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        千米井下的“漂移”——金川集團5G賦能礦石運輸現場觀察

        放大字體  縮小字體 發布日期:2020-10-22  來源:中國有色網  瀏覽次數:83

        鏡頭一:轉彎進入目標路段后直行,再次轉彎、直行,短暫停頓調整后迅速倒車,入庫卸貨,所有動作一氣呵成。

        在一個“Y”型路段,一輛輛載重25噸的礦運卡車陸續駛來,精準干脆地完成礦石運輸和卸車工作。隊伍中的“32號”格外吸睛。

        你可能會說,這有什么特別,經驗豐富的司機都能如此。

        可它,是無人駕駛。

        而且,這里是千米礦井下,路況不理想,這個寬2.98米、長9.98米、高2.4米,輪胎直徑將近1.6米的“大家伙”只能“漂移”在4米寬、5米高的巷道里。

        鏡頭二:寬敞明亮的房間里,在模擬駕駛艙里,一位司機正手握方向盤,緊盯車前顯示屏,專心致志地“駕駛”著。

        若不是看他身著工裝,恍惚間你會以為置身游戲室。

        顯示屏上,“大家伙”在井下的運行狀態、礦石裝卸圖像實時回傳,路況信息,油位、剎車、油門、發動機等車況信息同步傳送,一目了然。

        原來,這小車是司機的“遙控器”,卡車在井下的一切動作都來自這里。

        而這里,在地表,距離井下卡車運行的位置已有10多公里。


        上面兩組鏡頭分別來自金川集團公司二礦區卡車運輸工區井下1000米水平OP3溜井至1000-850水平轉載溜井運輸大巷、礦運卡車地表遙控中心,上演的是一出5G與傳統行業融合創新,推動新發展的科技“戲碼”。

        “上了二十幾年班,沒想到有一天能這樣開車,把我們從繁重的勞動中解放出來。”“就像小時候玩遙控車。”“我們也去看了,太攢勁,高科技。”國慶期間,公司5個智能車間樣板項目之一的二礦區井下卡車運輸工區“5G+礦運卡車”遠程遙控系統經過前期空載試車、重載試車,進一步優化調整,實驗取得成功,接受改造的“32號”卡車順利實現現場裝礦-運輸-卸礦全程無人操作,卡車司機、項目組技術人員難掩欣喜,其他工區的同事羨慕不已。

        在井下不斷往返于裝礦口和卸礦口的車隊中,你會看到卡車駕駛位上的司機總在上下晃動。

        “受地壓影響,路面條件有限,礦運卡車又缺少減震避震設計,加上運距遠,運輸次數多,駕駛體驗并不好。”卡車運輸工區主要承擔二礦區井下1000米中段回采礦體拉運等工作,年拉運任務240萬噸,25噸礦運卡車是主要裝備。工區副主任瞿士文介紹,每位司機每班平均拉運礦石16次以上,每次往返平均時長20分鐘,很多時候要達到25分鐘,作業十分艱苦枯燥。

        開了27年礦運卡車的司機胡文輝體會更深:“因為顛簸,開一天車,腰非常難受,長期下來腰病很難避免。”

        “得益于5G網絡高帶寬、低時延、大容量的特性,井下礦運卡車實現地表遠程操作,智能運轉。”瞿士文說,這將在大幅降低勞動強度的同時,徹底改善作業環境,能更好地保證職工健康,多贏。”

        礦運卡車以柴油發動機為動力來源,在井下通風條件不斷改善的今天,其運行中產生的尾氣依然是崗位職工的困擾,加之作業環境溫度高、礦石開采運輸中粉塵大、機器轟鳴噪音不小……

        探索、創新,全力推進井下少人化、無人化作業,礦山人一直在努力嘗試。

        5月,二礦區與中國移動金昌分公司、長沙迪邁數碼科技有限公司攜手,合作推進基于5G網絡的井下礦運卡車地表遠程遙控系統研發與應用試驗。經過反復調研、模擬試驗、完善升級,幾易其稿,項目方案最終敲定。

        8月,項目正式啟動實施,“32號”成為幸運的那一個。

        但現實情況復雜得多。長沙迪邁數碼科技有限公司技術人員介紹,與技術日趨成熟的地面汽車無人駕駛不同,在井下環境實施車輛無人駕駛存在巷道狹窄且人車共用、光照條件不均勻、無法利用衛星定位系統、通訊信號布局難度大等諸多挑戰。同時,礦運卡車相較井下有軌車輛而言,沒有“線路”約束,稍有偏差就可能發生碰撞,精準完成每一個操作更難保證,信息網絡與車輛控制網絡必須無縫結合。

        5G網絡就是這中間搭建的高速路,借力于此,項目成功融合應用“5G+礦運卡車無人駕駛”“5G+井下交通智能管理”等前沿技術。

        項目組率先布置5G基站并進行應用組網,成功實現井下5G信號全覆蓋,同時升級“32號”。首先對卡車轉向、剎車、換擋、燈光、喇叭等所有功能進行線控改造,實現模擬駕駛艙對卡車井下行駛各項操作信號的精確采集和智能控制,順利通過5G網絡迅速下達運行指令,并同步接收車輛運行狀況信息反饋,保證各個動作靈活切換。

        整個過程充分考驗著系統的智能控制水平和環境感知技術。為此,項目組為車體加裝各類環境感知原件、執行器、傳感器和攝像頭,同步建立探測系統,憑借視頻、雷達、激光、音頻“四位一體”的優勢,使無人駕駛礦運卡車實現360°無死角感知,自動放礦、軌道障礙物識別、防碰撞預警等核心功能更趨完善,順利完成自主倒車入位、精準???、自動傾卸、軌跡規范、自主避障等環節。

        從事過井下礦運卡車駕駛工作的王志峰說,一直以來,司機滿載駕駛時可以穩定卡車時速在20千米,遠程遙控的設計速度最高值為每小時25千米,通過培訓、練習,目前能夠駕馭遙控車的司機已逐步將時速提升到每小時17千米以上,而且培訓、練習仍在繼續。

        現在,“32號”已編入生產序列,每天運輸10次。

        隨著項目推進,二礦區將根據試運行情況不斷優化系統,實現井下礦運卡車集群調度、自主行駛目標,并陸續推廣改造其他礦運卡車。作業效率、安全管理也將隨之升級。

        “表面上像是玩游戲,實際還是有一定技術。”參加首批遠程操作培訓的年輕司機張曉明說,雖然模擬駕駛艙設計與實際駕駛完全一致,但剛開始操作時,通過屏幕獲得的感受與在井下實際操作存在很大差異,并不能完全適應。尤其,在礦井下能親眼看到和親身體會到,準確度比較好掌握;遠程遙控時,駕輕就熟的工作也讓他有些緊張。但他表示,很喜歡新的工作模式,會努力學習、練習,找感覺、練技術,摸索出新經驗,熟練掌握無人駕駛技術。

        “駕駛座”上的他,一邊盯著屏幕,一邊熟練地操控著方向盤、遙控桿;井下,“32號”伴隨著機器轟鳴聲,在隨處可見的基站和天線端下,來回穿梭……

         

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