近日,我國首批自產自動駕駛鉸接式礦卡在江西銅業集團有限公司城門山銅礦順利通過驗收,成為國內首個鉸接式礦卡無人駕駛項目。
本次項目的成功驗收,意味著我國實現了鉸接式礦卡無人駕駛技術的國產化,打破了國外工程機械廠商在這一技術上的壟斷地位。改造后的無人駕駛鉸接式礦卡具備較高智能化程度,實現了在倒車、轉向和變速狀態下的精準控制,與采集設備、輔助設備配合無間,與智能調度系統相融合,可在“真無人”狀態下,自動完成“裝載-運輸-卸載”全流程作業,保障礦山生產的安全與穩定。
自動駕駛鉸接式礦卡
背靠前端技術 建設示范項目
江銅集團是中國銅工業的領頭羊,是集采、選、冶、加、貿易為一體的國內最大、最現代化的銅生產和加工基地,黃金、白銀、硒、碲、錸等稀貴金屬和硫化工的重要生產基地。城門山銅礦是我國最大的露天銅礦山之一,礦產資源豐富,是江銅集團重要資源地之一。
受江西九江當地潮濕,多雨、多霧的氣候影響,城門山銅礦礦區大部分區域溝壑縱橫,道路泥濘濕滑,而被稱為“越野礦卡”的鉸接式礦卡相較于剛性礦卡對惡劣氣候、復雜地形適應性更強,特殊的鉸接結構使其在重載狀態下仍發揮出極強的越野能力,在地形極差、無鋪裝的道路穩定地進行運輸作業,在城門山銅礦的生產作業過程中發揮著重要的作用。江銅集團擁有鉸接式礦卡數量超過30臺,其智能化改造是江銅集團智慧礦山項目建設的關鍵環節。此次合作的成功經驗將為江銅集團后續推廣鉸接式礦卡智能化改造提供重要參考,助力江銅集團以數字賦能促進傳統產業轉型升級,成為有色行業數字轉型先行區。
本次項目技術由慧拓提供并順利交付,慧拓是由中科院自動化所孵化的礦山無人化科技企業,近年來持續深耕和推進中國礦山無人化技術更新。在此之前,慧拓與江銅集團已合作過兩次,分別是2019世界VR產業大會和城門山5G智能無人駕駛礦卡項目,本次圓滿交付的鉸接式礦卡無人駕駛項目,是繼前兩次項目之后,雙方的第三次合作。
近期,慧拓在將在“中國第一大在產銅礦”——江銅集團德興銅礦落地礦山無人化項目,助力江銅集團將5G、大數據等新技術運用于城門山銅礦的生產管控,采用智能采礦、智能選礦、智能管控三套流程,全力打造江西省5G+智慧礦山示范項目。
自動駕駛鉸接式礦卡
智能創新 作用雙重提效
與剛性礦卡不同,鉸接式礦卡的運行原理特殊,運動軌跡由車頭與車身之間的鉸接結構控制,運動軌跡的影響因素更為多元和復雜,適用于剛性礦卡的運動學分析模型無法對其進行全面分析。這意味著在本項目實現完善開發之前,并沒有可供參考的車輛動力學模型,需要深挖過往經驗,自主研發適用于鉸接式礦卡的車輛動力學算法模型。對鉸接式礦卡的運動軌跡進行全面的研究分析,并在平行仿真系統中設計了各種極端工況,對鉸接式礦卡的行駛狀況進行平行仿真測試,加速礦山現場實地測試,提升項目現場的安全系數。
與剛性礦卡相比,鉸接式礦卡車內結構更加緊湊,在車內安裝機柜及工裝件難度極大,車輛線路和電氣改造過程也十分復雜。這在考驗硬件工程師技術水平的同時,對其項目交付經驗也提出了較高的要求。從無到有,研發充分發揮經驗,實現硬件和交付工程師協同分工,針對礦區現場的具體情況,完成車端的改造和測試工作。項目的總結沉淀,也同時形成了鉸接式礦卡無人化改造項目的標準化作業流程,為未來鉸接式礦卡生產的規范化、市場化打下基礎。
無人駕駛鉸接式礦卡施工現場
把握市場趨勢 共迎國際挑戰
鉸接式礦卡是采礦業和各行業大規模建設中一種通用性很強的土石方運輸機械。它完全消除了作用在車架上的扭轉載荷,因此可以提高整個結構的可靠性,不像普通汽車在無路條件下工作時,車架要承受很大的沿軸向的載荷;特殊的懸掛裝置以及獨特的轉向架可以使卡車在路面差、氣候惡劣的條件下正常行駛,使得車輛能夠在崎嶇地帶行駛而不會對懸架裝置有過高的要求。
鉸接式礦卡以其更強的惡劣氣候、復雜地形適應性,在海內外礦山均有廣泛的應用。據統計,2021年全球鉸接式卡車市場銷售額達63億美元,預計2028年將增長至85億美元,市場呈飛速增長的趨勢,近年來國產鉸接式卡車先后批量出口非洲、東南亞等海外市場。
國內礦山無人化相較于國外成熟技術與體系,仍有很長一段路要走。我國專注礦山無人化科技企業應與中國礦山企業、工程機械廠商共同應對國際市場競爭,更好地走向海外市場,助力智慧礦山在全球更大范圍的發展,為中國技術的全球化,為中國礦業贏得全球話語權提供實力底氣與企業支持!