电机车无人驾驶欧冠买球·(中国)官方网站欧冠买球·(中国)官方网站背景 目前国内地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站均为岗位人员现场驾驶、操作。每台电机车需配一名电机车司机和一名放矿工,通过相互配合才能完成对车、装矿、行车、放矿过程。易造成装矿效率低下及装载异常等问题,且存在很大的安全隐患。国外地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站最早起源于上世纪70年代,瑞典基律纳地下铁矿首先研发无线遥控电机车和无线通讯技术,并成功实现了地下电机车的无线遥控驾驶。欧冠买球·(中国)官方网站为实现地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站自动运行,通过3年的自主研发及现场实验,于2013年11月7日在首钢矿业公司杏山铁矿全面上线,至今稳定运行,成功取消了地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站的地下岗位人员,实现了地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站自动运行并取得了如下成绩: 实现地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站自动运行; 2013年实现了杏山铁矿-180m水平电机车地面远程遥控,获得冶金矿山科学技术一等奖; 2014年4月份申请并获得专利; 2014年5月通过国家安监总局验收,被国家安全监管总局命名为第一批安全科技“四个一批”项目示范工程。 欧冠买球·(中国)官方网站 欧冠买球·(中国)官方网站研发的地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站自动运行欧冠买球·(中国)官方网站申请并获得国家专利以及获得国家相关部门的一致认可,足以证明此欧冠买球·(中国)官方网站成功结合了通讯欧冠买球·(中国)官方网站、自动化欧冠买球·(中国)官方网站、网络欧冠买球·(中国)官方网站、机械欧冠买球·(中国)官方网站、电气欧冠买球·(中国)官方网站、遥控欧冠买球·(中国)官方网站、信号欧冠买球·(中国)官方网站。以最优行驶路线及成本效益核算方法进行车辆的运行指挥,显著提高了铁路线路的利用率、容量、安全性。通过基于里程仪、定位矫正器、速度仪等实现机车的精确定位。基于无线通信欧冠买球·(中国)官方网站的列车控制欧冠买球·(中国)官方网站(SLJC)和信集闭车辆指挥欧冠买球·(中国)官方网站,实现地下轨道运输的全自动运行。该欧冠买球·(中国)官方网站能够与矿山原有运输欧冠买球·(中国)官方网站集成一体化,具有扩展性,满足不同客户的需求,适用于具有轨道运输的地下矿山。 欧冠买球·(中国)官方网站组成 该欧冠买球·(中国)官方网站由派配矿单元(数字化配矿欧冠买球·(中国)官方网站、派车欧冠买球·(中国)官方网站)、机车单元(地下电机车运输欧冠买球·(中国)官方网站、电机车自动保护欧冠买球·(中国)官方网站)、运行单元(地下窄轨信集闭控制欧冠买球·(中国)官方网站、操作台欧冠买球·(中国)官方网站、无线通讯欧冠买球·(中国)官方网站)、装矿单元(溜井远程装矿欧冠买球·(中国)官方网站、溜井远程装矿视频监控欧冠买球·(中国)官方网站)、卸矿单元(地下自动卸载站欧冠买球·(中国)官方网站和自动清扫欧冠买球·(中国)官方网站)等组成。 图1 欧冠买球·(中国)官方网站构成图 该欧冠买球·(中国)官方网站通过使用成熟的工业控制硬件及软件,在降低成本的同时提高欧冠买球·(中国)官方网站的可靠性、安全性。根据客户的需求可以实现地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站的全自动运行及司机辅助运行。 派配矿单元 建立地下以主溜井为中心的最优配矿方案,电机车从卸载站开始,遵循输出品位稳定的原则,按照采区各溜井的储矿量、地质品位进行数字化派车和配矿;按照最优配矿方案直接安排生产计划,确定各溜井的放矿顺序与放矿量,确定电机车的运行区间及运行线路。 一级:采场配矿,即铲运机从采场出矿再翻卸到采场溜井的配矿过程。按照地质模型,根据放矿椭球体理论,建立数学模型,计算每一铲的参数,铲运机由目标进路向采场溜井卸矿,进行综合配矿。 二级:主溜井配矿,即电机车从各溜井装矿再卸往主溜井的配矿过程。根据一级配矿的结果,依据产量参数、质量参数、安全参数、状态参数、时间参数,按照数学模型直接安排生产计划,确定各溜井的放矿顺序与放矿量,保证入选矿石的均衡稳定。 按照二级配矿计划编制的生产计划安排,“信集闭”控制欧冠买球·(中国)官方网站指挥电机车的运行区间和装矿点位。地面远程遥控电机车按“信集闭”欧冠买球·(中国)官方网站的行车路线和指令完成主运输水平的生产任务。 图2 派配矿欧冠买球·(中国)官方网站框架图 机车单元 机车单元包括地下电机车运输欧冠买球·(中国)官方网站、电机车自动保护欧冠买球·(中国)官方网站。在电机车上安装自动化工业控制欧冠买球·(中国)官方网站,通过无线、有线网络与主控室操作台控制欧冠买球·(中国)官方网站通讯,接受主控室操作台的各种指令,并将电机车的运行信息传送给主控室操作台。在电机车车头安装网络摄像头,经无线网络与地面实现通信,实现远程路况视频监视。 图3 机车单元画面 图4 电机车无线视频图 运行单元 通过“信集闭”自动控制欧冠买球·(中国)官方网站、指挥车辆欧冠买球·(中国)官方网站、精确位置检测欧冠买球·(中国)官方网站、无线通讯传输欧冠买球·(中国)官方网站、视频欧冠买球·(中国)官方网站、地面操作台欧冠买球·(中国)官方网站的一体化集成,实现地面远程遥控地下电机车运行。 地面远程遥控运行:主控室电机车操作人员发出装矿申请,调度根据生产任务发出装矿指令,“信集闭”收到指令后根据线路情况自动变换红绿灯,指挥电机车到指定溜井处进行装矿。电机车操作人员通过手柄远程控制电机车运行到至指定位置,其中控制电机车运行速度具有定速巡航功能,司机可以根据不同区间设定速度,减少司机工作量。到达目的溜井后电机车操作人员进行远程放矿和对车,确保电机车装矿量满足工艺要求;装矿完成后发出卸矿申请,信集闭欧冠买球·(中国)官方网站收到申请后,自行判断该线路情况,并指挥车辆到卸矿站进行卸矿,完成一个装卸矿循环。 全自动运行:根据数字化派配矿欧冠买球·(中国)官方网站指令信息,信集闭欧冠买球·(中国)官方网站自动应答、自动指挥控制信号灯、转辙机,形成从卸矿站到装载点、装载点到卸矿站的运行路线。电机车根据派配矿、信集闭欧冠买球·(中国)官方网站的综合信息及指令实现全自动运行。在运行过程中基于电机车精确定位欧冠买球·(中国)官方网站、判断出车辆的具体位置,根据车辆的具体位置实现自动升降弓,不同区间定速自动行驶。 图5 窄轨信集闭控制欧冠买球·(中国)官方网站 图6 操作工操控图片 图7 远程遥控自动化主画面 装矿单元 通过视频图像,操控装矿自动化控制欧冠买球·(中国)官方网站,实现地面远程装矿。 图8 操作台选择溜井放矿机画面 图9 装矿单元 电机车到达装矿溜井处,电机车操作人员通过上位画面显示,选择确认需要控制的溜井,将被控溜井与地面控制欧冠买球·(中国)官方网站建立起连接关系,发出指令对所选溜井进行控制。通过切换各个放矿机的视频监视画面,统一协调操作振动放矿机和电机车,完成远程装矿过程。 卸矿单元 通过自动卸载和自动清扫欧冠买球·(中国)官方网站,完成电机车自动卸矿运行。电机车进入卸载站,自动运行控制欧冠买球·(中国)官方网站通过控制速度保证电机车匀速经过卸载站的曲轨卸矿装置,完成自动卸矿流程。在卸矿过程中也同步实现了自动清扫工序环节。 图10 卸矿站 图11 卸矿单元画面 实施功能及优化提升 实施功能 地下电机车运输生产环节现场无人、地面远程遥控的新型生产作业方式。 地下电机车运输实现自动运行,提高欧冠买球·(中国)官方网站的运行效率。 ①只需一人在地面远程遥控电机车并同时装矿,提高装矿速度; ②通过机车分区段定速运行功能,实现电机车自动运行,按标准控制电机车运行速度,提高电机车作业率; ③通过各分支欧冠买球·(中国)官方网站的有效集成,实现了网络化、数字化、可视化的新管理方式,提高电机车台时效率。 欧冠买球·(中国)官方网站优化提升 欧冠买球·(中国)官方网站地下轨道运输欧冠买球·(中国)官方网站自动运行欧冠买球·(中国)官方网站,已经能够实现精确定位,目前定位误差不大 于50cm,可实现“根据矿山规模,实现一人操作多台电机车”。 应用效果与经济效益 应用效果 (1) 消除安全隐患,地下电机车运行更加规范高效顺稳; (2) 提高运输、生产自动化和信息化水平,促进了管理进步与变革; (3) 改善岗位工作环境,提高了运输生产效率。 经济效益 (1) 通过优化设计,实现最优配矿,减少电机车台数,降低投资成本; (2) 减少人力资源成本; (3) 提高运输效率效益; (4) 确保矿石质量稳定; (5) 降低人为操作所造成的经济损失; (6) 减少电机车耗电,降低效益。 |