基于5G+无人驾驶铲运机远程出矿技术及应用杨雄(湖南柿竹园有色金属有限责任公司,湖南郴州市423037)摘要:以多金属采矿场407中段东部采场为背景,建设“5G+无人驾驶铲运机远程出矿应用场景”,该系统采用5G技术、铲运机搭载工控机、激光雷达、IMU传感器、毫米波雷达、超声波传感器、视频摄像头等设备,以车载工控机作为计算中心,融合传感器数据算法感知环境,利用SLAM技术实现作业场景地图构建和车辆定位,通过5G网络将设备信息及井下场景与地面操控台进行数据交互,实现铲运机从自主行走、装矿、卸矿全流程无人化驾驶出矿作业,为国内智能矿山推广无人驾驶铲运机模式提供实践经验。关键词:5G+无人驾驶铲运机;智能矿山;SLAM技术;导航;CPE0引言随着科学技术的进步,地下矿业开采作业正在发生着日新月异的改变,同时智能化矿山是现代矿山企业的发展方向。目前全球矿山井下铲运机出矿自动驾驶正在推广[1],欧美发达国家在铲运机无人驾驶技术方面应用较为成熟,我国尚处于技术应用的转型期,部分矿山已逐步从有人驾驶的铲运机过渡到遥控铲运机[2],但5G+无人驾驶铲运机正处于一个探索实践期。在原国家安全生产监督管理总局“机械化换人、自动化减人”科技强安行动等政策推动下[34],湖南柿竹园有色金属有限责任公司承担五矿集团专题“智能开采关键技术研究与示范项目”,主要研究地下矿山关键工序“5G+无人驾驶铲运机技术”。2019年开始开展无人驾驶铲运机出矿技术研究,2021年12月建成5G+智能化采场出矿系统,成功实现了5G+无人驾驶铲运机出矿应用。本文主要介绍5G+无人驾驶铲运机系统的建设应用、铲运机的工作原理、技术突破及应用效果及前景。1国内外无人驾驶铲运机的发展现状20世纪70年代起,国外发达国家在矿山领域开展了矿山车辆无人驾驶相关技术研究,经过近五十年的发展,在矿山无人驾驶领域基本形成了较成熟的解决方案。在少数矿山初步实现了自动化和智能化控制,如瑞典北部生产能力为2200万t/a的地下矿山基律纳铁矿[56]。就目前来说,国外发达国家在矿山无人驾驶车辆方面,瑞典山特维克公司对自动化铲运机和卡车早已研究多年,近几年其推出的单台无人驾驶铲运机能实现铲运机所有操作和监控功能的半自动化,已在井下矿山实地应用,无论是可行性还是实用性,均走在了前列。相对于国外发达国家,我国在矿山无人驾驶车辆的开发与研究工作起步较晚。近年来,国内一些高校和研究所,如中南大学、哈尔滨工程大学、浙江大学、上海交通大学以及中科院沈阳自动化研究所等对工程设备在自...
