前進、停靠、提升、開鬥、倒車……整套作業流程一氣呵成、井然有序。讓人(rén)感到驚奇的(de)是，眼前的(de)這(zhè)個(gè)“龐然大(dà)物(wù)”，駕駛室裏卻空無一人(rén)，而遠(yuǎn)在3公裏外的(de)遠(yuǎn)程控制室内，電鏟駕駛員(yuán)正在通(tōng)過5G網絡傳輸的(de)操作信号，精确控制著(zhe)設備的(de)每一個(gè)動作。

這(zhè)是國家能源集團平莊煤業以元露天礦爲代表，成功将礦卡無人(rén)駕駛、電鏟遠(yuǎn)程操控技術應用(yòng)到生産實際中去，逐步開啓礦山智能采剝的(de)一個(gè)縮影(yǐng)。

當提起傳統煤礦，大(dà)家首先想到的(de)是什(shén)麽？複雜(zá)嚴酷的(de)施工環境、日益嚴格的(de)安全管理(lǐ)、勞動力瀕臨短缺、生産效率落後……傳統礦山行業急需尋找新的(de)破局之路。而礦山智能化(huà)正是解決當下(xià)煤炭行業各種難題的(de)最佳方案。

“自平莊煤業啓動設備遠(yuǎn)程操控智能化(huà)升級改造項目以來(lái)，我們因地制宜制定礦卡無人(rén)駕駛+電鏟遠(yuǎn)程操控運輸體系，并展開了(le)運輸系統軟硬件部署，爲日後實現礦用(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。”元露天礦智能采剝專班人(rén)員(yuán)介紹。

經過多(duō)年技術攻關，截至今年4月(yuè)底，元露天礦在透明(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。該公司首創運輸網絡動态規劃、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，研發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，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。

走進平莊煤業元露天礦，一條又一條蜿蜒盤旋的(de)盤山公路上，5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。

針對(duì)露天煤礦作業現場(chǎng)複雜(zá)的(de)地理(lǐ)環境，元露天礦經過不斷摸索和(hé)嘗試，相繼攻克了(le)包括天氣環境感知、濕滑道路控制等多(duō)項關鍵技術，現已具備礦用(yòng)卡車自動倒車入庫、停止作業、自動裝卸、自主避障等功能，使其自動按照(zhào)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。

通(tōng)過與網絡公司的(de)合作，元露天礦攻克了(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，實現地圖及時(shí)更新。

“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)，成功實現了(le)12人(rén)的(de)轉崗。這(zhè)一改變不僅減少了(le)整體工作強度，還(hái)讓職工從接觸粉塵、噪音(yīn)的(de)作業環境中解放出來(lái)。”元露天礦智能采剝專班人(rén)員(yuán)介紹。

爲了(le)釋放大(dà)型生産設備的(de)潛能，元露天礦對(duì)電鏟進行了(le)智能化(huà)遠(yuǎn)程操控改造，在基于5G網絡條件下(xià)，通(tōng)過加裝GPS定位、傾角傳感器、位移傳感器用(yòng)來(lái)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。

設備改造完成後，該公司在電鏟遠(yuǎn)程控制室的(de)座椅上又爲司機加裝了(le)六項自由度運動平台控制系統。該系統能夠真實模拟出電鏟各個(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，坐(zuò)在上面就如同身臨其境一般，爲安全作業提供一道技術保障。

爲了(le)全方位監控電鏟的(de)運行狀态，元露天礦通(tōng)過對(duì)關鍵部位安裝了(le)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。

該公司在設備上安裝數個(gè)報警裝置，當網絡延時(shí)大(dà)于30毫秒，設備就會強制停機。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。目前，電鏟遠(yuǎn)程操控效率達到了(le)有人(rén)駕駛、有人(rén)操作的(de)84％。

國家能源集團平莊煤業堅持以科技創新爲動力，以場(chǎng)景應用(yòng)爲著(zhe)力點，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)，先後對(duì)元露天礦、錫林(lín)河(hé)公司、白音(yīn)華公司、蒙東礦業4座露天礦7台電鏟進行了(le)遠(yuǎn)程操控升級改造，有效推動了(le)煤礦智能化(huà)建設，大(dà)幅改善了(le)職工作業環境、降低勞動強度，爲企業高(gāo)質量發展、安全穩定生産奠定了(le)堅實基礎。

--來(lái)源：國家能源投資集團有限責任公司