎道頻現(xiàn)的非鋪場路面保持精準運行循跡;通過動態(tài)建圖技術實時更新頻繁變化的作業(yè)區(qū)數(shù)字地圖,確保礦卡始終行駛在“安全基準線”上。
云端“智慧大腦”
所有無人駕駛卡車均由云端調(diào)度平臺統(tǒng)一指揮,這個調(diào)度平臺“大腦”會根據(jù)煤礦的生產(chǎn)計劃,為每輛車規(guī)劃最優(yōu)路徑、下達裝卸料指令,并實時監(jiān)控所有車輛的狀態(tài),確保整個車隊高效、協(xié)同作業(yè)。
為什么要在煤礦率先實現(xiàn)無人駕駛?
露天煤礦是無人駕駛技術的絕佳落地場景。
安全效益最大化:礦坑內(nèi)道路狹窄、坡陡彎急,且是連續(xù)24小時作業(yè),對駕駛員是巨大的身心考驗。無人駕駛技術的應用,能夠大幅提升作業(yè)安全水平,有效降低一線作業(yè)人員的勞動強度。
經(jīng)濟效益顯著:無人駕駛卡車可以連續(xù)工作,不受換班、疲勞等因素影響,大幅提升設備出勤率和運營效率,同時節(jié)省了大量人力成本。
作業(yè)精準化:系統(tǒng)控制的無人駕駛礦卡行駛路徑、裝卸料停車位置都非常精準,可減少等待時間,降低油耗和輪胎等部件的磨損。
準能集團的突破與“中國方案”
準能集團無人駕駛項目于2020年4月啟動單車試驗,于2021年8月份全面開展。實現(xiàn)從4G+單機運行逐步向5G+多編組無安全員常態(tài)化運行的轉(zhuǎn)變,打造了一套可推廣的露天礦智能運輸“中國方案”,為整個礦業(yè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級樹立了標桿。
自項目推進以來,準能集團以科技保障安全、科技助力生產(chǎn)、科技帶動發(fā)展為理念,立足于自身基礎條件,著眼于行業(yè)發(fā)展前沿推動5G網(wǎng)絡搭建、軟件控制平臺建設、大噸位卡車無人駕駛改造及輔助生產(chǎn)設備的一體化協(xié)同運作系統(tǒng)等模塊建設,逐步實現(xiàn)了從單臺無人駕駛卡車運行、混編組運行向多編組運行邁進。
有沒有遇到過先進技術與實際生產(chǎn)情況不匹配的問題?是如何解決的?
“在無人駕駛運行初期,系統(tǒng)自動生成的路徑不符合人工駕駛時入鏟裝車模式,導致無人駕駛裝車時間長。為優(yōu)化無人駕駛卡車入鏟裝車路徑,礦內(nèi)技術人員與系統(tǒng)研發(fā)工程師親自上車,通過觀察人工作業(yè)的裝車等待位置、入鏟路徑等,不斷調(diào)整優(yōu)化無人駕駛卡車入場邏輯,最終實現(xiàn)了無人駕駛卡車‘人字形’裝車模式和裝載區(qū)多車入場功能”。黑岱溝露天煤礦現(xiàn)場技術主管石峰解釋。
大規(guī)模應用
截至2025年10月,準能集團累計完成103臺卡車的無人駕駛功能部署,常態(tài)化運行數(shù)量穩(wěn)定在40臺左右,260臺輔助設備完成協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)硬件安裝。2025年1至9月,無人駕駛礦卡已累計拉運巖石約1390萬立方米,綜合效率達到人工駕駛的88%以上。
創(chuàng)新與實踐
為保障多編組無人運輸作業(yè)系統(tǒng)的高效性能,露天煤礦形成了以智能作業(yè)管理與監(jiān)控系統(tǒng)為核心、以數(shù)據(jù)中臺和健康管理系統(tǒng)為平臺支撐的整套露天礦無人駕駛方案,以礦用卡車無人駕駛車載系統(tǒng)和作業(yè)管理系統(tǒng)聯(lián)合運行為主,同時介入數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、無人運輸仿真系統(tǒng)等輔助模塊,實現(xiàn)科學有效的智能決策、智能分析和智能執(zhí)行。
這是國內(nèi)首個本地部署的企業(yè)級5G核心網(wǎng),其中4項新技術為國內(nèi)首創(chuàng)。目前,準能集團已經(jīng)實現(xiàn)了首批國內(nèi)載重最大的300噸級無人駕駛礦用卡車多編組“裝、運、卸”無安全員常態(tài)化運行,取得了“安全零事故、作業(yè)無等待、運輸?shù)团欧?、智能少人員”的新成效。
馳騁在國家能源集團露天煤礦中的
無人駕駛卡車
是中國工業(yè)智能化浪潮中的一個縮影
它們不僅僅是技術的展示
更是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的一場深刻變革
國家能源集團將繼續(xù)
深入推進無人駕駛的規(guī)?;瘧?/span>
加快礦用裝備智能化改造
持續(xù)提升煤礦裝備智能化水平
打造國家露天煤礦智能化建設示范標桿
走出傳統(tǒng)能源生產(chǎn)
更安全、更高效、更綠色的未來之路
來源 | 國家能源集團
煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中,SCI收錄1種,Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種,是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學術交流陣地,也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。
期刊簡介
《智能礦山》(月刊,CN 10-1709/TN,ISSN 2096-9139)是由中國煤炭科工集團有限公司主管、煤炭科學研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領域產(chǎn)學研用新進展的綜合性技術刊物。
主編:王國法院士
刊載欄目:企業(yè)/團隊/人物專訪政策解讀視角·觀點智能示范礦井對話革新·改造學術園地、專題報道等。
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