近年來,隨著綠色礦山上升為國家戰略,國家各部委陸續發布了《安全生產“十三五”規劃》、《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》、《關于進一步加強礦山安全生產工作的意見》等多項政策,明確提出“機械化換人、自動化減人”等內容,加速了礦山智能化、數字化、信息化、無人化建設。
山東首個“5G+純電動+無人駕駛”的零碳運輸礦山誕生
無人駕駛作為礦山智能化體系中重要組成部分,在政策助推下進入發展的“提速換擋期”,同時也為礦山無人駕駛技術的推廣落地提供了豐厚的土壤。在大多數無人駕駛應用場景還處于探索階段時,兗州中材建設有限公司鄒城分公司敢作敢為、先試先行,積極引進純電無人駕駛礦卡,打造山東首個“5G+純電動+無人駕駛”的零碳運輸礦山。

圖:兗州中材建設有限公司鄒城分公司
兗州中材建設有限公司鄒城分公司成立于2021年7月,目前主要承攬山東宏河百利礦業有限公司鳧山石灰巖礦礦石開采與骨料加工項目。礦區由東、西兩個礦段組成,地形南高北低,為山坡露天開采,遵循“自上而下、分層開采、先剝后采”的原則。目前西礦區的基建已經完成,現已進入保產階段?,F開采西礦區,現有+135m、+150m及+165m采礦平臺,+180m以上完成削頂,形成終了邊坡。

圖:辦公生產區全景

圖:礦山全景



圖:礦山及生產線全景
真正實現安全、智能、無人、零碳運輸的現代化露天礦山建設
據了解,2022年9月,兗州中材與宏河百利、易控智駕、宇通礦卡等企業達成協議,多方共同在鳧山砂石骨料礦打造山東首個“5G+綠電+純電動+無人駕駛”智慧礦山標桿項目。
在四個多月的時間里,從前期調研需求、智慧礦山方案設計、道路設施完善、通信設施建設到車輛及設備入場及調試、再到無安全員穩定常態化運營,真正實現了安全、智能、無人、零碳運輸的現代化露天礦山建設。



圖:交付儀式
鳧山礦存在大坡道、U型彎、十字交叉路口、雙向道路寬度小等復雜的道路條件,為滿足無人駕駛條件,兗州中材鄒城分公司的現場技術員精心規劃,合理布局,按照高于規范要求進行施工,將運礦道路拓寬至12米,保證無人礦卡運輸時的安全距離。


圖:礦山道路
項目在做好礦卡本身安全設計、故障診斷的同時,創造性地綜合運用了路側感知、V2V、車端感知和云端調度等技術,實現了全礦設備的實時全息高精感知,從本質上避免了安全事故的發生。

圖:礦卡航拍

圖:礦卡運行現場
即使在礦山現場存在灑水車、鏟車、挖機、指揮車等多種施工設備交叉作業的情況下,也能正常運行。為適應礦山現場變化快的生產需求,采用多采區、多卸載點、多編組的全局動態均衡派車,使無人駕駛作業高效運行。



圖:礦卡運行現場
圖片
60天打通“車-路-云”信息連接
經過60天的努力,兗州中材鄒城分公司與易控智駕合作,依托云計算、大數據、5G通訊、邊緣計算等技術,打通“車-路-云”的信息連接,易控智駕的解決方案提供態的勢感知、統籌調度、三維可視化、遠程駕駛、車輛實時監控、故障診斷與救援、數據管理等功能,共同建設安全、綠色、智慧、高效的無人駕駛礦山模板,并取得多項行業領先成果,不僅在業界內多次匯報工作成果,還受到了多方媒體的報道,包括央視CCTV-2聚焦報道、山東生活幫欄目等的報道。

圖:匯報工作成果

圖:媒體報道

圖:媒體報道
5G賦能,實現安全、智慧、現代化的綠色礦山生態系統
鳧山骨料礦充分應用5G網絡,建設智能云控中心實現全礦集中控制和統一調度管理,采用新能源純電動寬體車構建無人駕駛運輸運營方案,將先進的無人駕駛科技賦能于露天生產運輸作業環節,打造雙碳背景下山東首個5G+無人駕駛的零碳運輸礦山,共建安全、智慧、現代化的綠色礦山生態系統。
智能云控中心是無人駕駛系統調度指揮中心,其主要包括調度中心大屏,調度指揮操作臺,遠程遙控駕駛系統,調度中心人員根據當日生產情況,指派車輛進行無人駕駛作業,車輛通過接收云控指令以合適的速度、按照確定的路線運行至目的地,并完成相關作業操作。
智能云控平臺功能包括調度指揮、地圖監控、基礎數據、運行分析、點檢維保等功能模塊,實現礦山生產數字化、可視化。


圖:運行界面
有效解決礦區安全問題,礦卡實現“無人駕駛”
無人駕駛技術最終應用在無人礦卡上得以實現,目前鳧山礦選用的是宇通礦卡旗下新能源純電礦用寬體車YTK90E,加裝計算平臺、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、組合導航、V2X通信設備,實現環境感知、融合定位、決策規劃、運行控制和車輛電器控制單元等功能。
無人礦卡作為礦山無人運輸系統的主要執行機構,能夠根據云端輸入的各種指令,包括作業任務與全局參考軌跡信息,控制車輛的驅動系統、制動系統、轉向系統、車廂等機構執行相應的動作。在車輛運行過程中,卡車無人駕駛系統通過車載傳感器感知周圍地形和障礙物信息,并實時向云端上報車輛運行狀態信息,保證卡車安全、高效地完成作業任務。
無人礦卡的應用可以有效解決礦區生產面臨的核心問題——安全。礦山生產運輸車輛大、盲區多、夜間作業疲勞駕駛,保障安全一直是礦山企業生產的重中之重。礦山作業需要進行雙班倒,無人化運營大大降低了人工操作的安全隱患,可有效規避人員傷亡事故,實現生產作業的本質安全。同時也可以滿足礦區最直接的“減人”需求,讓礦山工作人員通過遠程作業,將工作地點“搬進”辦公室,推動駕駛員從“車內”勞動型向“室內”技術型人才方向轉變。以數字化、信息化技術轉變工作模式,有效緩解了用工緊張、開發成本高與降本增效等方面的矛盾。
全力打造全國規模最大的純電礦車運輸場景
目前投入的20臺純電無人駕駛礦卡已安全穩定運營超200天,運輸里程超22萬公里。與傳統方式相比,純電無人駕駛礦卡在節約能耗成本方面達到了70%,同時保持了100%的出勤率,實際運營效率極高,以全天候無人化自動運行的生產技術完成生產任務指標。純電無人駕駛車輛,綠色環保,已累計減少碳排放近一千七百多噸,相當于植樹近兩萬棵。
根據規劃,兗州中材鄒城分公司將在鳧山礦項目后續投入至40臺無人駕駛礦卡,全力打造全國規模最大的純電礦車運輸場景,樹立綠色智慧礦山建設新樣板,為礦用裝備行業低碳、綠色、高效、可持續發展提供樣板與寶貴經驗。綠色科技,駕馭未來,步入“無人駕駛”時代,傳統礦山產業正經歷一場全新變革。
秉承生態優先、綠色發展理念,踐行“綠水青山就是金山銀山”的發展理念,兗州中材將與更多優秀合作伙伴攜手,打造礦用車無人駕駛運營新模式,加速礦山行業向綠色化、智能化轉型,引領礦山產業邁入智能發展的新時代,共赴高效、智慧、零碳運輸礦山的新未來。


