以新质生产力加快推进煤炭资源智能绿色开发,带动整个煤炭行业发掘其潜在的经济影响和价值创造,是实现煤炭行业高质量发展的核心技术支撑,也是保障国家能源安全的重要举措。
本期一线观察,记者走进国家电投内蒙古公司“两地五矿”,探索“无人驾驶”的最新进展,一起来看。
“无人驾驶” 驶向本质安全
内蒙古公司坚决贯彻落实习近平总书记关于安全生产的重要论述和重要指示批示精神,把安全生产作为各项工作、推动高质量发展的根本前提。不久前,内蒙古公司董事长、党委书记、总经理王伟光到公司白音华、霍林河区域所属企业督导检查时强调,“公司上下要坚持安全生产‘先于一切、高于一切、重于一切’理念,坚持‘从零开始、向零奋斗’目标不动摇,从始至终把安全生产放在第一位来抓。”
把握新时代矿山安全生产工作目标和使命要求,王伟光要求,“煤炭板块要贯彻‘安全、智能、绿色、高效’的发展理念,以安全生产为基础和前提,以智能化推进本质安全型企业建设,将科技创新与生产经营实际紧密结合,加大技术改造和科技创新投入力度,推动更多成熟的高科技项目在露天煤矿落地见效,通过科技化、智能化手段改变提升传统产业,实现‘机械化换人、自动化减人、智能化无人’,用科技力量助力公司实现本质安全。”
▲白音华露天矿无人驾驶矿用自卸车正在进行编组作业
建设本质安全型企业 “少人”“无人”是关键
国家电投内蒙古公司拥有5座千万吨级露天煤矿,核定产能8300万吨,主要分布于锡林郭勒盟白音华煤田和通辽市霍林河煤田,煤炭产量居全国第九位、大东北地区第一位,是东北地区重要能源保供企业。
露天煤矿受气候环境影响、矿区环境复杂、生产作业强度大、危险性高、矿卡司机用工成本高,矿区运营安全待提升等行业痛点问题亟待解决。“在冬季寒冷的天气环境中,作业条件艰苦,矿卡常常会出现机械性故障,整体工作效率也不高。”在矿区工作了大半辈子的老员工回忆道。
▲南露天煤矿百吨级纯电交流传动矿用自卸车正在进行装车作业
对于已经开发建设48年的露天煤矿而言,推动煤矿向安全高效智能化开采加速转型,创建本质安全型企业,迫切需要一场智能化、无人化的升级改造。矿山无人驾驶能够有效提升露天煤矿现有运输设备工作效率,最大限度降低人员的参与,特别是在恶劣环境和天气下,在降低人工成本、改善职工作业环境的同时,减少安全事故的发生,带来较大的经济效益和社会效益,恰好契合实际需求。
2019年,国家电投内蒙古公司开始矿山智能化建设工作,2021年完成所属露天矿智能化建设三年规划和实施方案编制,2023年完成公司级智能化建设顶层规划制定。截至目前,无人驾驶自卸车已上线运行55台,年末计划累计实现上线百吨级自卸车和宽体矿卡无人驾驶97台,持续助力矿山智能化建设全面推进。
▲白音华露天矿无人驾驶车辆在运煤道路上满载行驶
梦想照进现实 “未来”矿山稳定作业
随车行进在内蒙古公司所属白音华露天矿采煤作业区域,宽阔整洁的矿道上驶来一辆辆满载煤炭的无人驾驶宽体自卸车,记者也近距离和这些“大家伙”来了一次“亲密接触”。起步、加速、转弯、避障、停车、卸载,干净利落,一气呵成,难以想象这些高4.5米、长10.8米的“巨兽”也和“小巧”挂上了钩。
“目前,白音华露天矿已实现25台65吨级宽体运输车全天候无人驾驶稳定运行和有人无人混编作业,平均效率达到同期有人驾驶效率的92%以上,高峰期投入无人宽体运输车35台,无人驾驶运行车辆占比65%左右,减少宽体运输车司机110人,真正实现了露天煤矿‘少人则安、无人则安’。”白音华露天矿生产副矿长滕瑞雪向记者介绍。
▲白音华露天矿无人驾驶远程接管操作台监视车辆运行情况
交出方向盘,势必要在安全性上层层加码。无人驾驶远程操控舱正是这样的一款独立于无人驾驶系统的专业远程操控安全接管设备。它的样貌像极了电玩城的“赛车模拟器”,在操控舱的大屏上生产现场的无人矿用卡车运行状态以阵列式分布,操作员可直观地看到车辆的行驶数据、作业任务、行车路线、故障告警等实时信息,还能观察到普通驾驶室内部分视野盲区内的情况,便于无人驾驶系统出现故障时,快速精准接管操作车辆,减少了应急接管时间,提升了无人驾驶效率。
据了解,该矿的“露天矿宽体自卸车5G+无人驾驶项目”是全国首次在复杂结构煤层上线应用的无人驾驶项目。截至目前,该项目运煤量累计已突破100万吨,成功实现了露天矿多煤层稳定运输作业。
▲南露天煤矿百吨级无人驾驶自卸车与挖掘机远程控制项目进行协同交互作业
轻“云端”重“车端” “无人驾驶”再次升级
“1.0版”的无人驾驶,每辆车不是智能的,需要系统告诉它路径是什么,什么时候走,什么时候停。这种情况下,车辆的运行速度和运行效率相对较低。国家电投内蒙古公司所属南露天煤矿经过多次迭代升级,已经能够实现“智能的车、协同的云”,简而言之,就是每个单车都能够自主决策、相互交互协同。
“曾经我们都称无人驾驶为‘聪明的云、傻瓜的车’,就是因为云端对车辆操作的影响太大了,云端一旦出现问题,车辆基本就处于停滞状态,这与我们提高矿山的安全水平和生产效率的目标是背道而驰的。”南露天煤矿工程项目管理部主任朱红成说。
为了进一步提高无人驾驶状态下的生产效率,摆脱对云端技术的高度依赖,该矿搭载了业内首发无人驾驶新能源线控平台——“御石”平台。“御石”轻云端而重车端,弱化了网络对无人驾驶的制约影响,进一步支持大规模车辆的集群调度,可实现百台车以上大规模智能统筹调度,装卸实时动态均衡分配,装载运输过程更加科学高效,提高运输效率。
▲南露天煤矿无人驾驶车辆在运煤主干道上行驶
除此之外,记者还了解到,每台矿用宽体车都配备设备健康监测系统,也就是设备的自我故障分析系统,能够覆盖超90%的各类故障问题,并通过该系统优先分析原因,进而自我调节。其中类似于机械类故障等超出调节能力的,设备能够第一时间反馈给云端平台,从而进行人工介入,真正做到了“独立思考”。
▲白音华露天矿无人驾驶车辆在停车区等待发车
如何实现“少人则安、无人则安”?国家电投内蒙古公司的探索远不止无人驾驶。地煤销售无人值守、煤仓智能清理机器人、电铲远程控制、推土机远程操控、边坡重点区域雷达、电子围栏……一张由高科技“机器人”组成的“大网”正在覆盖内蒙古公司的“两地五矿”,一个崭新的“安全、智能、绿色、高效”矿山已然跃入眼前。