鏟運(yùn)機(jī)智能控制系統(tǒng)研究

沈 波，劉 旭，姜中曄

（1.新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 富蘊(yùn) 836107；2.礦冶科技集團(tuán)有限公司；3.金屬礦山智能開采技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4.北礦智能科技有限公司，北京 100160）

當(dāng)前，礦山井下電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)大多采用手動(dòng)操作方式，鏟運(yùn)機(jī)駕駛?cè)藛T長(zhǎng)期處于惡劣的井下作業(yè)環(huán)境，具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，不利于礦山企業(yè)安全防控工作的開展；礦山井下采場(chǎng)的作業(yè)面爆破后，炮煙等有毒有害氣體無(wú)法快速消散，導(dǎo)致有效生產(chǎn)時(shí)間較少，不利于礦山企業(yè)生產(chǎn)效率的提高；井下鏟裝作業(yè)缺乏準(zhǔn)確的計(jì)量和統(tǒng)計(jì)分析手段，不利于礦山企業(yè)的綜合管控；井下鏟裝運(yùn)作業(yè)缺乏有效的調(diào)度手段，不利于礦山井下鏟運(yùn)機(jī)、破碎錘、卡車等多裝備的協(xié)同作業(yè)。為提高電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)效率，降低鏟運(yùn)作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度與安全風(fēng)險(xiǎn)，減少職業(yè)病對(duì)駕駛員的影響，礦山急需開展鏟運(yùn)作業(yè)的智能化研究。根據(jù)《中國(guó)制造2025》要求，隨著5G 通信網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用，將無(wú)人駕駛技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到鏟運(yùn)機(jī)智能化控制上已成為現(xiàn)實(shí)[1]。本文設(shè)計(jì)一套適用于地下金屬礦山的智能鏟運(yùn)機(jī)系統(tǒng)，并對(duì)其中關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。

1 鏟運(yùn)機(jī)智能控制系統(tǒng)架構(gòu)

鏟運(yùn)機(jī)智能控制系統(tǒng)由高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、智能控制平臺(tái)、智能配礦系統(tǒng)和安全避障機(jī)制八個(gè)部分組成，可為金屬礦山企業(yè)構(gòu)建地下智能化鏟裝運(yùn)作業(yè)體系提供參考。其中，井下鏟運(yùn)機(jī)智能化改造包括安裝通信模組、視頻監(jiān)控模組、重量感知模組、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模組和安全避障模組，地表控制平臺(tái)集成控制、配礦、狀態(tài)分析等模塊[2]。……