近日，我國首批自產(chǎn)自動駕駛鉸接式礦卡在江西銅業(yè)集團有限公司城門山銅礦順利通過驗收，成為國內(nèi)首個鉸接式礦卡無人駕駛項目。
本次項目的成功驗收，意味著我國實現(xiàn)了鉸接式礦卡無人駕駛技術的國產(chǎn)化，打破了國外工程機械廠商在這一技術上的壟斷地位。改造后的無人駕駛鉸接式礦卡具備較高智能化程度，實現(xiàn)了在倒車、轉向和變速狀態(tài)下的精準控制，與采集設備、輔助設備配合無間，與智能調度系統(tǒng)相融合，可在“真無人”狀態(tài)下，自動完成“裝載-運輸-卸載”全流程作業(yè)，保障礦山生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。
自動駕駛鉸接式礦卡
背靠前端技術 建設示范項目
江銅集團是中國銅工業(yè)的領頭羊，是集采、選、冶、加、貿(mào)易為一體的國內(nèi)最大、最現(xiàn)代化的銅生產(chǎn)和加工基地，黃金、白銀、硒、碲、錸等稀貴金屬和硫化工的重要生產(chǎn)基地。城門山銅礦是我國最大的露天銅礦山之一，礦產(chǎn)資源豐富，是江銅集團重要資源地之一。
受江西九江當?shù)爻睗瘢嘤辍⒍囔F的氣候影響，城門山銅礦礦區(qū)大部分區(qū)域溝壑縱橫，道路泥濘濕滑，而被稱為“越野礦卡”的鉸接式礦卡相較于剛性礦卡對惡劣氣候、復雜地形適應性更強，特殊的鉸接結構使其在重載狀態(tài)下仍發(fā)揮出極強的越野能力，在地形極差、無鋪裝的道路穩(wěn)定地進行運輸作業(yè)，在城門山銅礦的生產(chǎn)作業(yè)過程中發(fā)揮著重要的作用。江銅集團擁有鉸接式礦卡數(shù)量超過30臺，其智能化改造是江銅集團智慧礦山項目建設的關鍵環(huán)節(jié)。此次合作的成功經(jīng)驗將為江銅集團后續(xù)推廣鉸接式礦卡智能化改造提供重要參考，助力江銅集團以數(shù)字賦能促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級，成為有色行業(yè)數(shù)字轉型先行區(qū)。
本次項目技術由慧拓提供并順利交付，慧拓是由中科院自動化所孵化的礦山無人化科技企業(yè)，近年來持續(xù)深耕和推進中國礦山無人化技術更新。在此之前，慧拓與江銅集團已合作過兩次，分別是2019世界VR產(chǎn)業(yè)大會和城門山5G智能無人駕駛礦卡項目，本次圓滿交付的鉸接式礦卡無人駕駛項目，是繼前兩次項目之后，雙方的第三次合作。
近期，慧拓在將在“中國第一大在產(chǎn)銅礦”——江銅集團德興銅礦落地礦山無人化項目，助力江銅集團將5G、大數(shù)據(jù)等新技術運用于城門山銅礦的生產(chǎn)管控，采用智能采礦、智能選礦、智能管控三套流程，全力打造江西省5G+智慧礦山示范項目。
自動駕駛鉸接式礦卡
智能創(chuàng)新 作用雙重提效
與剛性礦卡不同，鉸接式礦卡的運行原理特殊，運動軌跡由車頭與車身之間的鉸接結構控制，運動軌跡的影響因素更為多元和復雜，適用于剛性礦卡的運動學分析模型無法對其進行全面分析。這意味著在本項目實現(xiàn)完善開發(fā)之前，并沒有可供參考的車輛動力學模型，需要深挖過往經(jīng)驗，自主研發(fā)適用于鉸接式礦卡的車輛動力學算法模型。對鉸接式礦卡的運動軌跡進行全面的研究分析，并在平行仿真系統(tǒng)中設計了各種極端工況，對鉸接式礦卡的行駛狀況進行平行仿真測試，加速礦山現(xiàn)場實地測試，提升項目現(xiàn)場的安全系數(shù)。
與剛性礦卡相比，鉸接式礦卡車內(nèi)結構更加緊湊，在車內(nèi)安裝機柜及工裝件難度極大，車輛線路和電氣改造過程也十分復雜。這在考驗硬件工程師技術水平的同時，對其項目交付經(jīng)驗也提出了較高的要求。從無到有，研發(fā)充分發(fā)揮經(jīng)驗，實現(xiàn)硬件和交付工程師協(xié)同分工，針對礦區(qū)現(xiàn)場的具體情況，完成車端的改造和測試工作。項目的總結沉淀，也同時形成了鉸接式礦卡無人化改造項目的標準化作業(yè)流程，為未來鉸接式礦卡生產(chǎn)的規(guī)范化、市場化打下基礎。
無人駕駛鉸接式礦卡施工現(xiàn)場
把握市場趨勢 共迎國際挑戰(zhàn)
鉸接式礦卡是采礦業(yè)和各行業(yè)大規(guī)模建設中一種通用性很強的土石方運輸機械。它完全消除了作用在車架上的扭轉載荷，因此可以提高整個結構的可靠性，不像普通汽車在無路條件下工作時，車架要承受很大的沿軸向的載荷;特殊的懸掛裝置以及獨特的轉向架可以使卡車在路面差、氣候惡劣的條件下正常行駛，使得車輛能夠在崎嶇地帶行駛而不會對懸架裝置有過高的要求。
鉸接式礦卡以其更強的惡劣氣候、復雜地形適應性，在海內(nèi)外礦山均有廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，2021年全球鉸接式卡車市場銷售額達63億美元，預計2028年將增長至85億美元，市場呈飛速增長的趨勢，近年來國產(chǎn)鉸接式卡車先后批量出口非洲、東南亞等海外市場。
國內(nèi)礦山無人化相較于國外成熟技術與體系，仍有很長一段路要走。我國專注礦山無人化科技企業(yè)應與中國礦山企業(yè)、工程機械廠商共同應對國際市場競爭，更好地走向海外市場，助力智慧礦山在全球更大范圍的發(fā)展，為中國技術的全球化，為中國礦業(yè)贏得全球話語權提供實力底氣與企業(yè)支持!
