矿山无人化、智能化 慧拓全栈式“愚公”解决方案

2020年06月02日08:20  来源:中国网
 
原标题:矿山无人化、智能化 慧拓全栈式“愚公”解决方案

  说起采矿,人们常会联想到塌方、爆炸等安全事故以及触目惊心的伤亡数字。于是,如何在采矿过程中尽可能的实现“无人化”、智能化,降低事故伤亡率成为了各大矿企转型的方向。

  矿山无人化的赛道中,要想保持领先,技术是第一生产力。慧拓团队有着近30年的技术沉淀,其首席科学家王飞跃教授(现任中科院自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任)是全球矿山无人化的先驱,早在上世纪90年代起便负责全球该领域龙头卡特彼勒的无人采矿项目。在这样深厚的技术积累基础上,慧拓自2017年起便开启了无人矿山技术的产品化进程,并在2019年率先成为国内首个完成在矿区商业化落地运营的企业。进入2020年,慧拓正式发布“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案,该方案共花三年多时间打造,是国内首个,也是目前国内唯一自主研发的矿山无人化全栈式整体解决方案,在可靠性、稳定性和完整性方面达到全球领先水平。

  放眼历史,人类的技术进步从来不是突变、一簇而就实现的,而是靠此前深厚的技术积累到达一个临界点后产生的爆发。深耕无人矿山领域多年的慧拓已经构筑了深厚的技术壁垒,其每一次技术迭代都在推动整个行业的技术进步,在未来让“矿难”成为历史名词,从而挽救数以万计的生命。

  “愚公YUGONG”六大系统,提供智慧矿山无人化全栈式解决方案

  “愚公YUGONG”方案由六大系统组成,可以帮助客户实现智慧矿山无人化作业全流程。它们包括:云端智能调度与管理系统、矿车无人驾驶系统、挖机协同作业管理系统、无人运输仿真系统、远程驾驶系统和V2X车路协同感知系统。

  其中,云端智能调度与管理系统是“统领智慧矿区无人化作业的云端大脑”,具备出色的分析、决策、协调能力,持续、稳定地保证全面落实矿区安全生产作业计划,运筹帷幄于指挥中心,决胜于无人矿山生产方方面面。

  矿车无人驾驶系统具备高度单车自动驾驶能力,能够实现自动驾驶、自主避障、协同装载、智能跟车、自动卸载等功能,而且可以通过4G/5G/V2X等多种方式,在云端智能调度与管理系统指挥下,实现与挖机、电铲、推土机等各种装载和辅助设备的协同作业,实现露天矿山典型的“装-运-卸”作业流程,极大促进露天矿山的生产安全,提高生产效率,降低生产成本,提升矿山企业柔性产能管理能力。

  挖机协同作业管理系统令无人矿车和装载设备无间协作,可实现装载设备与无人矿车系统的协同作业,为其规划任务路径,引导其入场就位,在装载完成后引导无人矿卡离场,大大提高作业效率。

  无人运输仿真系统通过构建虚拟矿区环境、车辆、传感器等模型,搭载实车自动驾驶控制器和智能化调度平台,快速实现对整体矿区无人运输系统各项功能验证,提高系统开发效率。

  远程驾驶系统是国内首家基于5G网络实现的远程作业、日常监控和应急接管集中式解决方案。慧拓通过自主研发的视频编解码技术、组网技术和智能控制算法实现了视频和控制信号的高可靠和低延时,解决了远程驾驶中实时、稳定和安全的核心技术问题。

  V2X车路协同感知系统面向超视距感知、道路预警等应用场景。慧拓自主研发了多源异构传感数据融合感知技术、自动化协同定位、时空同步等技术,在普通嵌入式计算平台即可实时获取矿车、挖掘机、行人、社会车辆、辅助作业车辆等交通目标的3D位姿、预测的轨迹,并将感知信息通过5G/V2X技术与自动驾驶车端、云端、远程驾驶端等共享,完成全时空高动态道路信息采集和融合。

  多年技术沉淀,“愚公YUGONG”方案领跑行业技术水准

  据介绍,历经30年的技术沉淀,“愚公YUGONGYUGONG”在完整性、先进性、开放性、安全性方面具有领先优势,助力客户应对行业挑战,使矿企将经济效益极大化。相比有人驾驶,无人驾驶可以将整体效率提高30%、节油15%、轮胎寿命提升40%,并且节省人工成本,大大提高矿企的效益和竞争力。

  慧拓CEO陈龙表示:平台化和开放性是“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案的核心。慧拓为智慧矿区无人化提供全栈式、一体化的解决方案。平台化和开放性的策略使得慧拓能快速链接矿用装备厂商并系统融合,推进整个产业生态的智能化,从而为矿业集团快速、低成本、高安全地实现智慧化、无人化进程,实现国家在能源、有色、基建采矿业的智慧化战略布署。

  首先,“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案具备智慧矿山无人化全套解决方案及成型产品,具有完整性和系统性。通过子系统的选配组合,”愚公YUGONG“方案既适用于矿车全部无人驾驶的场景,又适用于无人驾驶和有人驾驶矿车混行的场景,提高了解决方案的应用能力。

  其次,“愚公YUGONG”方案提供的矿车无人驾驶系统具备卓越的兼容和扩展能力,可以适配不同品牌不同型号的宽体自卸车和大型刚性矿用卡车;云端智能调度与管理系统具备优秀的平台化能力,可以同时管理采用“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案的矿车和采用其他公司无人驾驶系统的矿车,此外还可以无缝兼容矿区已经部署的露天卡调等各种MES系统。

  第三,为确保矿区无人运输中的人员与设备安全,“愚公YUGONG”方案分别通过智能化安全调度、极端工况仿真模拟测试、全方位技术方案冗余、驾驶模式冗余、多层次多级别故障监测与安全处理机制、全方位通讯防护体系等多个方面采取措施,形成全方位立体化的安全防护系统。其中安全管理系统独立于自动驾驶软件之外,确保任何时刻都能进行安全停车,确保绝对安全可靠。

  最后,基于团队原创的平行驾驶技术,“愚公YUGONG”方案提供了世界首创的虚实互动无人运输仿真系统,实现真实矿区有限数量无人矿车和仿真矿区充分数量无人虚拟矿车的虚实互动,充分验证云端智能调度与管理系统在复杂矿区环境下多作业区域的多车管理调度能力和系统可靠性,既确保了无人矿卡在测试期间的安全性,也大幅提高了系统开发效率。

(责编:杨虞波罗、吕骞)