“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：露天矿电铲智能远程控制自动装载
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：煤矿 |
| 应用场景：铲装 |
| 场景实例：露天矿电铲智能远程控制自动装载 |
| 机器人产品及制造单位：电铲智能远程控制自动装载系统，太原重工股份有限公司，山西太重智能采矿装备技术有限公司（智能采矿装备技术全国重点实验室） |
| 应用单位：国家电投内蒙古霍林河南露天煤矿、华能伊敏煤电公司伊敏露天矿、中煤平朔集团东露天矿 |
铲装作业是露天矿开采的重要环节，需将矿岩由爆堆装载至指定位置，矿用电铲具有高灵活性、抗冲击性强等特点，是采装环节的重要生产设备。矿用电铲装载作业环境恶劣。露天矿多处于高温、高寒、高海拔地区，最高气温可高达40℃以上，最低气温可低至-45℃，最高海拔5000米以上，作业过程伴有大量粉尘，工作环境恶劣。露天矿装载作业劳作强度大。恶劣的工作环境，加之电铲装载作业过程中强烈的振动及频繁的回转往复过程，加速了驾驶员的疲劳程度，长期高强度的作业也增加了安全隐患，导致矿山一线人员从业意愿较低，适龄劳动力少。
电铲智能远程控制自动装载系统由铲端模块、远程端模块、通讯模块和智能化模块组成，具备360°环境全景呈现、远程操控、辅助挖掘与装载、状态监测与故障智能诊断等功能。电铲智能远程控制自动装载系统采用5G低延时、高可靠通讯技术，使通讯链路总时延小于150ms，并结合声场重构与力反馈控制等技术，实现远程操控功能；采用多传感器融合及智能控制技术，实现“一键”挖掘、柔性回转、精准装载等智能辅助操作功能，平均铲装作业循环时间≤45秒；采用大数据分析技术，对边缘端采集的数据进行分析并形成远程专家知识库，实现多源异构数据驱动的状态监测与故障智能诊断。电铲智能远程控制自动装载系统自2021年7月起，已在国家电投内蒙古南露天煤矿、华能伊敏煤电公司伊敏露天矿、中煤平朔集团东露天矿等企业累计实现21台应用。应用前，依靠人工实现装载作业，操作人员需在强振、高粉尘、极寒或极热环境中实施作业，作业环境恶劣；采用4班3倒工作制，每班8小时，交接班过程接送人员上下矿需耗时1小时/次，按3次/天的换班频率需通勤耗时3小时/天，缩短了有效工作时间。应用后，操作人员无需处在恶劣环境中作业，可通过电铲智能远程控制自动装载系统实现远程操作装载，改善了工作环境，提高了作业安全性；操作人员无需上下矿，可节省通勤时间3小时/天，按500元/小时的装载成效计算，单台电铲每年可降本增效约55万元，提升了综合效率并降低了生产成本。
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