“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景：矿山井下电机车装运卸全流程智能管控
编者按：为加快矿山领域机器人应用推广，更好服务矿山安全高质量发展，国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作，确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效，在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传，以更好推动典型应用场景的复制与推广。| 矿山种类：非煤矿山 |
| 应用场景：运矿 |
| 场景实例：矿山井下电机车装运卸全流程智能管控 |
| 机器人产品及制造单位：井下电机车全流程装运卸无人智能协同运输系统，西安建筑科技大学资源工程学院、西安利雅得电气股份有限公司、延安大学西安创新学院 |
| 应用单位：中钢集团山东富全矿业有限公司 |
矿山有轨运输是采矿作业中一个基础且重要的环节，依赖于铺设在地下的轨道系统，使用专门设计的矿用机车和矿车来运输矿石、废石、材料、设备及人员等。原有生产调度指挥系统对电机车的控制能力低，调度效率低。原有设备和系统无法满足生产需求。原有有轨运输生产调度指挥系统，无法实现系统自动联动、自动矿车装载和卸载，无法与溜井和给矿机联动运行；受安全运行要求以及人工反应速度的影响,电机车最大运输能力受限，生产效率低。人工操作安全风险高。人工操作电机车开展矿石运输作业时，人员疲劳驾驶、超速脱轨现象时有发生，甚至出现追尾等严重事故，安全风险较高。井下电机车全流程装运卸无人智能协同运输系统部署于矿山井下，通过对井下PLC控制、无线通讯、监控调度、电机车控制、巷道检测、信号控制等多个系统的智能化改造，可以实现井下装-运-卸全流程无人化作业、振动放矿与机车精准停靠协同控制、溜井料位监测与电机车车厢满载检测、轨道智能运输与安全行车预警、无人电机车自主运载与集群调度等功能。井下电机车全流程装运卸无人智能协同运输系统研发了振动放矿与电机车精准停靠协同控制技术，可实现所有车厢的装矿对准停车，解决了放矿机与电机车联动控制的难题。研发了基于机器视觉的电机车车厢满载检测技术，可实现车厢满载程度自动检测，以智能联动启停振动放矿机。研发了电机车轨道智能运输与安全行车预警技术，可实现井下轨道运输的智能控制，降低了人工判断失误造成的安全事故。研发了无人驾驶电机车自主运载与集群调度技术，可实现井下电机车的无人智能调度。突破了井下无人电机车的精准定位、规划控制、自主运行、自动避障等技术难题，实现了井下电机车装、运、卸全流程的无人化作业。井下电机车全流程装运卸无人智能协同运输系统已在中钢集团山东富全矿业实现4台应用。
应用前，需要人工操作电机车运行，矿车运输受到人为因素影响大，机电设备、控制设备智能化水平低，维护人员数量较多；应用后，可实现井下轨道无人运输、溜井破碎系统无人值守，核减井下作业人员15人，按年人力成本8万元/人计算，预计节约人力成本120万元/年；日出矿量增加400吨，同等效率下年出矿量可增加14.4万吨。
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