日前，在國家能源集團準能集團黑岱溝露天煤礦坑下，編號為508號的930E礦用卡車勻速行駛在1200平盤道路上。駕駛室里，只見卡車司機雙手放在膝上，絲毫沒有操控方向盤，車輛卻依然駛向前方。礦用卡車無人駕駛這個聽起來很“黑科技”的項目，在準能集團正從“紙上談兵”逐漸變成現(xiàn)實。
圖為在黑岱溝露天煤礦試驗運行的930E礦用無人駕駛卡車
無人駕駛逐步用于實際
準能集團“露天煤礦礦用自卸車無人駕駛系統(tǒng)”科技創(chuàng)新項目于2018年5月被國家能源集團批立項。2019年，該公司與航天重工、株洲中車達成最終合作意向，由兩家公司無費用各承擔一臺礦用卡車的無人駕駛系統(tǒng)研制，并在黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦開展工業(yè)性試驗。
該項目通過搭建一套包括地面控制中心系統(tǒng)、車地無線通信系統(tǒng)、車載控制系統(tǒng)等完整的無人駕駛控制系統(tǒng)，實現(xiàn)礦用自卸車“裝、運、卸”典型作業(yè)過程的完全無人自主運行，并能夠與鉆機、電鏟、推土機、平路機等露天煤礦作業(yè)關(guān)鍵設(shè)備配合工作。
圖為技術(shù)人員與卡車司機共同在駕駛室內(nèi)監(jiān)控無人駕駛卡車運行狀態(tài)
從今年6月18日起，由航天重工研發(fā)團隊開發(fā)的無人駕駛系統(tǒng)開始在930E礦用卡車上實施現(xiàn)場改造，先后完成整車線控化改造、無人駕駛車載傳感器安裝、作業(yè)區(qū)域地圖采集與制作、無人駕駛循跡行駛測試、機群系統(tǒng)與無人礦卡協(xié)同作業(yè)調(diào)試等工作。目前，改造后的車輛已在全程3.6公里的測試區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)前進、后退、轉(zhuǎn)彎、上下坡、裝載和卸載等無人駕駛功能。
據(jù)航天重工自動駕駛系統(tǒng)項目經(jīng)理丁國徐介紹，額定載重290噸的930E電動輪自卸礦用卡車是目前全球最大的無人駕駛礦用卡車。針對該車的自動駕駛系統(tǒng)，現(xiàn)已完成自動行駛功能，下一步研發(fā)團隊將為它裝上“眼睛”和“大腦”，以精準識別道路上的障礙物。
而作為項目甲方，為了加快實施進度，準能集團成立了項目管理小組，多家單位和部門共同參與、通力合作，分別負責項目全過程管理、安全管理、采礦方案制定、改造設(shè)備技術(shù)資料提供、礦用自卸車和裝載設(shè)備提供、維修人員和密閉場地提供、協(xié)調(diào)無人駕駛項目網(wǎng)絡(luò)接口等各項工作。同時，從7月起，項目管理小組每周召開推進會，協(xié)調(diào)解決項目一周實施過程中出現(xiàn)的問題。
人工智能帶來效益前景
據(jù)了解，黑岱溝與哈爾烏素兩個露天煤礦現(xiàn)有礦用自卸車200臺，司機配置800余人。近年來，露天礦運輸作業(yè)存在招工難、效率低、運營成本高等難題，人工智能的發(fā)展為此提供了全新的解決方案。
礦用車輛無人駕駛技術(shù)能夠有效提升露天煤礦現(xiàn)有運輸裝備工作效率，最大限度降低人員的參與，特別是在惡劣環(huán)境和天氣下，在降低人工成本、改善職工作業(yè)環(huán)境的同時，減少安全事故的發(fā)生，帶來較大的經(jīng)濟效益和社會效益。
據(jù)了解，國外礦山無人駕駛技術(shù)研發(fā)起步早，目前已實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。為了突破國外技術(shù)和硬件壟斷，國內(nèi)多家企業(yè)已開展自動駕駛礦用卡車、遠程遙控挖掘機等相關(guān)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范，目前都處于試驗與試商用階段。
在國家相繼出臺“中國制造2025”“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”等一系列政策措施推進我國工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的背景下，煤炭工業(yè)作為關(guān)系我國經(jīng)濟命脈和能源安全的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，智能化是其發(fā)展的必由之路，可從本質(zhì)上提升礦山企業(yè)的核心競爭力，從而推動我國礦業(yè)向安全、高效、經(jīng)濟、綠色與可持續(xù)的目標發(fā)展，在日益激烈的市場競爭中脫穎而出。在這樣的大背景下，準能集團開展包括礦用卡車無人駕駛技術(shù)在內(nèi)的智慧礦山建設(shè)具有重大的戰(zhàn)略意義。礦用自卸車無人駕駛系統(tǒng)的實現(xiàn)，是智慧礦山的重要基礎(chǔ)，也是不可或缺的前提條件。
圖為技術(shù)人員查看無人駕駛操作系統(tǒng)屏幕
一直以來，準能集團十分重視與國內(nèi)制造商合作，鼓勵和支持其研制開發(fā)大型露天礦用設(shè)備，并發(fā)揮露天采礦工藝的平臺作用，將準能打造為新產(chǎn)品試用基地，為國產(chǎn)露天礦用設(shè)備工業(yè)試運行提供便利。同時，準能憑借積累的經(jīng)驗，積極為國內(nèi)制造商提供技術(shù)支持和用戶體驗，提出改進建議，推動設(shè)備升級。雙方通過合作，在實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)效、降本增效的同時，有利于加快中國制造突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，推動中國大型能源裝備產(chǎn)品升級。
據(jù)了解，“露天煤礦礦用自卸車無人駕駛系統(tǒng)”項目預(yù)計總工期為14個月，現(xiàn)基于4G網(wǎng)絡(luò)運行，未來可兼容5G通信技術(shù)。目前，株洲中車研發(fā)團隊正在哈爾烏素露天煤礦進行930E礦用卡車線控化改造工作，航天重工研發(fā)團隊預(yù)計年內(nèi)將系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)移到黑岱溝露天煤礦真實作業(yè)面參與實際生產(chǎn)作業(yè)。
