煤矿辅助运输系统智能化现状分析及框架设计研究

摘要

介绍了国内外露天煤矿和井工煤矿辅助运输智能化技术发展和应用现状:露天煤矿的智能辅助运输系统已经实现了矿用卡车在固定路段内的无人驾驶、自动装载、自动卸载、主动避障、智能调度等功能,工程实践也取得了不错的应用效果;井工煤矿辅助运输智能化目前还处于装备的单机智能化发展阶段,尚未形成集车辆调度、运行状态监测、交通指挥、物资管控等功能于一体的辅助运输智能化系统。重点分析了井工煤矿智能辅助运输系统存在的主要问题:井下定位系统精度低和实时性较差、调度系统功能缺乏有效融合、驾驶辅助系统模块不健全、无人驾驶技术滞后和缺乏试验条件等。基于《煤矿智能化建设指南(2021年版)》中关于智能辅助运输部分的相关要求,提出了辅助运输系统智能化建设的总体目标,根据总体目标设计了煤矿辅助运输系统智能化框架:①物资编码和物资集装化运输,实现物资从仓储、编码、装车、运输、卸车到回收过程的全流程信息化管控。②自动装卸和自动接驳,实现物资在轨道机车、单轨吊、无轨等不同辅助运输方式之间的自动转运和接驳。③精准定位和智能导航,实现人员及运输设备的精准实时定位、路线规划和实时导航。④车辆智能调度,实现辅助运输综合信息展示、数据传输、状态监测、调度指挥和健康管理等功能。⑤驾驶辅助系统,建设防疲劳驾驶预警、360°全景环视监控、预防撞、交通标志识别、下坡行车辅助制动、自适应照明等智能化子系统,提高机车运行的安全性。⑥辅助作业机器人替代,实现井下辅助作业场景的机器人自动化作业,减少用工数量,提高辅助作业整体自动化水平。⑦无人驾驶,实现机车在矿井下的无人驾驶常态化运行。该研究可为智能辅助运输系统的建设和发展提供借鉴。