近日,中国兵器北重集团北方股份公司成功研制了国内首台110吨NTE120AT无人驾驶电动轮矿车,并在内蒙古自治区包头市顺利进入调试阶段,即将投入矿山试运行。
这款巨无霸矿车长10米、宽5.5米,高大威猛,堪称真正的“巨无霸”。北方股份的产品研究团队采用先进的线控技术,将无人驾驶技术首次成功应用于矿车上,标志着中国成为继美国和日本之后,第三个掌握此项技术的国家。
近年来,无人驾驶技术在全球各地不断取得突破,但矿山环境复杂多变,矿用车体积庞大、负载沉重,导致无人驾驶技术的研发面临更多挑战。北方股份团队从程序编写入手,成功实现了矿车在矿山现场流畅、精准、平稳地完成倒车入位、停靠、自动卸货、轨迹行驶和自主避障等功能。
这一关键进展得益于矿车的“大脑”——控制柜。记者登上高约三米的楼梯进入驾驶室,近距离观察了负责收集和处理信号的控制柜。车顶的天线高耸,用于探测周围环境,收集的信息会传回控制柜进行分析。
在实际操作中,矿车需要处理各种复杂信息,包括路况是否平整、是否有障碍物等。北方股份公司的电器调试设计工程师张强回忆道,最初遇到的问题是信息回传控制柜时常出现卡顿现象。经过反复测试和数据对比,他们最终解决了这个问题,确保系统能在20毫秒内准确刷新数据,保证无人驾驶矿车的高效运行。
实现无人驾驶技术不仅需要程序编写,还需要将驾驶员的所有动作转化为电信号,从而精确控制车辆。这涉及到车辆线控技术的应用。北方股份的NTE120AT无人驾驶矿车在变速、制动、油门、悬挂、转向等方面均实现了线控化。
王逢全介绍,该矿车不仅配备了传感器,还集成了先进的毫米波雷达技术,这使得无人驾驶矿车具备了高度智能化的功能。矿区环境复杂,传统摄像头难以发挥作用,因此NTE120AT采用了激光雷达与毫米波雷达相结合的方式,实现360度无死角感知。
该矿车还利用载波相位差分技术,实现了24小时无人驾驶循环作业。目前,矿车即将进入矿山实地运行,工程师们正在进行最后的测试,以确保万无一失。
无人驾驶技术通常被认为是高成本的代名词。然而,随着煤炭、冶金、有色金属等行业逐渐回归理性,用户更加关注全生命周期运营成本。北方股份总经理邬青峰表示,NTE120AT无人驾驶矿车能够显著降低运营成本。无人驾驶技术不仅可以提高作业效率,还能降低车辆损耗和人工成本。
据研究数据显示,在合理规划和消除行驶误差的情况下,7台无人驾驶矿车可以替代至少9台同型号矿车的工作量,燃油成本降低6%,轮胎磨损减少7.5%以上,整体收益率提高49%。
王逢全认为,无人矿车只是矿业生产进步的一小步。未来,随着技术不断成熟,矿区的整体无人化运营和数字化智慧矿山有望成为现实。无人驾驶技术正成为矿山开发的新方向。