鏟運機遙控駕駛系統解決方案

實施背景

按照智能礦山建設規劃：智能采礦以單體設備無人操控、自主運行為目標。在井下通訊平臺搭建的基礎上，抓住當前物聯網、大數據、云計算、虛擬現實、區塊鏈、5G等為代表的現代信息技術快速發展的有利時機，以采區單體設備為突破點，研究、實施關鍵設備遠程遙控、自動駕駛，為地采智能礦山建設提供標桿，提升國內地采礦山行業影響力。

采場作業設備中，負責回采甩礦的電動鏟運機處于核心地位，是礦山采礦能力的標尺，其自動化水平，具有很強的可復制性和推廣性；同時因其工作環境差、生產任務重等因素，急需將崗位人員解放出來，踐行地采礦山“無人則安、少人則安”的本質安全理念，提出對鏟運機進行遠程遙控改造的研究。

建設目標

該項目建設目標是對甩礦作業的電動鏟運機實施遠程控制改造，解決日益增加生產任務與現場環境的矛盾。

系統組成及架構

鏟運機視頻模塊

視頻系統是遙控駕駛中關鍵環節，操作人員了解現場情況的唯一途徑，該系統使用高清車載攝像機等設備實現該功能。

鏟運機鏟礦畫面

鏟運機雷達防碰撞模塊

激光雷達、超聲波雷達與域控制器配合完成防碰撞功能。在鏟運機的邊沿位置安裝激光雷達，實現該功能。

鏟運機遙控駕駛定位模塊

通過定位模塊確定鏟運機實時位置，便于遠程直觀操作。

鏟運機遙控駕駛車載控制箱

車載控制箱負責采集鏟運機本體的運行狀態信息、控制各操作指令的輸出 以及與遠程操作臺之間的數據交換。車載控制單元控制鏟運機的鏟斗、大臂、左右轉向、運行方向等動作，同時對鏟運機狀態進行監測，采集系統信息，做出智能判斷輔助駕駛員操作；

手持遙控模塊

手持遙控模塊包括手持遙控終端和遙控接收終端，可實現視距遙控。

通信傳輸模塊

通訊傳輸承擔了遙控操作平臺與設備之間的所有通信任務，包括操作平臺對設備的控制通信、設備狀態信息上傳到操作平臺狀態監視器的通信、視頻系統上傳到操作平臺視頻監視器的通信。

遠程遙控操作平臺

遙控操作臺作為整個系統的展示平臺，遙控操作臺主要完成對所有手柄和開關數據的采集、鏟運機視頻、鏟運機運轉數據的顯示、進行道路信息的導航顯示等功能。座椅采用六位可調座椅，提高操作人員的舒適性。

應用效果效益

鏟運機遠程遙控系統實際使用圖

系統穩定、反應速度快、精準度高，能夠滿足現場的各種生產條件。駕駛員經過培訓后，遠程操作效率達到81%，后續熟練后效率會進一步提高。

將鏟運機由井下現場操控改為遠程遙控，減少井下現場作業人員4人，消除開車過程中顛簸，遠離粉塵、有毒有害氣體等，減少職業病罹患風險，降低操作人員面臨頂板冒落危險的幾率，提高本質化安全水平。