一、基本信息
礦山種類：煤礦
應用場景：井下(地下)無人駕駛
場景實例：井下輔運車輛自動駕駛
機器人產(chǎn)品及制造單位：井下煤礦無軌膠輪運輸機器人，天地(常州)自動化股份有限公司、陜西陜煤榆北煤業(yè)有限公司信息化運維分公司
應用單位：國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司紅柳煤礦
二、詳細介紹
1.重點解決的痛點難點問題
無軌膠輪車是現(xiàn)階段我國煤礦輔助運輸?shù)闹饕侄沃?，承擔除煤炭運輸外的所有運輸任務，包括儀器設備、生產(chǎn)物料、操作人員等的運輸，是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)高效運轉的重要保障。煤礦礦井輔助運輸任務繁重，傳統(tǒng)調度方式效率低下。煤礦井下無法實現(xiàn)GPS信號覆蓋，井下狹長巷道空間內(nèi)無線通訊傳輸距離有限，現(xiàn)有輔助運輸設備調度大多依賴人工，無法實現(xiàn)高效、統(tǒng)一調度以及時應對突發(fā)情況。傳統(tǒng)無軌膠輪車運輸人工依賴度高，安全隱患大。無軌膠輪車作為煤礦井下主要輔助運輸方式，作業(yè)環(huán)節(jié)多且雜，用工數(shù)量占紅柳煤礦井下用工人數(shù)的35%，且人工作業(yè)效率低;工作環(huán)境惡劣，易發(fā)生頂板事故，且井下通風較差，作業(yè)人員面臨較大的安全隱患和職業(yè)病風險。
2.解決方案介紹
井工煤礦無軌膠輪運輸機器人由地面遠程管控平臺、井下蜂窩車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、礦用智能路側單元、車載智能感知系統(tǒng)和車載決策控制系統(tǒng)構成，具備井下高精度低時延定位、安全冗余感知、高效精準決策控制等能力，實現(xiàn)井下無人化輔助運輸功能。井工煤礦無軌膠輪運輸機器人創(chuàng)新提出了煤礦井下基于蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)和邊緣計算(MEC)的井下車路協(xié)同技術，開發(fā)完成井下5G通訊網(wǎng)絡和5G+遠程管控平臺，構建低延時、高寬帶、高可靠性的井下C-V2X運行環(huán)境，通訊帶寬≥50Mbps、傳輸時延≤10ms，實現(xiàn)機器人井下-地面全景交互和應急干預;采用井下路側單元邊緣計算技術，減少車端對算力的需求，實現(xiàn)井下車路協(xié)同。創(chuàng)新提出井下LiDAR-IMU-UWB多源融合車規(guī)級定位導航技術，研制完成基于車端UWB標識卡的“類GNSS”定位導航系統(tǒng)，定位響應時延≤100ms，綜合定位精度≤50cm，解決井下環(huán)境動態(tài)目標定位精度低的技術難題。優(yōu)化車端一體化感知系統(tǒng)，井下全場景下障礙物識別閾值優(yōu)于30cm、識別率優(yōu)于95%，車輛盲區(qū)監(jiān)測最小識別范圍 10cm、超視距感知距離≥400m，實現(xiàn)煤礦井下障礙物精準識別。
3.應用推廣情況及應用效果
井工煤礦無軌膠輪運輸機器人在國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司紅柳煤礦I01采區(qū)2號煤輔運巷實現(xiàn)1臺應用。
應用前，紅柳煤礦輔助運輸環(huán)節(jié)自動化水平低，運輸過程用人多、人工成本高且生產(chǎn)作業(yè)效率低。應用后，機器人實現(xiàn)全長3km的自動駕駛常態(tài)化運行，累計安全運行里程超1000km;單車人工成本減少20萬元/年以上，安全事故發(fā)生率為0，相關路段建設的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡提升了井下運輸效率20%以上。
內(nèi)容來源：中國機械工業(yè)聯(lián)合會機器人分會
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