近年來(lái)，大(dà)數據、物(wù)聯網、人(rén)工智能等高(gāo)新科技已經融入了(le)煤炭企業安全生産的(de)各個(gè)環節和(hé)領域。國能平莊煤業認真落實集團公司總體部署，高(gāo)站位高(gāo)起點開局起步，堅持以科技創新爲動力，以場(chǎng)景應用(yòng)爲著(zhe)力點，以“減人(rén)、增安、提效”爲根本目标，于2021年啓動設備遠(yuǎn)程操控智能化(huà)升級改造項目，先後對(duì)錫林(lín)河(hé)公司、元寶山露天礦、白音(yīn)華公司、蒙東礦業4座露天礦7台電鏟進行遠(yuǎn)程操控升級改造，取得(de)明(míng)顯效果，有效推動了(le)煤礦智能化(huà)建設，大(dà)幅改善優化(huà)了(le)職工的(de)作業環境和(hé)勞動強度，爲企業高(gāo)質量發展、安全穩定生産奠定堅實基礎。

自2021年啓動設備遠(yuǎn)程操控智能化(huà)升級改造項目以來(lái)，平莊煤業第一時(shí)間提出智能化(huà)發展工作要求，元寶山露天礦積極響應，從各部門抽調專業人(rén)員(yuán)組建智能化(huà)建設智能采剝專班，聯合徐州徐工機械設備有限公司啓動智能采剝研究工作，因地制宜建設“礦卡無人(rén)駕駛+電鏟遠(yuǎn)程操控運輸體系”，并展開運輸系統軟硬件部署，爲實現礦用(yòng)卡車與電鏟、推土機、挖掘機協同作業以及無人(rén)駕駛車輛與有人(rén)駕駛車輛混編運行打下(xià)基礎。

　　經過多(duō)年技術攻關，元寶山露天礦在透明(míng)地質、智能設計、集群調度、設備遠(yuǎn)控和(hé)故障診斷等領域取得(de)重大(dà)技術突破，目前已構建了(le)集三維測繪、地質語義建模、地圖實時(shí)更新、模型動态重建爲一體的(de)綜合管控平台，首創了(le)運輸網絡動态規劃、開采計劃智能設計、作業任務自動生成、設備集群智能調度的(de)采剝作業鏈貫通(tōng)協同運行技術，并研發了(le)采剝設備零損傷線控改造、位姿精準操控、人(rén)機安全保障的(de)遠(yuǎn)程智能操控技術，有效解決了(le)采剝作業鏈實現智能高(gāo)效協同運行面臨的(de)地質數據不透明(míng)、模型更新不及時(shí)、開采設計不智能、遠(yuǎn)程操控效率低、環節運行不協同等現實痛點問題，形成了(le)行業内具有代表性的(de)智能采剝理(lǐ)論和(hé)技術體系，爲企業智能高(gāo)效采剝生産提供了(le)強有力的(de)技術支撐。

一場(chǎng)大(dà)雪(xuě)過後，元寶山露天礦采場(chǎng)顯得(de)更加空曠。一條又一條蜿蜒盤旋的(de)盤山公路，一輛無人(rén)駕駛的(de)卡車滿載著(zhe)黑(hēi)亮的(de)煤炭正在有條不紊地自動運輸作業。

2022年11月(yuè)初，在元寶山露天礦采場(chǎng)無人(rén)駕駛測試場(chǎng)地，5台全新100噸級寬體自卸卡車進行著(zhe)最後的(de)安裝調試工作，前期經過了(le)低速、高(gāo)速、轉向、制動、空載、重載、卸載等測試，項目的(de)安全性、可(kě)靠性、系統穩定性均得(de)到驗證，接下(xià)來(lái)要經過寒冬的(de)考驗。

針對(duì)露天煤礦作業現場(chǎng)複雜(zá)的(de)地理(lǐ)環境，平莊煤業精準施策、靶向發力，經過不斷摸索和(hé)嘗試，相繼攻克了(le)包括複雜(zá)天氣環境感知、濕滑道路精準控制、排土場(chǎng)動态智能邊界檢測、定位系統及厘米級高(gāo)精度地圖等多(duō)項關鍵技術，累計完成700多(duō)項技術的(de)測驗查證，現已具備礦用(yòng)卡車自動倒車入庫、停止作業、自動裝卸、軌迹運行、自主避障等功能，使其自動按照(zhào)智能調度指令在運距最短、運力最大(dà)、效率最優的(de)條件下(xià)進行無人(rén)裝載、運輸和(hé)卸載循環作業，實現原煤從裝運到破碎料口全過程無人(rén)化(huà)試運行。

通(tōng)過與中國移動的(de)合作，該項目攻克了(le)露天礦網絡傳輸速度慢(màn)、5G網絡部署難的(de)問題；通(tōng)過開發道路均衡碾壓技術，無人(rén)駕駛車輛可(kě)進行安全可(kě)控範圍内的(de)橫向自移動，從而攻克無人(rén)礦卡行駛路線單一、反複碾壓造成的(de)車轍問題；通(tōng)過融合感知技術，精準把握礦區(qū)的(de)複雜(zá)環境，及時(shí)更新地圖。　　

“随著(zhe)無人(rén)駕駛技術落地，原本每班需要5名作業人(rén)員(yuán)減少至僅需2人(rén)。不僅減少整體工作強度，還(hái)讓職工從惡劣的(de)作業環境中解放出來(lái)，避免作業過程中接觸粉塵、噪聲等危害因素，降低職工職業病發病率，極大(dà)提升了(le)幸福感。”元寶山露天礦智能化(huà)建設智能采剝專班人(rén)員(yuán)感慨道。

“無人(rén)電鏟效率如何？”“現在操作設備的(de)便捷度怎麽樣？”“有沒有什(shén)麽運行安全措施保障？”作爲集團公司第一批煤礦智能化(huà)十大(dà)經典案例和(hé)平莊煤業首個(gè)成功運行的(de)智能化(huà)電鏟，元寶山露天礦電鏟遠(yuǎn)程控制系統應用(yòng)格外引人(rén)注目。4月(yuè)19日，集團公司露天礦裝備遠(yuǎn)程操控技術研討(tǎo)會在平莊煤業召開，參會人(rén)員(yuán)深入該礦礦卡卸載觀察點作業現場(chǎng)，觀摩無人(rén)電鏟遠(yuǎn)程操控配合無人(rén)駕駛協同應用(yòng)，現場(chǎng)開展交流討(tǎo)論，在認真聽(tīng)取相關工作人(rén)員(yuán)介紹後，對(duì)電鏟遠(yuǎn)程控制應用(yòng)取得(de)的(de)成效給予了(le)充分(fēn)肯定。　爲了(le)釋放大(dà)型生産設備的(de)潛能，該礦對(duì)電鏟進行智能化(huà)遠(yuǎn)程操控改造，在基于5G網絡條件下(xià)，采用(yòng)RTK亞米級高(gāo)精度定位裝置、載波相位差分(fēn)GPS定位原理(lǐ)、通(tōng)過陀螺儀、傾角傳感器、位移傳感器感知電鏟工作姿态等提升方案，實現鏟鬥精準定位、鏟臂路徑自動規劃、車鏟自動對(duì)位等功能。同時(shí)，在遠(yuǎn)程操作座椅安裝六項自由度運動平台控制系統，通(tōng)過無線接收真實電鏟的(de)運動及運行數據，将接收到的(de)數據進行集中分(fēn)析處理(lǐ)，控制運動平台做(zuò)出匹配的(de)動作，真實模拟電鏟各個(gè)模式下(xià)的(de)運動反饋，如路面颠簸、鏟鬥碰撞物(wù)體、上下(xià)坡傾斜感等。

繼電鏟操作“無人(rén)化(huà)”後，遠(yuǎn)程遙控電鏟監測系統應運而生。爲了(le)全方位監控電鏟的(de)運行狀态，平莊煤業通(tōng)過在電鏟上加裝多(duō)個(gè)攝像頭，确保視頻(pín)信号傳輸在大(dà)屏幕上清晰展示鏟鬥的(de)運行、工作面的(de)狀況、電鏟周圍的(de)環境以及内部主要位置的(de)運行情況。同時(shí)，對(duì)關鍵部位安裝溫度、轉速及制動器開合狀态監測傳感器，并利用(yòng)5G網絡實時(shí)傳輸設備運行狀态至遠(yuǎn)程控制室，使操作人(rén)員(yuán)能夠随時(shí)掌握設備狀态，及時(shí)處理(lǐ)潛在問題。結合聲音(yīn)回傳系統，将現場(chǎng)聲音(yīn)實時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程控制室，與360度無死角視頻(pín)顯示相融合，使電鏟駕駛員(yuán)能夠更直觀地了(le)解現場(chǎng)實際情況，進一步提升了(le)作業的(de)安全性和(hé)效率。

“電鏟遠(yuǎn)控操作主要依賴網絡傳輸，我們在設備上安裝數個(gè)信号攔截器，當網絡延時(shí)大(dà)于30毫秒，達不到運行需求時(shí)，設備就會強制停機，爲安全作業提供保障。同時(shí)，設備已經實現半自動化(huà)，第一鏟之後就可(kě)以設定自動複位、一鍵卸料，不需要再找點，而且運行非常精準，能還(hái)原現場(chǎng)發出的(de)震動，體驗感非常真實。目前，電鏟遠(yuǎn)程操控效率達到有人(rén)駕駛、有人(rén)操作的(de)84％，基本與之相近。”該礦智能化(huà)建設智能采剝專班人(rén)員(yuán)說道。

關山初度塵未洗，策馬揚鞭再奮蹄。新征程上，平莊煤業錨定“以煤爲基、改革賦能、延鏈補鏈、協同發展”發展方向，進一步推動遠(yuǎn)控電鏟與無人(rén)駕駛協同作業的(de)普及應用(yòng)，全面提升企業智能化(huà)水(shuǐ)平和(hé)安全保障能力，爲集團全面建設世界一流清潔低碳能源科技領軍企業和(hé)一流國有資本投資公司貢獻智慧力量。

--來(lái)源：IntelMining智能礦業