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智能化掘进机在矿业发展中的优势与应用

来源:中国日报网

掘进机在矿业中主要用于地下的开采和挖掘工作。目前,巷道掘进的施工环境复杂恶劣,危险系数高,掘进机作为井下开采作业的重要设备,其自主运行能力很大程度上影响着井下生产的效率和稳定性。近年来,随着智能技术的迅猛发展,越来越多的掘进机开始朝着智能化方向演进。智能远程控制系统正逐渐取代传统的掘进机,为矿业行业提供更先进的解决方案。扎根矿业十几年,北京宸控科技有限公司提前行业内两年以上开发智能化掘进机,应用成熟稳定,已经成为智能化掘进技术发展的典范和行业标杆。

作为宸控副总经理,尚欣多年来始终致力于推动公司技术创新和行业发展。他不仅带领研发团队深入一线,积极解决行业中的实际问题,还密切关注市场动态和技术趋势。在智能化掘进机领域,尚欣凭借敏锐的洞察力和卓越的领导能力,带领宸控公司抢占先机,进行前瞻性布局。经过不懈努力和技术攻关,尚欣和他的团队成功研发出国内首套智能化掘进机控制系统,这一突破性成果大大提升了掘进机的智能化水平,促进了行业的智能化发展。该系统包括控制主机、地面操作平台、车载系统和井下集控仓等自主研发产品,构建了完全国产自主可控的智能化控制体系。通过这一系统,可以实现对掘进机的远程控制,包括就地控制、视距遥控、井下集控和地表远控等多种形式。系统采用了三维激光雷达和先进算法,能够无死角呈现巷道的三维模型。此外,系统还整合了VR模拟仿真技术和监测数据,实时还原真实的工作场景,使技术人员能够在地面操作平台上获得地下采矿巷道的详细情况。

目前,绝大部分掘进机在巷道中开凿掘进时主要依赖视觉图像设备或者激光器、无线定位基站进行导向和定位,这些方式受巷道环境的粉尘浓度、能见度和温湿度影响较大,所获数据质量较差且数据可利用率低,数据处理周期长且处理难度大,严重影响了掘进机自主定位导向的准确度和效率。不仅不利于井下掘进生产效率的提升,也给生产过程造成隐患。由此,在机身定位方面,尚欣利用三维雷达获取的点云数据和倾角测量仪测得的机身倾角进行数据融合和提取,提高了数据处理的速度和精度,可长期稳定地进行掘进机定位定向。尚欣的智能化掘进机控制系统利用高精度算法实时计算截割头的位置,实现了截割头的精准定位和实时检测,定位精度低于5毫米,达到国际拔尖水平。相比之下,中国大多数系统仅实现100毫米的定位精度。此外,截割头能够按设定路径进行截割,支持学习功能,实现截割路径的自动记忆。

多数远程控制系统延时通常低于300毫秒。对比之下,尚欣的系统优势体现在低延时,操作延时控制在30毫秒内,视频延时小于200毫秒,远远优于行业标准。此外,尚欣的控制系统在性能方面也表现出色,能够实时监测车辆状态和通讯状况,一旦发生数据异常或通讯断链,即刻停机。

由于其先进技术优势,尚欣的智能化掘进机控制系统在中国得到了广泛应用,目前已有上千家企业采用该系统,显著推动了智能化矿山的发展。例如,在2020年中旬,中铝集团在其普朗铜矿中成功应用了尚欣的智能化掘进机控制系统,使得普朗铜矿成为全国首个实现5G工业应用的智慧矿山。尚欣的系统有效解决了矿山原有的换班时间长、工作效率低以及事故隐患大等问题。值得一提的是,该系统在国内还首次实现了掘进机车辆两侧距离小于30厘米的自动驾驶,远超过此前所有竞争对手要求的50厘米以上距离。此外,掘进机的自动驾驶速度能达到20 km/h,比人工驾驶速度还要快。中铝集团通过采用尚欣的系统,不仅在保证生产流程顺利的同时实现了减少50%的人员配置、提升生产速度、缩短换班时间等多重效益,智能化单机的效率表现也与人工操作持平。

未来,随着智能化技术的进一步成熟和应用,矿业智能化进程将进一步推进,行业内会涌现更先进的技术解决方案。尚欣智能化掘进机控制系统的成功案例和技术创新,体现了智能化技术在传统工业中的现代应用,为未来的技术发展和行业转型指明了方向。(作者:蒋里峰