【能源重器】“办公室里”开矿铲

本文转自：山西日报

太重集团自主研发的露天矿电铲智能远程控制自动装载系统，近日成功入选《2023年度矿山领域机器人典型应用场景名单》——

【能源重器】“办公室里”开矿铲

图为“露天矿电铲智能远程控制自动装载”作业场景。本报通讯员摄

5月15日，在内蒙古某露天矿，电铲驾驶员坐在明亮整洁的远程操控室内，正通过观察面前的高清显示屏，灵活操控千米之外来自太重集团的大型矿用电铲。

就在当天上午10时，国务院新闻办举行的“推动高质量发展”新闻发布会山西专场上，在“坚持高质量发展硬道理 推动山西深化全方位转型”的专题介绍中，太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室深入开展智能采矿装备技术研究，打造高端装备制造原创技术策源地，为山西制造业振兴升级和深化能源革命提供强有力支撑的做法，向全国作了推介。

坚持以创新为主导，以发展新质生产力塑造高质量发展新优势，太重集团向着助力打造“智慧、无人、绿色、零碳”智慧矿山目标迈出坚实一步。

“智慧大脑”实现远程作业

据介绍，露天矿电铲智能远程控制自动装载系统由太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室自主研发，并于近日成功入选了国家矿山安全监察局与工业和信息化部遴选的《2023年度矿山领域机器人典型应用场景名单》。

这一系统也让“坐在办公室开电铲挖矿”这一高科技作业场景走进现实。

露天矿山开采作业，包含“钻、爆、采、运、破、排”等基本生产流程。太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室智能化所长岳海峰介绍，本次研发的露天矿电铲智能远程控制自动装载系统主要应用于采掘和装载两个主要场景：“在相同工况下，电铲智能远程操控系统的日平均作业时间可大幅增长2小时，整体作业效率较人工现场作业提高5%。”

露天矿电铲智能远程控制自动装载系统的操作流程是，地面调度系统远程发出指令至车载系统，车载系统接收指令后，根据目标位置自动规划路径，实时规划出最优工作路线，发车到装载区装载。系统还可实现车铲协同、安全会车、自动避障、应急接管等功能，从而实现“装运卸停”全流程无人化作业。

不仅如此，“远程上班”还将司机原本的通勤时间大幅缩短3小时，极大提高了作业安全和效率。

该系统自投入运行以来，已在露天矿电铲远程控制业务场景、焦化业务场景、起重业务场景等多个项目得到广泛应用。来自太重的20余台“无人车”在10多家企业发挥“智”造实力，单台电铲每年可降本增效约50万元。

屏幕前开电铲的“真实感”

抓取、转向、装载，动作连贯，精准顺畅。

当无人驾驶的电铲驶入矿山，“乘客”们在一系列看不见的程序指令中，就可被安全送往指定地点。

如何让无人驾驶达到“老司机”上路的实操感，核心就是处理“眼睛”的问题。在煤矿开采现场，像电铲这样“大块头”的一挖斗，连同物料带上本身自重将近一百吨，若任何作业指令稍有延迟，风险将难以估量。“我们将车身上摄像头数据采集的速度，控制在140毫秒以内，也就是不到一次眨眼的时间，这样就可将现场作业情况处理为人眼看到的效果。”

岳海峰表示，目前已在电铲上安装多个摄像头与传感器，广泛应用毫米波雷达和图像识别等先进技术。

太重集团智能远程控制系统掌握了高速低延时无线通讯、复杂环境全景感知、智能辅助挖掘与装载、数据驱动的故障智能诊断等一系列核心技术，实现了远程无人作业。不仅如此，它还可以智能识别挖掘物料及周围环境，进行规避障碍物、主动防碰撞、安全生产。

“真实感”至关重要。露天矿电铲智能远程控制自动装载系统将人眼看到的信息转化为机器可以“理解”的数字模型，经人工智能精准快速分析后，形成辅助决策，结合工作装备的动力学模型，协助操控设备作业，使得远程操作人员感觉就在现场操控。

“坐在5公里外，‘挖—卸—挖’的循环周期，用时只有30秒，跟在现场开一模一样，我们驾驶员再也不用面对艰苦的作业环境，真正从黑领变成白领。”内蒙古电投南露天煤矿电铲司机长贾文涛满意地说道。

矿山开采迎来“机器人时代”

我国现有的矿山中，约有煤矿4000处、金属矿山1.2万处。其中，大多数露天矿山处于高温、高寒、高海拔等区域，作业环境较为恶劣。夏季中午，采场地表温度常常会升至50℃以上，同时可能伴随巨石滚落、烟尘污染等安全隐患。

生产环境显著改善，人力成本明显降低，矿山智慧化就是行业未来。

太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室常务副主任李光向记者介绍：“露天矿电铲智能远程控制自动装载系统通过智能连续作业和无人化运输实现无人化采矿，打造‘智慧矿山’，让工人们作业更安全更健康。”

在智能化矿山项目建设前，矿区如果发生紧急情况，需要用对讲机或打电话层层通知，遇到矿坑里通信信号差的情况，可能还要人工口头告知。现在的作业车辆上都已经建立起了完备的“防火墙”，面对难以预料的突发情况，可以实现实时预警、智能制动停机，如需避险，就连避灾地点都可以规划好。

目前，太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室自主研发的电铲远程操控系统，得到各大露天矿用户的广泛好评，订货量已经超过二十台套，10立方米及以上电铲智能远程操控系统国内生产占有率100%。集团正在以实际行动积极落实《“十四五”机器人产业发展规划》《“机器人+”应用行动实施方案》重点任务，推动机器人产业更有效地服务于矿山安全、高效开采。

同时，以“智”赋能的太重集团，正在高质量推动数字化、智能化发展，以“智慧大脑”让作业变得更高效，在多个产品领域实现智能化升级。

本报记者杜鹃 本报通讯员王泽龙