9月中旬,內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原已經(jīng)入秋,天氣漸涼。位于草原中心的寶日希勒露天煤礦正24小時(shí)作業(yè)不息,一輛輛總重接近400噸的重型礦車正在礦區(qū)內(nèi)穿梭自如。但是,與其它礦區(qū)不同的是,這些礦車內(nèi)看不到司機(jī)的身影。
這是國(guó)能寶日希勒能源有限公司聯(lián)合航天重型工程裝備有限公司與青島慧拓智能機(jī)器有限公司,共同完成的極寒型復(fù)雜氣候環(huán)境露天煤礦無(wú)人駕駛卡車編組安全示范工程中的一景。9月15日,該項(xiàng)目分別通過(guò)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的工業(yè)性示范運(yùn)行安全評(píng)審和科技成果鑒定、國(guó)家能源集團(tuán)組織的項(xiàng)目驗(yàn)收,成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,為期一年多的項(xiàng)目建設(shè)收獲了圓滿成效。
寶日希勒露天礦:全天候 真無(wú)人駕駛
在礦區(qū)不遠(yuǎn)處一座臨時(shí)調(diào)度指揮中心內(nèi),95后的楊明成正聚精會(huì)神地盯著面前的三個(gè)大屏幕,上面展示的是礦車作業(yè)實(shí)時(shí)畫面、各種車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)以及礦區(qū)實(shí)時(shí)地圖。
所有自動(dòng)駕駛的礦車均裝備了北斗提供的RTK(實(shí)時(shí)差分定位)定位,通過(guò)5G基站進(jìn)行位置共享和數(shù)據(jù)傳輸。但在大多數(shù)情況下,無(wú)人駕駛調(diào)度指揮人員都扮演著一個(gè)監(jiān)測(cè)者的角色,只有在礦區(qū)情況和環(huán)境出現(xiàn)變化時(shí)才需要重點(diǎn)關(guān)注。
比如在下雪天,通過(guò)一鍵開啟雪天模式,讓礦車的平均時(shí)速下調(diào)到約20公里,無(wú)人駕駛控制器也會(huì)開啟謹(jǐn)慎的駕駛方式,以適配天氣和路面變化。
“第一次和家人視頻工作場(chǎng)景時(shí),他們一度以為我在打電競(jìng)游戲?!睏蠲鞒稍诮邮苡浾卟稍L時(shí)笑稱,這可能是最不像煤礦的煤礦工作場(chǎng)景了,“以前從沒想過(guò)在煤礦上班也能有如此‘未來(lái)感’”。楊明成說(shuō)道。
楊明成是寶日希勒露天煤礦無(wú)人駕駛項(xiàng)目的調(diào)試工程師。寶日希勒露天煤礦始建于1998年,有著優(yōu)質(zhì)豐富的煤礦資源,核定產(chǎn)量位列全國(guó)露天礦前三,是東北煤炭最重要的供應(yīng)方。由于地處北緯49.22°,寶日希勒露天煤礦也是中國(guó)最北端的大型煤礦之一,冬季夜間最低溫度甚至可能達(dá)到零下50℃。
極端的天氣、惡劣的作業(yè)條件,對(duì)寶日希勒煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。在這種艱難險(xiǎn)重的駕駛工作中,如果能用機(jī)器替代人工駕駛,不僅能更好保障煤礦人員生命財(cái)產(chǎn)安全,還降低了成本,提高了效率。于是,對(duì)無(wú)人駕駛礦車的需求應(yīng)運(yùn)而生。
2020年初,寶日希勒露天煤礦按照國(guó)家能源局要求推進(jìn)智慧礦山建設(shè),布局5G設(shè)施;同年5月,無(wú)人駕駛項(xiàng)目正式啟動(dòng),在仿真測(cè)試、封閉場(chǎng)地動(dòng)態(tài)調(diào)試、極寒氣候五車編組連續(xù)運(yùn)行、全天候不間斷作業(yè)、車內(nèi)無(wú)安全員等一項(xiàng)項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)的目標(biāo)中,最為艱難的便是極寒氣候下“全天候、真無(wú)人”的實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)目的完成可突破國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”環(huán)節(jié),代表國(guó)內(nèi)智慧礦山無(wú)人化的最高水平。
項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人高玉告訴記者,之所以能實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,是因?yàn)樵诘V車的車前、車后加裝多個(gè)攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。這些設(shè)備像人的“眼睛”和“耳朵”那樣讓礦車可以看得見,聽得著,并通過(guò)算法進(jìn)行感知融合,補(bǔ)齊盲點(diǎn),排除礦區(qū)冬季飄雪、夏季沙塵等復(fù)雜環(huán)境因素的干擾。此外,礦車還進(jìn)行了內(nèi)部相應(yīng)的線控改造,車上裝載通訊、定位、控制單元,部署無(wú)人駕駛軟件。
“項(xiàng)目啟動(dòng)后,僅僅三個(gè)月就完成了對(duì)5臺(tái)礦車的改造和封閉測(cè)試場(chǎng)地與模擬測(cè)試場(chǎng)地全部調(diào)試內(nèi)容?!备哂裾f(shuō)。
然而,極寒條件對(duì)無(wú)人駕駛改造還是提出了非常嚴(yán)苛的硬件要求。入冬以后,氣溫驟降至零下30度,這不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許多常規(guī)器件的工作溫度,甚至?xí)黄埔恍╇娮釉骷拇鎯?chǔ)溫度,導(dǎo)致設(shè)備失靈,乃至徹底損壞。
25歲的嵌入式軟件工程師劉平經(jīng)歷了那個(gè)最艱苦的時(shí)刻。90后的他以及同樣年輕的技術(shù)團(tuán)隊(duì),已在寶日希勒露天煤礦工作了一年多。他說(shuō),為了能讓傳感器、芯片在零下50℃的極寒條件下安全穩(wěn)定運(yùn)行,就需要開發(fā)傳感器恒溫控制設(shè)備。但新款芯片資料匱乏,只能從底層一步步搭建、調(diào)試,期間遇到了戶外程序無(wú)法下載、車輛調(diào)試難、設(shè)備變磚等種種難題。
最難的,還是在室外零下35℃環(huán)境里調(diào)試和安裝設(shè)備。劉平說(shuō),“即使我們穿著防寒服、防寒鞋,但在冷風(fēng)里待不到15分鐘,身上的熱量就全沒了,那是我人生第一次感覺到什么叫‘寒冷’,連筆記本電池都撐不了10分鐘。即便如此,我們還要爬到四五米高的礦車上,因?yàn)槭痔子绊懽鳂I(yè),只能空手扶著寒鐵,直到設(shè)備調(diào)試完成,大家的手都都凍的紅腫。但不管遇到什么困難,不管要反復(fù)試驗(yàn)多少次,我們當(dāng)時(shí)的信念就是一定要把問(wèn)題解決。”
最終,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)給每臺(tái)無(wú)人礦車都安裝了包括耐低溫裝置與傳感器等航空級(jí)別接口的零部件,使其具備了在極寒、顛簸環(huán)境下運(yùn)行的可靠性。并研發(fā)卸載物料殘留檢測(cè)、二次提車卸載、地圖自動(dòng)采集與一鍵更新、道路平整度自動(dòng)檢測(cè)、防車轍均衡碾壓控制等先進(jìn)技術(shù)確保系統(tǒng)運(yùn)行安全流暢、提升有效作業(yè)時(shí)長(zhǎng)。
同時(shí),項(xiàng)目組共同起草和制定了《露天煤礦無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)總體技術(shù)條件》、《露天煤礦無(wú)人駕駛礦用自卸車技術(shù)條件》等10項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布了無(wú)人駕駛項(xiàng)目工業(yè)運(yùn)行安全管理辦法和安全作業(yè)規(guī)范。
去年12月,該項(xiàng)目入圍國(guó)資委“大國(guó)重器英雄榜”;今年5月,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)連續(xù)作業(yè);今年7月,實(shí)現(xiàn)了安全員下車;如今,伴隨著項(xiàng)目正式通過(guò)工業(yè)運(yùn)行,已實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域內(nèi)兩項(xiàng)世界第一、三項(xiàng)國(guó)內(nèi)第一,在智慧礦山無(wú)人化領(lǐng)域首開“全天候、真無(wú)人”項(xiàng)目先河,在國(guó)內(nèi)起到行業(yè)示范引領(lǐng)作用。
高玉表示,如果各礦區(qū)無(wú)人駕駛項(xiàng)目難度最高為十級(jí),此次寶日希勒露天礦的項(xiàng)目難度幾乎置頂。突破難度系數(shù)最高的礦區(qū)環(huán)境限制,并實(shí)現(xiàn)安全員下車的24小時(shí)作業(yè),意味著能夠?qū)⒋隧?xiàng)目經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)制,而其搭建起的行業(yè)壁壘,最終會(huì)推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成,加速無(wú)人駕駛在更多礦區(qū)進(jìn)行規(guī)?;涞?。
而對(duì)于寶日希勒露天煤礦來(lái)說(shuō),無(wú)人駕駛項(xiàng)目的成功也能帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。一方面,傳統(tǒng)礦區(qū)是四班三倒制,每次換班時(shí)間大約在1小時(shí)左右,而自動(dòng)駕駛作業(yè)則基本不需要占用換班時(shí)間,節(jié)省出來(lái)的時(shí)間可以直接用于運(yùn)輸作業(yè);另一方面,目前無(wú)人駕駛的車輛最高車速達(dá)到40km/h,超過(guò)有人駕駛規(guī)定的30km/h,無(wú)人駕駛系統(tǒng)可動(dòng)率大于96.7%,已實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛運(yùn)輸綜合效率不低于有人駕駛。
航天重工項(xiàng)目經(jīng)理趙毅表示,依照人均年工資20萬(wàn)元計(jì)算,5臺(tái)礦卡無(wú)人化改造完成后,可替換當(dāng)前16名礦卡駕駛?cè)藛T,每年將節(jié)約人工成本320萬(wàn)元;隨著后續(xù)系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升,將在運(yùn)輸量、節(jié)油、減少損耗備件等方面取得積極效果。
截至今年8月,無(wú)人礦卡累計(jì)編組運(yùn)行5萬(wàn)余公里,土方運(yùn)輸量達(dá)60余萬(wàn)立方米。在剛剛結(jié)束的項(xiàng)目驗(yàn)收中,驗(yàn)收評(píng)審組專家一致建議,后續(xù)可進(jìn)一步擴(kuò)大項(xiàng)目應(yīng)用范圍,在當(dāng)前不低于有人駕駛效率基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高運(yùn)行效率。
無(wú)人化勢(shì)在必行
如果不曾親臨這座中國(guó)最北、冬季最為寒冷的大型露天煤礦——寶日希勒露天煤礦,很難想象礦區(qū)的工作條件和生活環(huán)境有多么艱苦:每年冬季零下50℃的嚴(yán)寒,春秋兩季巨大的日夜溫差,大股風(fēng)沙、雨雪席卷礦區(qū)。
條件艱苦,再加上高強(qiáng)度、高危險(xiǎn)性的工作環(huán)境,讓越來(lái)越多煤礦再難找到年輕的礦車司機(jī)。“夏天的時(shí)候,車?yán)锵窨緺t,沙啊,煤灰啊,從車窗縫里不斷灌進(jìn)來(lái)?!?曾有礦車司機(jī)在接受媒體采訪時(shí)表示,“這個(gè)礦幾百個(gè)礦車司機(jī)里面,一個(gè)90后都沒有,現(xiàn)在的娃娃都吃不了這個(gè)苦?!?/p>
劉平也笑稱,“如果在礦區(qū)遇到90后,那多半就是礦山無(wú)人化的技術(shù)人員?!?/p>
用來(lái)裝載渣土和煤炭的重型礦卡是煤礦作業(yè)中最重要的運(yùn)輸工具,一個(gè)煤礦幾百名員工里,大多數(shù)都是礦車司機(jī),但眼下司機(jī)難招成為各大煤礦共同面臨的困境。
此外,礦區(qū)通常是四班三倒制,夜間班次凌晨三四點(diǎn)作業(yè),本就是最容易犯困的時(shí)候,礦車司機(jī)的工作又是在一段兩三公里的路上重復(fù)、枯燥地來(lái)回運(yùn)輸,一不留神就可能引發(fā)運(yùn)輸事故。
對(duì)于礦區(qū)來(lái)說(shuō)安全重于一切,用自動(dòng)駕駛的礦車替代人力司機(jī),避免駕駛風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)又能節(jié)省人力成本,提高效率,是當(dāng)下中國(guó)各礦區(qū)智慧升級(jí)的關(guān)鍵一環(huán)。
于是,在勢(shì)能強(qiáng)大的黑科技支撐下,如火如荼的智能化改造讓礦區(qū)煥發(fā)出蓬勃的生命力。例如在寶日希勒露天礦,常常能見到礦山無(wú)人化工程師,自如調(diào)度與管理無(wú)人礦用車智能作業(yè),并耐心細(xì)致地為礦區(qū)工作者講解操作規(guī)范。
事實(shí)上,中國(guó)礦山無(wú)人化進(jìn)程堪稱是國(guó)際行業(yè)發(fā)展的快進(jìn)版。上世紀(jì)八九十年代,美國(guó)、澳大利亞等國(guó)已開始推動(dòng)采礦自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)以降低勞動(dòng)力成本。而我國(guó)在80 年代開始推行綜合機(jī)械化開采并自行研制大型煤礦機(jī)械裝備,即便采礦業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn),但仍與發(fā)達(dá)國(guó)家存在明顯差距。
而隨著國(guó)際礦山自動(dòng)化的發(fā)展,礦車自動(dòng)駕駛的可行性、安全保障性和降本增效性已經(jīng)被驗(yàn)證。卡特彼勒、小松等工程機(jī)械企業(yè),在多地露天礦通過(guò)礦卡自動(dòng)駕駛解決方案,已漸漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛的商業(yè)化應(yīng)用。
卡特彼勒從2012年開始與FMG集團(tuán)合作開展自動(dòng)駕駛運(yùn)輸項(xiàng)目,截至2019年9月,其無(wú)人駕駛礦車已經(jīng)運(yùn)行了近33500萬(wàn)千米,物料運(yùn)輸量達(dá)10億噸。而FMG集團(tuán)測(cè)算,其自動(dòng)駕駛礦車生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)人工運(yùn)輸提升了30%。
在全球礦產(chǎn)資源總產(chǎn)量第一的中國(guó),近年來(lái)勞動(dòng)力短缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻,相關(guān)政府部門逐步加大對(duì)礦業(yè)智能化的引導(dǎo)。2016年,國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局對(duì)外發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》行動(dòng)計(jì)劃,提出要在2030年實(shí)現(xiàn)煤炭智能化開采。
2020年在疫情催生下,智能化政策加速出臺(tái)。2020年3月,在國(guó)家發(fā)改委、能源局等八部委印發(fā)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》。2021年5月,工業(yè)和信息化部發(fā)布了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”第一批重點(diǎn)行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景,礦業(yè)成為首批重點(diǎn)推廣的五大行業(yè)之一。2021年6月,國(guó)家能源局、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局聯(lián)合印發(fā)《煤礦智能化建設(shè)指南(2021年版)》,對(duì)煤礦智能化建設(shè)提出了更為明確的目標(biāo)與重點(diǎn)。
在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下,從2017年開始,智慧礦山無(wú)人化賽道如雨后春筍般涌現(xiàn)了大批技術(shù)型公司。2019年,伴隨著國(guó)內(nèi)首個(gè)無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)在大唐寶利落地,礦山無(wú)人化進(jìn)入到真正意義上的元年。在各路企業(yè)的積極參與下,行業(yè)進(jìn)程不斷加快,應(yīng)用表現(xiàn)也越發(fā)得到礦企認(rèn)可,規(guī)?;逃弥饾u成熟。平安證券在《新基建助力礦山升級(jí),智慧礦山時(shí)代到來(lái)》報(bào)告中預(yù)測(cè)道,各類煤礦將在2035 年基本實(shí)現(xiàn)智能化,存量煤礦改造市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到上萬(wàn)億。
這個(gè)萬(wàn)億市場(chǎng)中,已有公司脫穎而出。2021年8月23日,在寶日希勒露天煤礦無(wú)人駕駛項(xiàng)目中與寶日希勒能源、航天重工攜手的慧拓,正式宣布完成超2億元B1輪融資,再創(chuàng)賽道內(nèi)單筆最大融資紀(jì)錄。此輪融資由國(guó)新央企運(yùn)營(yíng)投資基金領(lǐng)投,中科院自動(dòng)化所投資平臺(tái)中自投資、知名創(chuàng)投機(jī)構(gòu)子今投資、善金資本、日出安盛資本跟投,現(xiàn)有股東投資人賽富投資基金繼續(xù)加持。
此前,這家于2017年正式運(yùn)營(yíng)的科技企業(yè)先后獲得來(lái)自國(guó)科嘉和、賽富投資基金、凱輝基金、方和資本、漢能創(chuàng)投、海創(chuàng)母基金的投資。目前累計(jì)融資金額超5億元。
是什么讓慧拓持續(xù)受到資本市場(chǎng)青睞?依據(jù)億歐《2021中國(guó)礦區(qū)自動(dòng)駕駛研究報(bào)告》,礦區(qū)自動(dòng)駕駛市場(chǎng)中的技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)包括自動(dòng)駕駛相關(guān)改裝、前裝銷售以及平臺(tái)運(yùn)營(yíng)。作為目前國(guó)內(nèi)唯一全棧式無(wú)人礦山整體解決方案、產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商,慧拓是少數(shù)能提供技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)中的上述全部三種服務(wù)的企業(yè),礦種與場(chǎng)景覆蓋行業(yè)領(lǐng)先。
愚公YUGONG:無(wú)人礦山整體解決方案
2021年是慧拓商業(yè)項(xiàng)目規(guī)模化落地的一年,截至本年7月末,其訂單總額達(dá)3.5億元,項(xiàng)目覆蓋了煤炭、冶金、有色、水泥四大行業(yè),并分別打造出這四大行業(yè)具有標(biāo)桿意義的商業(yè)落地項(xiàng)目,加速了整個(gè)礦山無(wú)人化行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。
除露天礦外,慧拓從2020年開始布局地質(zhì)環(huán)境更惡劣復(fù)雜的井工礦,在一年多的時(shí)間內(nèi)完成了關(guān)鍵技術(shù)的落地轉(zhuǎn)化,在井工礦無(wú)人運(yùn)輸關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展,并于2021年6月與陜煤集團(tuán)小保當(dāng)煤礦、中國(guó)電信攜手建設(shè)5G+智慧井工礦區(qū)。這讓慧拓成為國(guó)內(nèi)唯一多礦種、兼顧露天礦及井工礦的全場(chǎng)景解決方案、產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商。
與此同時(shí),慧拓同步加緊產(chǎn)品化步伐,目前已完成域控制器、遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)、V2X車路感知協(xié)同系統(tǒng)、線控VCU、防碰撞系統(tǒng)等產(chǎn)品的研發(fā)和批量交付。預(yù)計(jì)在下半年將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品訂單量300%的增長(zhǎng)?;弁芈?lián)合創(chuàng)始人、CEO陳龍教授表示,慧拓致力于研發(fā)完全自主可控的智慧礦山無(wú)人化技術(shù),多維構(gòu)筑技術(shù)、產(chǎn)品、運(yùn)營(yíng)等商業(yè)護(hù)城河,立志成為中國(guó)高科技企業(yè)“國(guó)家隊(duì)”代表。
據(jù)國(guó)新央企運(yùn)營(yíng)投資基金投資負(fù)責(zé)人的公開表示,之所以投資慧拓,在于公司是中科院孵化的高科技企業(yè)代表,一直深耕礦山無(wú)人化領(lǐng)域,其自主研發(fā)的軟硬件產(chǎn)品,在業(yè)內(nèi)具有技術(shù)領(lǐng)先水平,也得到了較充分的礦山場(chǎng)景驗(yàn)證。國(guó)新央企運(yùn)營(yíng)投資基金作為一家央企背景基金,本次投資慧拓,對(duì)于推進(jìn)礦業(yè)央企智能化升級(jí)、推動(dòng)提升礦山安全生產(chǎn)水平具有重要的意義。
該負(fù)責(zé)人還表示,下一步,國(guó)新央企運(yùn)營(yíng)投資基金將充分整合資源,精準(zhǔn)實(shí)施賦能,加速慧拓智慧礦山無(wú)人化產(chǎn)品體系在礦山的廣泛應(yīng)用,打造智慧礦山無(wú)人化的標(biāo)桿企業(yè)。
平行理論打造平安礦山
推進(jìn)礦業(yè)智能化轉(zhuǎn)型必須以卓越技術(shù)創(chuàng)新為支撐?;弁厥怯芍锌圃悍趸母呖萍脊?,技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)有著近30年的技術(shù)沉淀,首席科學(xué)家王飛躍教授更是全球智慧礦山無(wú)人化先行者,提出了具有世界首創(chuàng)性的ACP平行駕駛技術(shù),并以此為基礎(chǔ)加速礦山無(wú)人化的落地。
目前比較流行的礦車無(wú)人駕駛方案是,裝有攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和北斗定位的礦車將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)至后方具備超高計(jì)算能力的服務(wù)器上,而這個(gè)服務(wù)器就如同一個(gè)“云端大腦”,能精準(zhǔn)控制所有礦車的行動(dòng)軌跡。但一個(gè)礦區(qū)幾百輛礦車穿梭在不斷變化的礦區(qū)道路中,對(duì)云端大腦的計(jì)算能力提出了極大挑戰(zhàn),而這其中,如何讓無(wú)人礦車安全、高效的通過(guò)十字路口成為最大的難點(diǎn)。
此前,礦區(qū)有人駕駛的車輛通常采用先到先行通行規(guī)則,以及此后工程師設(shè)定的紅綠燈通行規(guī)則,均無(wú)法很高解決礦區(qū)十字路口通行難題?!斑@兩張方案,路口總會(huì)有礦車停下,而這個(gè)路口不一定是平路,礦車裝載了幾十噸的貨物停在坡道上,時(shí)間久了,剎車片就會(huì)失靈,會(huì)造成溜坡,非常危險(xiǎn)?!被弁毓こ處煾度A博士說(shuō)。
但是在平行駕駛方案中,與實(shí)際無(wú)人礦車、礦山場(chǎng)景等相對(duì)應(yīng),會(huì)建有一個(gè)虛實(shí)互動(dòng)的平行礦山作為整個(gè)無(wú)人礦山系統(tǒng)的描述系統(tǒng),采礦作業(yè)全程受到平行管控中心的監(jiān)管和調(diào)度指揮,基于虛擬礦山數(shù)據(jù)與真實(shí)礦山車輛數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)積累,管控中心能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所有無(wú)人礦卡設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的智能化預(yù)測(cè),并實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人運(yùn)輸整個(gè)作業(yè)流程安全、高效引導(dǎo)。在必要時(shí),遠(yuǎn)程應(yīng)急接管平臺(tái)對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行安全接管。
依據(jù)平行駕駛的核心理念:“車端感知、云端管控”,“車端簡(jiǎn)單、云端復(fù)雜”,無(wú)人礦車采用中心端智能化調(diào)度,可完全避免礦車在交叉口發(fā)生停車、排隊(duì)、碰撞等現(xiàn)象,比“先到先行”的通行規(guī)則能節(jié)省近30%的通行時(shí)間,大幅度提高作業(yè)安全與運(yùn)輸效率、降低燃油消耗,并降低單車成本。
“這就像《盜夢(mèng)空間》一樣,就是利用當(dāng)前世界去造一個(gè)夢(mèng)出來(lái),然后在夢(mèng)里面你規(guī)定了每個(gè)車怎么走,你讓他真的走一遍,但是那個(gè)走的速度很快,你在虛擬世界跑一個(gè)小時(shí),可能真實(shí)世界可能只用幾秒就全都跑完了,相當(dāng)于你看到未來(lái)?!?付華博士說(shuō)道。
事實(shí)上,早在上世紀(jì)90年代,王飛躍便帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了世界上最大的工程機(jī)械和礦山設(shè)備生產(chǎn)廠家卡特彼勒的自動(dòng)化項(xiàng)目,這一方案卡特彼勒至今仍在使用。
王飛躍教授挖掘和裝載無(wú)人車著作
自上世紀(jì)80年代末開始,王飛躍先后擔(dān)任NASA/RPI空間探索智能機(jī)器人系統(tǒng)中心系統(tǒng)集成驗(yàn)證主管、美國(guó)紐約州制造與生產(chǎn)力轉(zhuǎn)移中心網(wǎng)絡(luò)分析主管,后成為NASA/UA本地行星資源利用空間工程研究中心無(wú)人系統(tǒng)主管與空間機(jī)器人首席研究員,亦擔(dān)任美國(guó)亞利桑那大學(xué)礦業(yè)系教授、復(fù)雜系統(tǒng)高等研究中心主任等職務(wù)。
回國(guó)后,王飛躍教授任中科院自動(dòng)化所副所長(zhǎng),牽頭創(chuàng)辦復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任主任,先后獲得國(guó)家杰出青年基金支持、國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)和IEEE 諾伯特?維納獎(jiǎng)等。2021年6月,王飛躍教授入選2021年TOP 1000計(jì)算機(jī)科學(xué)與電子領(lǐng)域全球頂尖科學(xué)家榜單。
在中國(guó),王飛躍教授一直在堅(jiān)定實(shí)踐平行駕駛技術(shù),而扎根礦區(qū)的慧拓正是其中的卓越代表。在王教授的傾力指導(dǎo)下,慧拓科研團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)新,憑借領(lǐng)先的人工智能技術(shù)實(shí)力,以及卓越的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力和工程能力,用三年多時(shí)間打造了基于平行駕駛技術(shù)的國(guó)內(nèi)首個(gè)無(wú)人礦山整體解決方案——“愚公YUGONG”。
“愚公YUGONG”由云端智能調(diào)度與管理系統(tǒng)、礦車無(wú)人駕駛系統(tǒng)、挖機(jī)協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)、無(wú)人運(yùn)輸仿真系統(tǒng)、遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)和V2X車路協(xié)同感知系統(tǒng)六大系統(tǒng)組成。相比傳統(tǒng)作業(yè)方式,“愚公YUGONG”不僅可以將礦山作業(yè)整體效率提高,并在減少耗油、輪胎壽命提升與降低人工費(fèi)用等成本節(jié)約方面產(chǎn)生積極影響,最終幫助客戶實(shí)現(xiàn)智慧礦山無(wú)人化作業(yè)全流程,有效提高礦企的效益和競(jìng)爭(zhēng)力。歷經(jīng)多年打磨,“愚公YUGONG”目前已成為全世界唯一全機(jī)型適配,國(guó)內(nèi)唯一多礦種、全場(chǎng)景解決方案。
慧拓的技術(shù)成就曾獲得中科院自動(dòng)化所黨委書記牟克雄的中肯評(píng)價(jià)。他表示:“慧拓是中科院自動(dòng)化研究所圍繞‘四個(gè)面向’,在具有產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略性的礦業(yè)孵化出的高科技公司代表。其立足雙碳目標(biāo)下產(chǎn)業(yè)無(wú)人化的迫切需求,以自主研發(fā)的平行駕駛技術(shù),推動(dòng)科技成果與生產(chǎn)能力雙向驅(qū)動(dòng),不僅填補(bǔ)了世界極寒氣候相關(guān)領(lǐng)域的空白,并且切實(shí)守護(hù)了礦區(qū)的生命財(cái)產(chǎn)安全,助力礦業(yè)高質(zhì)量、低能耗發(fā)展。”
慧拓聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO陳龍教授也公開表示:“礦山無(wú)人化不是昨天的剛需,也不是今天的剛需,更不是明天的剛需,它是大前天的剛需。慧拓有幸參與行業(yè)變革的偉大歷史征程中,未來(lái)會(huì)不斷提升服務(wù)能力,聚焦客戶價(jià)值,積極推動(dòng)與能源、資源企業(yè)、礦用工程機(jī)械廠商、國(guó)內(nèi)外頂尖科研院所、以及上下游合作伙伴的深度合作,共同構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用一體化的無(wú)人礦山、智能礦山產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局,加速礦山無(wú)人化產(chǎn)業(yè)推進(jìn),助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)安全、綠色、高效、智能發(fā)展,賦能零碳礦山建設(shè)與雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn),最終建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化?!?/p>
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