海南昌江華盛水泥有限公司(以下簡稱:海南華盛)作為海南省著名的現(xiàn)代化水泥工業(yè)企業(yè),產(chǎn)能是全球水泥百強(qiáng),是全國水泥行業(yè)三十強(qiáng)(第25位),也是國家重點(diǎn)扶持的100家建材企業(yè)之一、全國建材行業(yè)先進(jìn)集體、“十一五”全國節(jié)能先進(jìn)單位、全國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)先進(jìn)單位。一直以來,海南華盛注重實(shí)體經(jīng)濟(jì)的綠色生產(chǎn)和高質(zhì)量發(fā)展,持續(xù)進(jìn)行行業(yè)智能提升,構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系。
依托中科慧拓成熟的技術(shù)方案和豐富的無人駕駛項(xiàng)目落地經(jīng)驗(yàn),昌江華盛水泥選擇牽手中國移動(dòng)與中科慧拓,共同打造海南昌江華盛綠色礦山5G無人駕駛項(xiàng)目。該項(xiàng)目從聯(lián)調(diào)到安全員下車,僅用了一個(gè)半月的時(shí)間,展示了中科慧拓在水泥行業(yè)能夠快速、規(guī)?;?、批量復(fù)制智慧礦山解決方案的優(yōu)秀能力。目前,項(xiàng)目一期已于去年順利交付,并成為水泥行業(yè)民營企業(yè)智能化改造的風(fēng)向標(biāo)。
客戶訴求:以無人化建設(shè),推進(jìn)本質(zhì)安全礦山建設(shè)
近年來,我國水泥行業(yè)已經(jīng)走上了先進(jìn)制造業(yè)和環(huán)保型產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展之路,產(chǎn)能規(guī)模、效益貢獻(xiàn)、能效環(huán)保及資源利用等方面處于世界先進(jìn)行列。為順應(yīng)水泥行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型風(fēng)向,作為水泥礦儲(chǔ)量2.4億噸,年產(chǎn)量660萬噸的海南華盛,正在積極投身智慧礦山建設(shè),通過實(shí)現(xiàn)“裝—運(yùn)—卸”全流程無人化作業(yè),助力礦山安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
目前,該水泥礦無人化改造最核心的難題是:礦區(qū)極端惡劣的環(huán)境,為智慧礦山建設(shè)難度加碼。
1. 40℃高溫對(duì)無人駕駛的改造提出了更高要求:
昌江華盛水泥地處海南省昌江黎族自治縣,夏天地表溫度最高達(dá)到40℃以上,外加多雨、暴曬、黑色礦石吸熱,都對(duì)無人駕駛系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也對(duì)車輛電池性能產(chǎn)生負(fù)面影響。
2. 灰塵粉末、多雨環(huán)境對(duì)車輛穩(wěn)定性和感知能力構(gòu)成了直接威脅:
海南昌江年平均降水量為1676毫米,同時(shí)高溫、多雨等氣候條件加速礦石的風(fēng)化和破碎,產(chǎn)生了大量的灰塵粉末。這樣的極端環(huán)境,一方面阻礙了無人駕駛礦車的感知能力,另一方面濕滑的路面嚴(yán)重影響了車輛的行駛軌跡和穩(wěn)定性。
解決方案:“愚公YUGONG”推動(dòng)水泥礦的“智”變
中科慧拓依托自主研發(fā)的全機(jī)型、多礦種、全場景適配的“愚公YUGONG”平行礦山操作系統(tǒng),助力打造數(shù)字化、生態(tài)化、人性化俱全的智慧礦山。在昌江華盛綠色礦山5G無人駕駛項(xiàng)目中,公司總結(jié)以往項(xiàng)目落地經(jīng)驗(yàn),一方面巧用隔熱膜及散熱扇,實(shí)現(xiàn)無人駕駛在高溫條件下仍可安全運(yùn)行。同時(shí),久經(jīng)“沙場”的無人駕駛系統(tǒng),能夠有效過濾大部分揚(yáng)塵,可以很好地適應(yīng)高揚(yáng)塵的作業(yè)環(huán)境。
目前,該項(xiàng)目基于5G+邊緣計(jì)算平臺(tái)的無人駕駛礦車,既可避免人員在危險(xiǎn)環(huán)境中作業(yè),解決傳統(tǒng)礦山工作人員人身安全問題;另一方面通過云端作業(yè)規(guī)劃、精準(zhǔn)控制、統(tǒng)一協(xié)同,與挖機(jī)等設(shè)備協(xié)同作業(yè),減少排隊(duì)等候和線路運(yùn)輸過程中擁堵等消耗。
中科慧拓技術(shù)亮點(diǎn)在該項(xiàng)目中的應(yīng)用如下:
1. 精準(zhǔn)過濾揚(yáng)塵雨霧的多源融合感知技術(shù)
中科慧拓在該項(xiàng)目中應(yīng)用多源融合感知技術(shù),通過激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、相機(jī)三種傳感器互為冗余,讓無人駕駛礦車實(shí)現(xiàn)360°無盲區(qū)感知,24小時(shí)不間斷作業(yè),適應(yīng)礦區(qū)中度揚(yáng)塵、雨雪和高低溫的惡劣工況。
2. 復(fù)雜地形高精地圖及無人礦車智能配速管理
中科慧拓首創(chuàng)基于高精地圖無人駕駛礦車,對(duì)運(yùn)礦道路分區(qū)段智能匹配運(yùn)行速度關(guān)鍵技術(shù),通過控制系統(tǒng)分析規(guī)劃路徑上的直線、曲線、轉(zhuǎn)彎、上下坡等路況,根據(jù)不同路況智能匹配礦車速度,并逐步優(yōu)化至最優(yōu)速度,解決了礦車運(yùn)輸效率和速度帶來的安全等難題。
3. 解決挖機(jī)礦車精準(zhǔn)協(xié)同
中科慧拓提出面向露天礦山惡劣道路環(huán)境的時(shí)空分離動(dòng)態(tài)規(guī)劃路徑技術(shù),實(shí)現(xiàn)無人駕駛礦車在進(jìn)入裝載點(diǎn)的“動(dòng)態(tài)”路線規(guī)劃,解決找鏟時(shí)間難和裝載位置不能精準(zhǔn)停泊的難題。
客戶價(jià)值:克服復(fù)雜多變的環(huán)境,推動(dòng)綠色礦山發(fā)展
該項(xiàng)目基于5G網(wǎng)絡(luò),智能集群調(diào)度平臺(tái)對(duì)改裝后的電動(dòng)礦卡、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和挖卡協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌管理,將礦區(qū)復(fù)雜生產(chǎn)作業(yè)的“裝—運(yùn)—卸”全流程無縫銜接,并通過云端作業(yè)規(guī)劃、精準(zhǔn)控制、統(tǒng)一協(xié)同,落實(shí)安全的同時(shí)減少生產(chǎn)鏈能源消耗,保障純電動(dòng)無人駕駛寬體礦車的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行,并成功入選2023年海南省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用優(yōu)秀案例名單。在中科慧拓的助力下,海南華盛以科技創(chuàng)新為支點(diǎn),有效推動(dòng)礦區(qū)高效、安全、綠色生產(chǎn),切實(shí)增強(qiáng)本地企業(yè)的核心競爭能力,對(duì)海南采礦行業(yè)兩化融合意義深遠(yuǎn)。
中科慧拓正在積極推進(jìn)礦山作業(yè)從工業(yè)自動(dòng)化向知識(shí)自動(dòng)化轉(zhuǎn)變,并已在煤炭、冶金、有色、水泥四大行業(yè)均形成了多個(gè)標(biāo)桿案例。智慧礦山的終局,是以實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)安全、高效、綠色、節(jié)能為終極目標(biāo),中科慧拓也希望攜手更多產(chǎn)業(yè)鏈上下游的伙伴們,把豐富的項(xiàng)目落地經(jīng)驗(yàn)快速復(fù)制到更多的礦山場景之中,共建安全、有保障、可持續(xù)、能感知、服務(wù)于人且智能的6S智慧礦山。
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