司機坐在舒適的空調(diào)房里操控,鏟運車在地底1000米處來回鏟運礦石;礦山運營人員通過三維可視化系統(tǒng),隨時隨地監(jiān)控地下礦山每個環(huán)節(jié)的運營情況,比在地下看得多看得遠……這是近日記者在長沙市智能礦山技術(shù)創(chuàng)新中心看到的一幕幕。
“未來,采礦行業(yè)將不再是傳統(tǒng)的‘傻大黑粗’,而是一份‘光鮮亮麗’的職業(yè)。”長沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司(簡稱“迪邁科技”)副總經(jīng)理、長沙市智能礦山技術(shù)創(chuàng)新中心主任畢林說。
研發(fā)
敢啃“硬骨頭”,在國內(nèi)率先實現(xiàn)地下無人駕駛
近年來,智能礦山火熱,華為、騰訊、百度等行業(yè)大佬紛紛入局。
2020年,市科技局、市財政局聯(lián)合印發(fā)《長沙市技術(shù)創(chuàng)新中心認定和管理辦法》,明確用3~5年時間在本市經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性重大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域布局100家左右技術(shù)創(chuàng)新中心。長沙市智能礦山技術(shù)創(chuàng)新中心成為首批立項項目,依托迪邁科技建設(shè)。
智能礦山的一個重要應(yīng)用場景是“無人化”,危險的地方不要有人或者少人,讓裝備去干。與諸多企業(yè)關(guān)注露天礦不同,長沙市智能礦山技術(shù)創(chuàng)新中心延續(xù)了迪邁科技一貫的研發(fā)思路——用關(guān)鍵技術(shù)去解決傳統(tǒng)采礦行業(yè)的痛點和矛盾,保障安全生產(chǎn)提高生產(chǎn)效益,更多瞄準(zhǔn)了地下礦。拿無人駕駛來說,目前多家企業(yè)已在露天礦實現(xiàn)應(yīng)用。但地下無人駕駛,迪邁科技卻是第一個敢于吃螃蟹的。
地下無人駕駛難在哪里?在地面上實現(xiàn)信號傳輸和精準(zhǔn)定位,有通信基站和北斗導(dǎo)航系統(tǒng),但進入地下數(shù)百米甚至上千米就接收不了任何信號。無人駕駛需要地圖指引,城市道路和高速路可以多年不變,但是地下礦山的場景時刻在變,電子地圖也在不斷變化。準(zhǔn)確獲取足夠的數(shù)據(jù)來更新場景,輔助無人駕駛,成為難中之難。
“我們基于WiFi及UWB(超寬帶)技術(shù)自主研發(fā)了一系列數(shù)據(jù)傳輸和位置感知設(shè)備,以及定位基站,一樣能在地下進行精準(zhǔn)定位。”畢林介紹。
記者在該中心展廳看到,依托這些技術(shù),工作人員坐在舒適的駕駛位上,像玩游戲一樣轉(zhuǎn)動方向盤,操控著鏟運車在地底下奔走忙碌。
“現(xiàn)在司機不用去地下了,坐在地面辦公室就可以操控井下1000米的鏟車,成果已在甘肅和云南等地的礦山運用。在地下礦山實現(xiàn)無人駕駛,我們是國內(nèi)第一家。”迪邁科技產(chǎn)品經(jīng)理彭平安博士自豪地說,鏟運車實現(xiàn)無人駕駛不僅解決了人員的安全問題,還提升了生產(chǎn)效益,在地面上一個人可以管理2到3臺車。
目前,中心團隊正在推動鑿巖臺車的無人駕駛。作為爆破和掘井打孔的作業(yè)最前端,鑿巖臺車所在的地方也充滿危險。屆時,通過軟件平臺把每個炮孔的坐標(biāo)傳遞給鑿巖臺車,人只需要遙控將鑿巖臺車開到指定位置,它就可以自主完成打孔任務(wù)。
應(yīng)用
建立“神經(jīng)中樞”和“大腦”,指揮“手”“腳”協(xié)同并用
以后司機可以不用下井了,研發(fā)人員是否也是在地面就能輕輕松松完成成果產(chǎn)出呢?恰恰相反,在接受記者采訪前幾天,畢林和團隊還去礦山井下呆過一段時間。無論你是教授,還是海歸博士,在該中心搞科研,去井下跟一線采礦工人摸爬滾打是家常便飯。
“只有干過采礦,才能更好解決采礦過程中的難題。離開實際場景,所有的算法和技術(shù)都是空中樓閣。”畢林這樣說。
正是懂得實際場景,經(jīng)過多年攻關(guān),去年該中心團隊喜獲兩項大獎——“地下金屬礦生產(chǎn)作業(yè)鏈協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”獲2021年湖南省科學(xué)技術(shù)進步一等獎;“露天礦數(shù)字化生產(chǎn)作業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”獲2021中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
其中,“地下金屬礦生產(chǎn)作業(yè)鏈協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目攻克了“礦山生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)持續(xù)精準(zhǔn)快速獲取和多源異質(zhì)數(shù)據(jù)集成管理”“井下環(huán)境和作業(yè)工況可視化集成管控”,以及“全作業(yè)鏈生產(chǎn)過程實時調(diào)度”等核心難題,相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品已在玉溪礦業(yè)、迪慶有色和中色非洲等130余家礦業(yè)(集團)企業(yè)、科研院所及高校推廣應(yīng)用,提高了資源綜合利用率,降低了生產(chǎn)和安全成本,經(jīng)濟、社會效益顯著,僅4家企業(yè)近三年就新增利潤11.81億元。