井下铲运机无人驾驶系统发展及5G应用

铲运机无人驾驶是智能矿山建设的重要组成部分,为了实现高海拔高寒地区井下无人采矿,通过梳理国内外铲运机无人驾驶系统发展现状,分析铲运机自主行驶系统相关理论和关键技术,从地下铲运机轨迹偏差预测技术、自主行驶多偏差控制技术和防碰撞预测与控制技术等方面进行了归纳总结。以西藏华泰龙矿为例,采用最新网络通信技术5G,建设了5G+铲运机无人驾驶系统。对铲运机无人驾驶系统在高海拔高寒地区的发展具有重要意义。

基于5G+无人驾驶铲运机远程出矿技术及应用

以多金属采矿场407中段东部采场为背景,建设“5G+无人驾驶铲运机远程出矿应用场景”,该系统采用5G技术、铲运机搭载工控机、激光雷达、IMU传感器、毫米波雷达、超声波传感器、视频摄像头等设备,以车载工控机作为计算中心,融合传感器数据算法感知环境,利用SLAM技术实现作业场景地图构建和车辆定位,通过5G网络将设备信息及井下场景与地面操控台进行数据交互,实现铲运机从自主行走、装矿、卸矿全流程无人化驾驶出矿作业,为国内智能矿山推广无人驾驶铲运机模式提供实践经验。

基于5G技术的井下铲运机远程控制设计与应用

随着矿山开采深度不断增加,开采环境越来越恶劣,开采难度越来越大。为应对深部开采所面临的各种困难,提出“机械化换人、自动化减人”构想,而以5G为代表的新一代信息技术使远程控制的无人采矿成为现实。以焦家金矿为例,通过统一规划、分步实施,经铲运机设备端改造、5G网络建设、集控操控技术接连3类工作的开展,最终完成井下铲运机远程控制及应用。该系统技术成熟、建设速度快、成本适中,可有效提升安全生产水平,真正提高开采效率,推动矿山少人化进程,在新一代信息技术与安全生产的深层次融合方面具有明显示范作用。

铲运机智能控制系统研究

随着绿色化、智能化时代的到来,矿山企业开始着力打造绿色智能矿山生产作业体系。其中,铲运机的智能控制是建设绿色智能矿山的重要支撑之一。铲运机智能控制系统以物联网+5G网络为基础,采用远程驾驶与无人驾驶两种控制模式,从而实现矿山井下铲运作业的少人化乃至无人化。铲运机智能控制系统由高速网络系统、自动控制系统、视频监控系统、状态监测系统、计量系统、智能控制平台、智能配矿系统和安全避障机制八个部分组成。目前,该系统已在矿山企业完成工业试验。