金屬礦山大型智能化系統(tǒng)工程
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了井下電機(jī)車無人駕駛運(yùn)行、自動(dòng)放礦、軌道障礙物識(shí)別、防碰撞預(yù)警等核心功能。減少了井下作業(yè)人員、改善了—線工人勞動(dòng)環(huán)境、增加了設(shè)備有效運(yùn)行時(shí)間、提升了礦山管理水平、實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)安全。
隨著智慧化礦山的建設(shè),電機(jī)車無人駕駛正在被越來越多的礦山企業(yè)所認(rèn)可。無人駕駛系統(tǒng)的實(shí)施,可以減少運(yùn)輸水平作業(yè)人員,包括井下電機(jī)車司機(jī)和溜井放礦工,在井上控制室一個(gè)人可以監(jiān)管多臺(tái)車的運(yùn)行,改善勞動(dòng)環(huán)境,增加設(shè)備運(yùn)行時(shí)間,提高生產(chǎn)能力,達(dá)到本質(zhì)安全水平,真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人的目標(biāo)。
安全保障方面:
■增加車前雷達(dá)障礙物檢測功能,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全防護(hù)。
■放礦機(jī)系統(tǒng)增加遠(yuǎn)程斷電功能,出現(xiàn)問題緊急斷電,防止溜井的跑礦。
■增加4G專網(wǎng),實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)冗余,防止機(jī)車斷網(wǎng)失控。
■增加大塊檢測功能,出現(xiàn)大塊自動(dòng)檢測、停機(jī)、報(bào)警。
■增加礦車料位檢測功能,防止料位超高落礦,防止掛大線。
■在卸礦井處增加料位檢測及礦車板結(jié)檢測,防止卸礦過程中出現(xiàn)安全問題。
自動(dòng)化省人方面:
■實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝礦,無須遙控放礦,節(jié)省人力。
■實(shí)現(xiàn)軌道衡自動(dòng)計(jì)量,無須遙控開車計(jì)量,節(jié)省人力。
■在平硐內(nèi)摘鉤、掛鉤時(shí),操作工通過遙控器實(shí)現(xiàn)電機(jī)車的近距離遙控,節(jié)省人力。
■實(shí)現(xiàn)電機(jī)車自主巡航,結(jié)合主動(dòng)的雷達(dá)障礙物檢測,無須遙控操作,節(jié)省人力。
■機(jī)車無人運(yùn)行控制技術(shù)
車載控制器通過網(wǎng)絡(luò)接受遠(yuǎn)程控制中心系統(tǒng)的指令,自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)車啟動(dòng)、加速、勻速、減速、剎車滯動(dòng)、停車、升/降弓等,并將執(zhí)行結(jié)果反饋給地面控制中心。
■機(jī)車自主運(yùn)行變速巡航技術(shù)
基于定速巡航原理,建立車輛變速巡航模型(自適應(yīng)巡航模型)。根據(jù)生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度軟件模型發(fā)出的行車指令,結(jié)合軌道/道路客觀分布狀況,即前方直道彎道狀況,是否需要避讓等,實(shí)現(xiàn)行車自適應(yīng)軌道和調(diào)度指令,自主調(diào)節(jié)行車速度,使裝礦->行走->卸礦整個(gè)過程達(dá)到自主運(yùn)行。
■高可靠通訊冗余技術(shù)
集機(jī)車移動(dòng)視頻、數(shù)據(jù)采集、調(diào)度指令傳輸為一體,是連接機(jī)車和地面控制中心的重要通道,采用了有線無線相結(jié)合,多種無線冗余的寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。
■料位監(jiān)測技術(shù)
采用激光測量方式,自動(dòng)檢測溜井內(nèi)礦石料位,一方面控制溜井卸礦,另一方面指揮調(diào)度機(jī)車裝礦。自動(dòng)檢測并調(diào)度放礦坑保持一定高度料位,保障下方破碎站安全。
■機(jī)車精確定位
采用多項(xiàng)技術(shù)手段相融合,對(duì)機(jī)車進(jìn)行精確定位,是無人駕駛的先決條件。直道彎道加減速,是自動(dòng)放卸礦、機(jī)車調(diào)度、道岔控制的基礎(chǔ)。
■多機(jī)車優(yōu)化智能調(diào)度技術(shù)
和信集閉道岔自動(dòng)控制一起,實(shí)時(shí)優(yōu)化計(jì)算,調(diào)度井下機(jī)車的運(yùn)行,確保機(jī)車運(yùn)行效率最高,使得每班8小時(shí)內(nèi),用于生產(chǎn)工作的時(shí)間最多,等待避讓的時(shí)間最少。
■自動(dòng)裝礦技術(shù)
自動(dòng)裝礦系統(tǒng)安裝于每個(gè)溜井放礦處,當(dāng)機(jī)車靠近且當(dāng)前裝礦系統(tǒng)接收到調(diào)度中心的裝礦指令時(shí),自動(dòng)裝礦系統(tǒng)將根據(jù)可調(diào)的放礦參數(shù)自動(dòng)控制溜井放礦機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝礦。
■軌道障礙物自動(dòng)識(shí)別和機(jī)車防碰撞技術(shù)
建立井下直道和彎道的三維模型,通過前探測雷達(dá)掃描與三維模型匹配,再結(jié)合機(jī)車視頻的自動(dòng)識(shí)別,可以檢測前方的軌道上是否有人、是否有其它設(shè)備,機(jī)車之間是否有足夠的安全距離,必要時(shí)采取自動(dòng)緊急剎車,實(shí)現(xiàn)自主安全。
■安全應(yīng)急保障系統(tǒng)
在正常的情況下,由控制中心系統(tǒng)調(diào)度指揮整個(gè)井下機(jī)車的運(yùn)行。如出現(xiàn)故障,必須交由應(yīng)急保障系統(tǒng)來控制,并建立了井下應(yīng)急巷道,確保機(jī)車和井下各個(gè)設(shè)備設(shè)施安全。
■機(jī)車及各設(shè)備自身健康狀況監(jiān)測技術(shù)
車載終端實(shí)時(shí)采集車輛各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù),自動(dòng)分析機(jī)車的各項(xiàng)指標(biāo)是否正常,只有正常的機(jī)車才能投入運(yùn)行。不僅機(jī)車,系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)相關(guān)設(shè)備都具備該項(xiàng)功能,包括放礦機(jī)、信集閉、通信設(shè)備等。
社會(huì)效益:
1、無人駕駛、無人放礦,實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全;
2、降低人為因素導(dǎo)致的生產(chǎn)事故;
3、減少工傷事故和減小職業(yè)病的發(fā)生概率;
4、改善工作環(huán)境,使電機(jī)車崗位由井下陰暗、潮濕、粉塵的環(huán)境中解放出來;
5、提升企業(yè)自動(dòng)化、信息化水平,進(jìn)而提升企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。
經(jīng)濟(jì)效益:
1、通過優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配礦;
2、減少人力資源成本;
3、提高運(yùn)輸效率效益;
4、確保礦石質(zhì)量穩(wěn)定;
5、降低人為操作所造成的經(jīng)濟(jì)損失;
6、降低設(shè)備維護(hù)成本。