來源:國家電投內(nèi)蒙古公司
從2024年的33臺無人駕駛礦卡編組試運行,到今年超百臺大規(guī)模常態(tài)化作業(yè),易控智駕助力扎哈淖爾煤業(yè)公司創(chuàng)下內(nèi)蒙古自治區(qū)首個超百臺無人駕駛礦卡項目紀(jì)錄。這一里程碑標(biāo)志著扎哈淖爾煤業(yè)公司在智能化、綠色化礦山建設(shè)道路上邁出了重要一步,同時為內(nèi)蒙古乃至全國礦山無人駕駛應(yīng)用樹立了新的行業(yè)標(biāo)桿。
在科爾沁大草原深處,一場靜悄悄的革命正在改寫中國礦山的生產(chǎn)歷史。當(dāng)凜冽的寒風(fēng)卷起沙礫掠過扎哈淖爾煤業(yè)公司的作業(yè)區(qū),131臺銀灰色的無人駕駛礦卡正以35公里的時速穿梭在運輸干線上,這些高4.5米、重達百噸的“鋼鐵巨獸”無需人工操控,卻能精準(zhǔn)完成從裝載到卸載的全流程作業(yè)。這片年產(chǎn)1800萬噸原煤的能源基地,正用科技的力量破解著困擾行業(yè)百年的難題。
冰封與泥濘中的突圍:老礦企的生存困境
“冬長夏短、春秋相連”的氣候制約,曾讓扎哈淖爾煤業(yè)公司的工人們苦不堪言。零下40攝氏度的極寒將軟巖凍成鐵疙瘩,夏季暴雨又讓礦區(qū)道路大面積損毀,每年因惡劣天氣停產(chǎn)的天數(shù)超過40天。更嚴(yán)峻的是人力困局——礦卡司機要在顛簸的駕駛室內(nèi)連續(xù)作業(yè)8小時,腰椎勞損成為常見病,這個被列為“特殊崗位”的職業(yè),年輕人避之不及,老職工們望著一眼望不到頭的礦道直嘆氣
老司機何東杰指著遠處回憶,“那時每到冬季,我們最怕的不是產(chǎn)量,而是人命關(guān)天的安全事故?!边\輸成本更是像座大山:1臺傳統(tǒng)燃油礦卡百公里油耗達795升,1.2億立方米的年剝離量背后,是巨額燃油開支,整個行業(yè)都在面臨相似的困境
無人駕駛在高寒天氣下測試運行數(shù)
當(dāng)扎哈淖爾煤業(yè)公司的管理層在2020年第一次看到無人駕駛礦卡的演示視頻時,屏幕上那輛自動避障的車輛,像一道光刺破了草原的長夜。聯(lián)合國內(nèi)科技創(chuàng)新的企業(yè)研究無人駕駛礦用卡車規(guī)模化應(yīng)用的想法,自此在扎哈淖爾煤業(yè)公司誕生。
從33臺到131臺:技術(shù)攻堅的一千個日夜
談到無人駕駛礦用卡車規(guī)模化應(yīng)用這一想法的落地,工管部技術(shù)員袁浩說道:“剛開始大家沒人信這鐵疙瘩能自己跑,能有產(chǎn)量。”生技部包利發(fā)翻出2024年的試運行記錄,首批33臺無人駕駛礦卡進駐時,老司機們扎堆圍觀,有人偷偷在輪胎上做標(biāo)記,想看看“電腦開車”能有多靠譜?,F(xiàn)實是,這些裝備了激光雷達和5G天線的礦卡,在坡道上行駛速度可達35公里/小時,平均每臺時效達155.5立方米,綜合效率可達人工效率的90%,節(jié)油率可達20%—30%。生產(chǎn)現(xiàn)場負責(zé)人徐猛介紹道:“技術(shù)成熟度和場景適應(yīng)性得到充分驗證,無人駕駛礦卡從‘試驗場’邁向‘大規(guī)?!瘧?yīng)用開始實現(xiàn)了!”
但真正的挑戰(zhàn)藏在細節(jié)里。高寒、軟巖、富水、狹長型復(fù)雜工況環(huán)境讓冬季寒冷氣候、夏季泥濘和非道路標(biāo)識場景交替出現(xiàn),傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)在這種環(huán)境下誤差超過1米。技術(shù)團隊帶著工程師在礦區(qū)扎了半年,用1000多份地質(zhì)數(shù)據(jù)建模,研發(fā)出“動態(tài)路基補償算法”,讓礦卡在軟土地面行駛時,車身晃動幅度從20厘米降到5厘米以內(nèi)。
無人駕駛通過5G車端感知傳輸,完成采裝、運輸、卸載作業(yè)任務(wù)
最難忘的是2024年11月的那場測試。無人駕駛礦卡冒著嚴(yán)寒天氣開出停車場時,監(jiān)控室里的氣氛緊張到凝固。“當(dāng)時屏幕上顯示室外溫度零下37攝氏度,我們攥著遠程操控方向盤,生怕無人駕駛電池續(xù)航跌落。”工管部趙煒程回憶,結(jié)果礦卡不僅平穩(wěn)運行,動力還很強勁,這個基于上百次低溫測試優(yōu)化的細節(jié),讓現(xiàn)場爆發(fā)出雷鳴般的掌聲。
33臺礦卡創(chuàng)造的“數(shù)字奇跡”震驚了行業(yè):77萬公里零事故行駛、525萬立方米剝離量、20%—30%的節(jié)油率——這些數(shù)據(jù)不是實驗室里的理論值,而是在科爾沁草原的地凍天寒氣候環(huán)境中實打?qū)嵟艹鰜淼摹?/span>
5G織就智能網(wǎng):少人無人降低安全作業(yè)風(fēng)險
今年5月10日,135臺增程式無人駕駛礦卡在扎哈淖爾煤業(yè)公司全部完成組裝、正式交付。這是內(nèi)蒙古自治區(qū)首個超百臺增程式無人駕駛礦卡項目,也是內(nèi)蒙古區(qū)域首次構(gòu)建線控礦卡、智能云控平臺、無人駕駛系統(tǒng)、協(xié)同作業(yè)系統(tǒng),融合“車、能、路、云”的無人駕駛技術(shù),對大規(guī)模礦山實現(xiàn)有人+無人礦卡的混編、混行調(diào)度,滿足礦山的多元化業(yè)務(wù)需求。
無人駕駛技術(shù)在礦山的應(yīng)用,更能夠有效提升露天煤礦現(xiàn)有運輸設(shè)備安全水平,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。
集“車、能、路、云”技術(shù)一體協(xié)調(diào)的智駕調(diào)度中心
一次深夜作業(yè)中,3號礦卡的雷達突然檢測到前方50米處有滾落的石塊,系統(tǒng)在0.1秒內(nèi)啟動緊急制動,同時通過云端將障礙物坐標(biāo)推送給所有鄰近車輛。“如果是人工駕駛,等司機看到石塊再剎車,可能已經(jīng)撞上了?!痹瓶刂行闹魅瓮鯊娬{(diào)出監(jiān)控視頻,只見幾臺礦卡像訓(xùn)練有素的隊列,依次平穩(wěn)繞行,整個過程流暢得如同編排好的舞蹈。
“無人駕駛技術(shù)的到來,不僅讓我們的礦山生產(chǎn)更加安全,也讓我們的司機師傅們從繁重的體力勞動中解放出來,提升了本質(zhì)安全水平?!痹诘V區(qū)工作了大半輩子的老員工自豪地介紹道。同時,無人駕駛車輛具備環(huán)境感知、融合定位、決策規(guī)劃和車輛控制等功能,操作人員只需專注于設(shè)備管理,車輛的安全預(yù)警功能可提前診斷異常情況,實現(xiàn)“少人則安、無人則安”目標(biāo)。
新質(zhì)生產(chǎn)力草原樣本:人力驅(qū)動到數(shù)智革命
當(dāng)131臺無人駕駛礦卡全部投用的那一刻,扎哈淖爾煤業(yè)公司進入生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場員工發(fā)生了戲劇性的變化,減員100人,取而代之的是6名設(shè)備管理員,有效提高員工工作安全系數(shù)。老司機張師傅轉(zhuǎn)型成了監(jiān)控員,他坐在窗明幾凈的控制室內(nèi),看著屏幕上的礦卡隊列感慨:“以前跑一趟車要顛散架,現(xiàn)在室內(nèi)就能把活兒干了,這擱十年前誰敢想?”
在傳統(tǒng)礦山,挖掘機和礦卡的配合全靠對講機吼,效率低下還容易出錯?,F(xiàn)在,裝載臂上的傳感器會自動識別礦卡位置,當(dāng)?shù)V卡停靠到位時,挖掘機精準(zhǔn)地將93噸巖土倒入貨斗,誤差不超過10厘米?!熬拖窭现嗅t(yī)搭脈一樣,機器之間也有了‘默契’?!蓖诰驒C陳師傅笑著說,現(xiàn)在他一天能多裝20車,還不用扯著嗓子喊。
經(jīng)濟效益更是立竿見影。每月400萬元的人力成本節(jié)約只是冰山一角,更關(guān)鍵的是生產(chǎn)效率的躍升:日作業(yè)時長從19小時延長到21小時,相當(dāng)于每年多干一個月活兒。
無人駕駛礦卡與電鏟挖掘機編組24小時協(xié)同作業(yè)
這場變革的意義遠不止于一家企業(yè)。當(dāng)扎哈淖爾煤業(yè)公司的技術(shù)團隊將高寒富水軟巖的解決方案整理成2000頁的技術(shù)手冊時,全國20多個礦區(qū)的同行聞訊而來,這份“草原方案”被列為全區(qū)推廣的范本,推動著整個行業(yè)從“汗水經(jīng)濟”向“智慧經(jīng)濟”轉(zhuǎn)型。
2020年以來,內(nèi)蒙古公司錨定“安全、智能、綠色、高效”一流礦山建設(shè),組織所屬五礦制定了一礦一策的“智能化建設(shè)三年行動實施方案”,通過數(shù)智化技術(shù)的深度應(yīng)用,公司在露天開采環(huán)境感知、裝備運行、生產(chǎn)指揮、安全監(jiān)控等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全面升級。截至目前,公司已實施智能化建設(shè)項目231項,覆蓋礦山12個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和26個工作場景,所屬兩地五礦投入生產(chǎn)運行的無人駕駛寬體車已超過300臺,無人駕駛技術(shù)實現(xiàn)常態(tài)化規(guī)模應(yīng)用:
扎哈淖爾煤業(yè)公司現(xiàn)擁有131臺無人駕駛礦卡,安全運行14.7萬小時,運行里程160.7萬公里。
南露天煤礦全標(biāo)段無人駕駛項目運行編組為5臺7立方米液壓挖機配45臺增程式無人駕駛寬體車,單日最高產(chǎn)量約7.8萬立方米。
白音華露天礦目前已實現(xiàn)51臺65噸級寬體運輸車全天候無人駕駛穩(wěn)定運行和有人無人混編作業(yè)。
白音華蒙東煤業(yè)公司共投入85臺無人駕駛寬體自卸車。
北露天煤礦現(xiàn)有36臺無人駕駛車輛,今年以來累計完成運輸量達125萬立方米。
夕陽西下,無人駕駛礦卡的車燈在草原上連成一條流動的光帶。這些不知疲倦的鋼鐵戰(zhàn)士,正用輪胎丈量著中國礦山的未來。正如扎哈淖爾煤業(yè)公司總經(jīng)理徐勇超所說:“當(dāng)科技讓百噸礦卡像智能手機一樣智能,我們不僅重塑了生產(chǎn)模式,更開啟了一個‘無人則安、少人則安’的新時代。”在這片古老的草原上,一場關(guān)于效率、安全與未來的變革,正在悄然改寫中國能源工業(yè)的歷史。
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