摘 要:隨著科學技術的迅猛發展,在露天煤礦領域越來越關注多種先進技術的有效應用,特別是針對礦用無人卡車關鍵技術進行充分整合和實踐應用,從而體現出應有的技術支持作用,為露天煤礦行業實現更加健康穩定的發展提供必要支持。同時使礦用無人卡車的運行質量得到切實提升,發揮其根本效能。基于此,本文重點探究露天煤礦礦用無人卡車關鍵技術及其發展趨勢等相關內容,希望可以為相關從業者提供有益啟示。
關鍵詞:露天煤礦 礦用無人卡車 關鍵技術 發展趨勢
隨著自動化和人工智能技術的快速發展,露天煤礦行業日益重視礦用無人卡車關鍵技術的應用。這些技術旨在解決傳統人工駕駛卡車在采礦中遇到的問題,減少駕駛員疲勞,避免人為安全事故,提升采礦質量和效率。因此,需深入理解無人卡車的優勢,加強關鍵技術研究與應用,確保礦山運輸安全高效。同時,需明確無人卡車技術的發展趨勢,充分利用新技術和新功能模塊,提升運行效能,推動煤礦行業的可持續與創新發展。
1 露天煤礦礦用無人卡車關鍵技術分析
1.1 充分應用感知與視覺技術
在露天煤礦礦用無人卡車技術中,感知與視覺技術至關重要。該技術通過配置高清攝像頭、激光雷達等傳感器,對煤礦周邊環境進行實時監測,采集并處理環境信息。利用機器學習和相關功能模塊,該技術能精準識別道路標志、車輛及人員,提升識別精度和可行性,確保無人卡車的安全運行。為了充分發揮感知與視覺技術的價值,需進一步分析非結構化道路,確保感知的針對性和可靠性。通過動態融合機制和多傳感器感知方法,結合分布式邊緣計算優化,該技術能明確路側危險狀況,拓展車端感知范圍,解決惡劣環境下卡車盲區問題。
此外,該技術還需強化感知效能,體現多元信息層次性,主動融合多種因素,確保礦用無人卡車在復雜環境中的高效運輸,提升整體運輸質量和效率,為露天煤礦的安全高效作業提供堅實的技術支持。
1.2 充分應用路徑規劃與決策技術
在露天煤礦礦用無人卡車自動駕駛方面有效利用路徑規劃與決策技術,是其中的關鍵所在。在無人卡車自動駕駛環節要進行有效規劃和充分完善,在路徑的選擇、匹配以及決策處理方面都要積極有效加強,這樣才能著重對各類線路進行不斷優化和充分完善,在保持正確路徑的前提下使得礦用無人卡車的根本應用價值得到充分體現。在具體操作環節要通過路徑規劃與決策技術的綜合作用,針對采集而來的環境信息進行精準收集、整理和解析,在具體操作環節結合相對應的解析結果,根據預設的路徑進行有效規劃和充分完善,在匹配相關規劃和安全決策算法的前提下使得礦用無人卡車可以保持在安全穩定的運行狀態,在自動駕駛環節呈現出針對性和可行性。
同時,進一步利用路徑規劃和決策技術,在匹配相關功能模塊的前提下,針對礦區的復雜環境和突發情況進行充分論證和有效分析,然后在路徑的重新規劃和決策選擇方面進行有效加強,從而確保無人卡車可以在更安全穩定的環境內保持正確路徑,充分體現安全駕駛效果。在決策技術的綜合作用之下,需要在調度等方面進行有效優化,體現出精準高效的調度效果,在整體操作環節需要體現出智能調度技術的綜合應用價值,體現高精度和路徑優化效果,在無人卡車實施調度多目標優化模型以及求解算法的融合作用之下,體現路權決策分配技術的應用成效。要通過求解算法的有效研究和多目標優化模型的綜合作用,針對高精度地球和地圖進行有效繪制,并且實現高轉高精度采集和制作,在發布技術以及模型優化技術的綜合作用之下,使得換用無人卡車的智能調度得到有效優化。
1.3 充分應用車輛控制技術
在礦用無人卡車自動駕駛中,有效匹配車輛控制技術是其中的關鍵所在。在車輛控制技術的選擇和優化環節要充分完善,匹配項目運營技術和功能模塊,在車輛的油門方向盤以及剎車等設備控制方面體現出自動化、智能化的控制效果,這樣才能確保礦用無人卡車在運行環節可以實現智能化、自動化的轉彎、減速以及加速等操作,在各類技術動作和操作要領得到有效優化的前提下,使礦用無人卡車運行更加安全穩定,防范卡車在運行環節可能出現的風險事件或者安全隱患,以此確保礦用無人卡車的根本應用效能得到充分體現。
1.4 充分落實通信與交互技術
在礦用無人卡車的駕駛和生產運行環節,有效匹配與之相對應的通信和交互技術也是關鍵所在。在具體操作環節要有效利用無線通信等技術,在大數據技術以及5G技術等的綜合作用之下,使得礦用無人卡車和其他車輛人員系統能夠有效交互,實現精準銜接,在各類技術支持和優化作用下使得無人卡車自動駕駛過程中可以有相對應的通信和交互技術保障。特別是在5G技術的綜合應用之下,有效匹配與之相對應的固定基站,在無人駕駛卡車和露天礦山現代設備的配合作用之下體現出融合性作業效果,使安全機制和技術方案得到有效優化和充分完善,進而在匹配多場景關鍵技術的綜合作用下,針對露天煤礦的排除工作面等相關方面進行動態監測和有效分析,明確具體變化情況,把握復雜道路的上坡、下坡、轉彎等因素,進而充分體現出各類信息的精準分享和有效調控,以此呈現出該類技術的綜合應用價值,確保露天開采動態能夠得到持續追蹤和無人駕駛進行充分匹配。
除此之外,在應用通信與交互技術過程中也要確保通行更加安全可靠,使各類信息能夠得到精準分享和有效傳遞,從而確保無人卡車在行駛環節可以和其他車輛人員系統能夠保持在即時有效的交互狀態,以此在協調溝通和優化環節可以更充分體現出良好的協調溝通效果,為無人卡車更精準高效運行提供保障。
1.5 有效應用數字孿生設備健康管理技術
在露天煤礦無人礦用卡車關鍵技術之中,有效應用數字孿生設備健康管理技術也是十分重要的內容。在應用數字孿生技術的前提之下,要有效構建好相關建模,并且和數字同步技術進行充分整合和優化利用,在優勢互補作用下進一步收集和整理相關應用案例,以此在開發數字孿生設備,并且在健康管理技術研發方面呈現出根本效能。這樣可以確保礦用無人卡車在運行環境可以得到精準維修和有效養護,使其在預測性維護和動態檢修方面得到充分完善,使其保持在高質量的運行狀態。
在針對該類技術進行應用環節,需要在數字孿生技術的綜合作用之下,使設備的健康管理狀況得到有效監測,優化和動態處理,在針對各類設備故障和維修保養方案進行調整和優化前提下,體現出預測維護效果,從而為相關設備設施的使用壽命延長和綜合效能體現提供必要保障,同時也降低使用成本,為露天煤礦礦用無人卡車實現更高質量的運行提供必要支撐。
在未來的發展過程中還需要著重針對各類關鍵技術進行深入分析和有效應用,在明確各類技術應用優勢且把握相關注意事項的前提下使得礦用無人卡車的運行質量、運營效率得到切實提升,在整體操作環節體現出更加安全高效的駕駛效能。
2 露天煤礦礦用無人卡車關鍵技術發展趨勢分析
在露天煤礦礦用無人卡車技術發展環節,在未來發展過程中越來越呈現出智能化、精準化和高效化特點,針對多種場景進行深入分析和有效論證,然后在有效匹配相關技術、優化各類功能模塊的前提下使得相關技術的應用價值得到更充分體現,從而促進露天煤礦礦用無人卡車的應用價值得到充分體現。具體來說,其未來發展趨勢主要體現在以下幾個方面。
2.1 充分實現自動化、智能化發展
在當前人工智能技術廣泛應用的背景之下,使得礦用無人卡車各類技術也呈現出智能化、自動化的發展趨勢,在未來的發展過程中也將會實現更大程度的智能化、自動化發展,有更為良好的智能發展趨勢,進而在卡車的行駛速度、運輸路線等方面不斷調整和自動化、智能化匹配,從而為卡車無人駕駛技術的轉型升級和優化發展提供必要支持。在智能化技術的綜合應用之中進一步匹配5G技術、大數據集成技術等等,以此確保礦用無人卡車實現更加良好的發展,實現技術的轉型升級,在具體發展環節有巨大的推動力量。在5G綜合技術的綜合作用之下,進一步匹配大數據技術、人工智能技術等,這樣可以在綜合技術體系的融合作用之下,有效匹配與之相對應的多傳感器系統及多地點融合系統,在路徑規劃以及算法融合方面不斷優化,通過標準作業模式的有機結合和融會貫通,確保無人卡車在礦山運行環節可以體現出良好的運行效能。在低速封閉行動區域內有效利用人工智能技術和相關綜合技術體系,這樣可以為無人卡車自動駕駛取得更為顯著效能和物流業務的良好發展提供必要條件。
2.2 充分優化升級數據傳感感知技術
在無人駕駛卡車的未來發展過程中,還需要著重針對數據傳感技術進行優化升級和創新發展,特別是在露天煤礦的開采和運輸環節,需要在無人駕駛采礦區匹配更高質量更高精準度的環境傳感器,針對環境因素進行深入分析,然后在匹配與之相對應的更高級別的雷達超聲高精度攝像機的前提下,進行遠距離和速度方向的協調控制和優化處理,進一步明確相關可靠數據,然后在互相幫助協調、共同推進的基礎上,著重針對礦山的具體環境進行精準分析和有效控制,以此在更大程度上體現出數據傳感感知,特別是在激光雷達技術的應用環節,進一步實現優化升級和不斷完善,匹配更高清晰的激光傳感器,通過激光技術有效進行測量和決策完善,這樣可以在整體操作環節無需接觸可以進行遠距離測量。
同時也可以體現出更加良好的耐光性和寬廣的測量范圍,在點干涉能力方面得到有效強化,另外在未來發展過程中也進一步利用好高精度毫米波雷達技術,匹配相關雷達功能模塊,這樣可以體現出高分辨率、高抗干擾性等優勢,以此在整體操作環節體現出更為顯著的檢測和干預效果。同時也可以進一步利用相關功能模塊,在目標監測位置距離和速度方面進行有效控制,對接收信號和傳輸信號進行精準處理和收集利用,從而可以對各類監測區域進行連續性覆蓋,以此呈現出更為顯著的傳感監測效果,為各類數據的精準應用和優化處理提供必要支撐。
2.3 充分利用更高精尖的導航定位組合技術
在礦用無人卡車自動駕駛的發展環節,在未來也會越來越關注更高清晰度的導航定位組合技術,在具體發展環節以全球定位技術、導航定位技術和慣性導航定位技術為切入點,進一步實現優化創新和充分完善,以此可以在精度匹配、定位時間控制方面進行有效優化,同時防范可能出現的累積誤差,實現全天候、全過程的連續定位。以此使信號的傳輸能力得到切實提升,防范可能出現的遮擋或者數據丟失等相關問題。在具體操作環節,將在導航定位技術方面進行不斷優化,發揮合力,同時進一步匹配大數據技術和云計算技術、人工智能技術等,在融合作用下通過組合導航定位技術的綜合作用,進一步提升自身的定位能力和風險應對處理效果。特別是在GNSS以及視覺SLAM組合定位技術的綜合作用之下,使得信號傳輸能力得到更顯著提升,防范可能出現的誤差。特別是在礦區采礦環節,往往面臨比較多的復雜因素或者安全隱患,因此通過組合定位技術的綜合作用,可以著重針對多變復雜的露天道路進行充分分析,明確相關環境影響因素,然后在組合定位技術的綜合作用之下提升定位的精準度,并且通過持續定位有效利用GNSS定位方法,以此可以在更大程度上提升組合定位的精準度,通過緊耦合定位算法的充分融入和有效強化,在各類傳感器的綜合作用下使得各類風險因素或者安全隱患能夠得到及時監測和有效處理,并且在精準應對的前提下使得礦用無人卡車駕駛可以更加安全高效,在匹配相關衛星系統且進行信息捕捉和跟蹤的前提下,可以體現出車輛定位的及時性和高效性,為礦用無人卡車駕駛更安全可靠提供必要支撐。
3 結語
綜上所述,露天煤礦礦用無人卡車需優化環境感知、定位導航、路徑選擇及運動控制等關鍵技術。需明確技術要點,強化自動化與智能化應用,結合傳感器與功能模塊,優化組合導航定位,實現深度學習及路徑規劃。通過這些措施,提升無人卡車的技術支持與應用價值,推動露天煤礦行業創新發展,提升綜合效益。
參考文獻:
[1]肖光林.露天礦山運輸無人駕駛關鍵技術與標準[J].設備管理與維修,2021(20):90-92.
[2]趙浩,毛開江,曲業明,付恩三.我國露天煤礦無人駕駛及新能源卡車發展現狀與關鍵技術[J].中國煤炭,2021,47(04):45-50.
[3]劉偉芳,吳迪.國內外露天礦山無人駕駛技術發展現狀[J].露天采礦技術,2020,35(04):32-34+38.
[4]張濤,路向陽,李雷,等.露天礦山運輸無人駕駛關鍵技術與標準[J].控制與信息技術,2022(02):13-19.
[5]肖鹿,陳國磊,林言,等.基于5G的露天煤礦大規模高密度無人駕駛礦用卡車關鍵技術研發與應用[J].智能礦山,2024,5(06):65-72.
[6]高小強,李程,張沙.露天礦大噸位自卸車無人駕駛系統及技術研究[J].武漢理工大學學報,2023,45(11):148-156.