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[转载]当自动驾驶遇上矿山挖掘,未来无人化矿山的真实模样已经开始显现

已有 2015 次阅读 2018-10-29 09:47 |系统分类:科普集锦|文章来源:转载

 当自动驾驶遇上矿山挖掘,

未来无人化矿山的真实模样已经开始显现


10月20日,持续三天的2018中国国际矿业大会在天津梅江会展中心落下帷幕。本届大会以“开放新格局,合作新模式”为主题,以“一带一路”矿业国际产能合作为切入点,着力推进全球矿业界的对话、交流与合作。近年来,随着无人化技术的发展,如何打造智能化、无人化矿山系统成为本次大会的热门话题。


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我国正处在智能制造现代化高速发展的时期,在人工智能技术的催动下,各行各业都在发生着巨变。矿业是我国国民经济的重要基础产业,也是国家战略安全的重要保障。2017年以来,矿业经历了短暂的复苏,在新科技的赋能下,发展智能化乃至无人化采矿技术,革新矿山开采模式减少作业人员的数量,是我国矿业的必由之路。


作为国内矿山行业最高级别会议,2018中国国际矿业大会在天津梅江会展中心举行,有关“智能矿山、绿色矿山“的讨论引起强烈反响。究竟什么样的矿山才是智能矿山,未来的智能矿山应该被建设成什么样子,目前又已经有哪些先进的技术?自动化技术能给矿山带来什么?带着这些疑问,智车科技记者从报告嘉宾及会展实力企业口中得到了答案。


自动化技术能给矿山带来什么?


北京矿冶科技集团公司智能矿山中心主任张元生提到,自动化技术主要体现在运营模式上,智能矿山应该具备几个特点:生产管理全面实现网络化、远程化、遥控化乃至无人化,采矿作业环节要实现智能化,选冶过程要实现自动化乃至智能化,运输调度要实现无缝化。总体来说,智能矿山建设的核心主体内容包括:智能化三维采矿设计、井下全覆盖的光纤网络系统、井下物联网平台、地下精确定位和导航系统、井下快速测量手段的使用、井下爆破新技术的使用、设备实现自主作业和智能化作业、一体化调度系统、安全监测系统、大数据采集系统等。


中国恩菲矿山事业部信息化智能化中心主任葛启发同样表示,在我们看来,智能矿山的建设,必须包含四个方面:生产工艺自动化、物流管理智能化、固定设施无人化、生产管理全面信息化,最终实现矿山的安全、绿色、高效开采,做到理念创新、体制创新、管理创新、技术创新。


全球矿业目前也正经历着一场新的革命,大数据、人工智能、物联网这些技术和矿山的结合越来越密切。矿山生产模式不断更新,采矿工业向规划化、集约化、协同化方向发展,采矿工程迈入遥控化、智能化乃至无人化阶段,选冶过程全面实现自动化。


从上世纪80年代就开始研究和应用自动化、数字化、智能化开采技术的卡特彼勒公司,露天采矿及发展事业部国际区总裁杨彼得称:“无人化运输系统对于矿山来说是非常重要的,这意味着安全生产效率的提高,真正可以做到零受伤和零时间损失。另外,机械使用率的大数据分析也非常重要,能够使矿山提升机械化使用效率,避免因不当保养和停机造成不必要的损失。”


国内首个无人矿山端到端解决方案供应商慧拓智能CEO陈龙也提及,一方面,矿山环境恶劣,开采深度增加,地点偏远封闭,对无人化需求迫切;另一方面,矿山机械运作单一,重复性操作,是机械自动化与智能化的合适场景。


同样,在北京矿冶科技集团公司智能矿山中心主任张元生看来,虽然目前不少矿山装了传感器,但是布置规模和监测的内容,离成熟物联网差距很大。未来物联网建设不仅能够感知环境、感知采矿的岩石条件,还要从装备,采购来之后进厂,到生命周期,全部管理起来,仍需下功夫。


关于智能矿山,国内外是否有成熟的解决方案?


北京矿冶科技集团公司智能矿山中心主任张元生表示:目前,国际上已经有很多建设得很好的智能矿山,比如大家熟悉的巴厘克、力拓等,都在大幅度拓展智能矿山建设。力拓在西澳建立了远程综合网点中心,目前取得了很大的进展;澳大利亚Northparkes矿山,目前已经实现了一个人控制三台铲掘机进行作业,这对整个智能矿山的建设发展起到了很大的推动作用。


目前,国内外矿山机械的无人化均处于初级阶段。国外已经发展到以运输卡车无人驾驶为龙头的自动化采矿阶段。自动控制钻机-穿孔作业、无人驾驶矿用卡车、GPS卡车调度系统、边坡位移实时监测等已经应用娴熟。较为知名的公司有:Caterpillar、Komatsu、Hitachi等。


国内慧拓智能机器有限公司正在研发矿山无人化管理系统以及端到端的矿区无人运输解决方案,该方案主要包括三大部分内容:矿卡无人化、挖掘机的半自主化以及机群管理与调度系统。它能够在降低单车改装成本的前提下实现集群化的运营管理,让矿山运输更安全高效,将加速我国矿山开采向智能化转变的进程。

 

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作为国内无人化矿山运营整体解决方案领域的“独苗”,记者特地参观了慧拓智能展位。展会前聚集了众多参会嘉宾以及前来咨询业务和洽谈合作的企业代表。


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中国冶金矿山企业协会、中国冶金矿山两化融合委员会秘书长南世卿先生来到慧拓展台指导工作,对慧拓无人化矿山运营解决方案表现出了强烈的兴趣。澳大利亚第三大铁矿石出口商的FMG集团企业代表说:我认为慧拓智能的理念和技术都非常先进,且产品已经在进行测试, 这很令我意外,excellent!”


徐工集团、中煤集团、葛洲坝集团、洛阳钼矿集团等诸多国际、国内知名大型企业均在慧拓展台停留很长时间,并详细咨询了慧拓如何实现矿山无人化运营以及慧拓的技术优势。通过了解,一致称赞慧拓的平行矿山方案,是革命性的,能彻底解决目前矿山运营的痛点,非常看好慧拓的发展前景。


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为大型矿山做整体运营设计方案的国内知名设计院董事长亲自到慧拓展台进行深入交流,他表示:现在很多矿山企业在设计之初就已经提出了将无人化运营考虑进整体方案,这是解决矿山企业招人难、提高安全性、提升生产效率的最佳办法。并且该董事长在展会逐家交流后,认为慧拓是最有“干货”的一家公司,非常期待与慧拓在展会后进行更深一步的合作沟通。


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未来的技术发展方向怎样?

 

北京矿冶科技集团公司智能矿山中心主任张元生说:“以前谈无人矿山还为时过早,但智能技术发展到目前的水平,已经到了推进无人矿山或无人采矿建设的新阶段。目前,国家的“十三五”重点研发计划已经继续立项,对无人采矿技术的研究攻关进行支持。可以说,目前从技术、装备和矿山的基础条件方面,很多矿山都逐渐具备了建设无人矿山的可能性。”


中国矿业联合会地质与矿山装备分会理事长周寅伦也表示:对于智能矿山的智慧程度,每个人都有各自不同的理解和见解。我们每一个矿业人都应该成为用信息化改造传统矿业的推动者和践行者。对于矿企尤其是规模较大的矿企来说,更应该积极探索和实践集约化、连续化、遥控化等新的采矿模式,推进矿业信息化也一定是矿企转型升级的工作重点。对于矿业装备的生产与服务商来说,应该重点把自己的关注点放在发展智能矿山采矿设备制造和软件业务上。随着矿山智能化建设的推进,除了将面临资金短缺问题,更严峻的是行业将面临人才的不足。因此,高校和企业都应该培养面向未来的创新人才,这也是一项非常重要的任务。


本文部分资料来源中国矿业报,慧拓智能机器有限公司,智车科技(IV_Technology)整理


 



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