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车厂发力正向设计!德塔智能携手郭家湾煤矿推动井下防爆电动车无人驾驶技术!

单车智能+系统先进算法!榆林能源井下无人驾驶项目通过验收,煤矿高阶无人驾驶技术取得新突破!

发表时间:2024-05-17 17:24来源:IntelMining

国家能源集团榆林能源煤矿的井下,一场技术革命正悄然进行。在郭家湾煤矿的深处,深圳市德塔工业智能电动汽车有限公司深度赋能的防爆电动车无人驾驶技术已经落地生根,这是国内首个基于单车智能与系统先进算法相结合的无人驾驶系统的示范运行。在这里,WLR-5型矿用防爆电动无轨胶轮车装备了全栈式井下无人驾驶系统,它不仅在辅助运输巷道规划的路径上实现了L3级,甚至在特定场景下达到了L4级的无人驾驶功能。


这项技术带来的变革是显著的。在井下,它能够自动倒车掉头;在巷道岔路口,无人驾驶车能够稳定循边行驶;在会车时,它还能自动靠边停车,这些都是以往难以想象的技术突破。更令人振奋的是,这套系统已经实现了从车库到副斜井辅运大巷,再到11联巷地面及井下的全程5公里的全工况编组无人驾驶往返常态化运行。


这是郭家湾煤矿与新一代信息技术的完美结合,展示了煤矿智能化建设的巨大潜力和广阔前景。在这里,无人驾驶不再是遥不可及的梦想,而是已经融入到了日常的煤矿生产中,为煤矿的安全、高效运营注入了新的活力!


勇于创新,郭家湾煤矿率先挑战井下无人驾驶技术


近年来,郭家湾煤矿作为国能榆林能源公司的主力矿井和数字矿山示范点,以打造“安全高效绿色智能现代化矿井”为目标,牢固树立“零伤害”理念,深入推进煤矿智能化建设,通过持续引入新技术、新装备和新工艺,进一步压实安全生产责任,构建长效的安全防范机制,推动以井下无人驾驶为代表的新质生产力赋能现代化矿井建设。


早在2020年,郭家湾煤矿便联合德塔智能率先在煤炭行业开展国内首个“煤矿井下防爆电动车无人驾驶技术研发与示范项目”,开启了样车研发与标准编制,将自动化、智能化等先进技术理念应用于煤矿井下无轨辅助运输领域,从而提高无轨辅助运输系统的安全性、可靠性,实现减人提效、降低污染排放和推动煤矿技术革新。


经过研发人员与一线职工双向联动的不懈努力,通过井下环境昏暗、视线差、空气潮湿、颗粒物和粉尘物较多等复杂工况的持续验证,今年4月25,国内首个“煤矿井下防爆电动车无人驾驶技术研发与示范项目”通过了专家组最终验收。该项目的建成投运标志着我国在煤矿井下高阶无人驾驶技术研究及应用方面取得了新突破,在煤矿井下辅助运输领域具有示范带动作用。广泛投入应用后,将进一步推动煤炭行业安全、高效、绿色、智能发展。



技术引领,多重优势铸就正向设计的高阶无人驾驶


煤矿井下防爆电动车无人驾驶技术研发与示范项目基于煤矿井下车辆驾驶和应用现状,以无人驾驶、指挥调度、安全管控作为研究对象,自主研发了线控底盘技术、融合感知技术、无人驾驶控制算法以及车辆主动安全冗余技术,实现了国内首个煤矿井下基于单车智能+系统先进算法的无人驾驶系统落地应用和常态化示范运行。


  • 实现从L3到L4跨越,井下无轨辅助运输迈向高阶无人驾驶


搭载于WLR-5型矿用防爆电动无轨胶轮车上的全栈式井下无人驾驶系统不仅实现了L3级别的自动驾驶功能,更在特定场景下展现了L4级别的无人驾驶能力,标志着煤矿井下无轨辅助运输正式迈入高级无人驾驶新时代。系统融合了自主研发的防爆线控底盘技术,确保了矿井作业的安全性与稳定性。同时,系统还集成了本安型激光雷达、毫米波雷达、惯性导航以及智能摄像机等多传感器融合感知技术,为车辆提供了全方位、无死角的环境感知能力。此外,车载工控机、域控制器以及配套的规划、决策、控制、执行软件等先进算法控制技术,共同构成了这套全栈式无人驾驶系统的“智慧大脑”,确保车辆在复杂多变的井下环境中能够自主决策、精准导航、安全行驶。



  • 多场景表现优异,从井上到井下实现全自动行驶


面对井下巷道的狭长空间、视线不佳、岔路众多以及GPS信号盲区等挑战,通过增强车辆本体的融合感知和定位导航能力,全面引入AI算法进行智能决策和自动执行,成功攻克了巷道岔路口稳定循边行驶、井下自动倒车掉头、会车自动靠边停车等技术难题。利用激光SLAM、IMU组合惯导和里程计数据的融合定位技术,确保了车辆在井下的精准行驶。此外,系统还实现了从井上到井下的全自动行驶,包括错车通行、全局和动态路径规划、硐室停车、岔路口通行、协同装卸以及站台精准停靠等高级功能。



  • 多重安全保障,全工况编组5公里畅行无阻


项目具备卓越的安全性和可靠性,成功开发并应用了23种车辆主动安全冗余控制策略,确保井下无人驾驶车辆在复杂环境中稳定运行。通过多传感器、控制系统、执行机构、制动系统、人机交互、实时监控与预警等多重安全保障措施,以及车辆自检系统与无人驾驶系统的数据信息交互,配合故障检测与诊断系统,确保任何突发情况下都能迅速应对大幅提升了车辆的安全性能。在此基础上,该项目已实现在地面车库至井下全程5公里的全工况编组无人驾驶往返常态化安全运行,即使在粉尘、水雾、昏暗等恶劣环境下,也能自动循边行驶、保持巷道横向稳定、自动避障、启停以及红绿灯识别。



  • 引领行业标准,推动行业技术规范化发展


项目建立了煤矿行业首个矿用防爆电动无人驾驶车辆相关标准,填补了该领域的空白。项目成功完成了《T-NXJX 058—2023 矿用防爆车辆电动自动转向系统技术要求》、《T-NXJX 059—2023 矿用防爆车辆自动紧急制动系统技术要求》和《T-NXJX 060—2023 矿用防爆电动无人驾驶车辆通用技术要求》三项标准的发布,并于2024年1月11日正式实施。这些标准为煤矿井下无人驾驶技术的应用落地提供了坚实的支撑和明确的指导,确保了技术的规范化、标准化发展。


  • 国内首个主机厂正向设计无人驾驶防爆电动车


德塔智能自2010年成功研发世界首台智能防爆电动汽车以来,便在工业智能电动汽车及诸多相关技术方面积累了显著优势。此次项目更是德塔智能的一次全新突破,它是国内首个完全从主机厂角度出发,采用了正向设计理念开发的井下无人驾驶项目非业内常见的车辆主机与无人驾驶技术相互独立的改造模式。这一创新不仅集成了防爆电动汽车与无人驾驶的前沿科技,更在协议接口、数据融合、功能升级和安全管控等关键环节上进行了全向打通,为井下作业提供了稳固、智能且安全的车辆平台。在充分展现德塔智能的深厚技术积累与独特优势同时更为其多年来深耕煤矿无轨辅助运输业务场景找到了新质生产力的落脚点。


如今,我们深刻感受到这场由郭家湾煤矿与德塔智能联手推动的技术革命所带来的震撼。这不仅是一次技术的突破,更是对煤矿行业未来发展趋势的引领。通过正向设计的无人驾驶防爆电动车,在井下复杂环境中实现了高阶无人驾驶,为煤矿行业的安全生产和效率提升注入了强大的动力。我们相信,随着技术的不断进步和应用的深入,煤矿智能化将持续引领行业发展的重要方向,而郭家湾煤矿的成功实践,无疑为这一进程提供了有力的实证。让我们期待更多这样的技术革新,共同推动煤矿行业迈向更加安全、高效、绿色、智能的未来!


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