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    我公司研制的煤礦井下自動駕駛關鍵技術及裝置再革新
    發布時間:2021/07/06 18:05:40 來源: 點擊次數:

    2021年6月30日,由中煤科工集團常州研究院有限公司研制的國內首套全系列礦用本安型自動駕駛機車保護(控制)裝置及算法,適配榆北煤業曹家灘煤礦帶線控底盤的新能源無軌膠輪車在該礦副斜井巷道完成自動駕駛階段性測試驗證和試運行。此項目是中煤科工集團常州研究院有限公司與陜煤榆北煤業信息化運維分公司聯合為深入貫徹“少人則安、無人則安”智慧礦山理念的一次重要科研創新實踐。針對井下“長廊效應”、無GNSS衛星定位信號、低照度等復雜工礦環境與煤礦防爆本安要求,開展了大量科研測試、產品設計與算法優化工作,實現了煤礦井下新能源無軌膠輪車的自動駕駛第二階段測試驗證與試運行。

    本次測試驗證和試運行路段選取了曹家灘煤礦副斜井井口至中央變電站作為行車路線,全長約4300米,其中水平距離 351米,其余路段為7%坡度的斜坡,含2個岔路口和4個轉彎路口。測試運行過程中,在巷道中設置了作業車輛、路障、警示桶、行人等各類障礙物,巷道轉彎、坡道啟停、上井車輛避讓、下井車輛會車等各類行車場景,驗證了井下自動駕駛裝備及算法的可靠性和安全性,可有效保障無軌膠輪車在煤礦井下巷道環境中實現自動駕駛。

    為實現煤礦井下無軌膠輪車自動駕駛后續的常態化應用和產業化推廣,常州研究院研制的全套保護(控制)裝置采用礦用本安型設計,在滿足自動駕駛車輛感知與控制功能的同時,兼顧了煤礦井下機車電氣配套裝置低功耗及低成本實際需求,整套裝置包括多功能車機交互終端(具備WIFI6/4G/5G等無線通信功能)、車載域控制器(MADAS)(可實現最大42Tops(INT8型)的算力加持)、組合高精度定位及慣導(UWB+IMU)、面向VSLAM應用的車載攝像儀、極小盲區超聲波雷達、毫米波雷達、16線激光雷達、車載手咪等全系列產品,部分產品在業內屬首次獲得煤安認證。該套裝置可通過靈活組合和軟件算法定制開發,應用于煤礦井下無軌膠輪車、軌道機車、單軌吊、掘進機等各類煤礦移動工程機械裝備的輔助或自動駕駛。

    為確保項目計劃研究內容的順利實施,項目團隊采用三步走方案:首先基于通用線控底盤小車測試驗證自動駕駛裝備性能、UWB+慣導融合定位功能、自動駕駛地圖精度等,并在常州研究院新北廠區井下受限空間模擬巷道環境、曹家灘煤礦地面工業廣場路段等場景系統性測試驗證井工煤礦地面和井下模擬環境下自動駕駛算法,為新能源無軌膠輪車井工煤礦自動駕駛前期方案驗證和后期移植的工作提供參考指南;在此基礎上,以煤礦用防爆新能源卡威 WLR-5C 型指揮車為基礎對標SAE International J3016TM 《標準道路機動車駕駛自動化系統分類與定義》L3+級技術標準對車輛自動駕駛進行了全面改造調校,對前方車輛行駛狀態的識別及響應、行人和車輛的識別及響應、跟車回車行駛、靠邊停車、上下坡啟停、彎道行駛、自動緊急制動、避障繞障、人工操作接管等車輛自動駕駛功能項進行了大量調試、測試、優化、改進,并在曹家灘煤礦工業廣場,完成了車輛避障繞障、會車等場景。在此基礎上,項目團隊開展了本次井下自動駕駛功能測試驗證與試運行工作。下一階段,常州研究院自動駕駛科研團隊將在當前井下自動駕駛試運行基礎上,繼續優化和改進適應于煤礦井下復雜環境的無新能源無軌膠輪車自動駕駛關鍵技術與裝置,在該礦依托車聯網(5G+UWB精確定位+智能路側單元)基礎設施支撐,實現煤礦井下正常路況條件下(非避障、讓車、拐彎等路段)時速不小于25km/h的常態化運行,為該礦提供自動送餐、送工具等日常運營保障服務。





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