2019年,原國家煤礦安全監(jiān)察局(現(xiàn)國家礦山安全監(jiān)察局)出臺《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》提出5類38種煤礦機器人,分別為:掘進類、采煤類、運輸類、安控類、救援類,其中第25條將露天礦卡車無人駕駛系統(tǒng)列入。這意味著,無人駕駛電動礦卡是礦山機器人的一種,對礦山綠色安全生產(chǎn)有著重要意義。
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鑒于礦山機器人種類繁多,因此很難去為其下一個精準的定義,不過,可以通過其功能作用和特征的角度去描述,幫助人們理解到底什么是礦山機器人?!犊萍紝蟆窞榈V山機器人的特征做了如下總結:
礦山智能機器人是智能礦山建設的重要組成部分。其特征需要具備智能感知、實時定位、智能管控、故障診斷、精準作業(yè)和智能決策(圖1),以推動礦山生產(chǎn)方式向著低成本、高工效、強精準、綠色方向發(fā)展。
(圖1,轉載自《科技導報》)
1、智能感知能力:
礦山智能機器人可通過傳感器設備實現(xiàn)對作業(yè)環(huán)境、自身位置、工作狀態(tài)、異常信息等關鍵核心信息進行實時感知和傳輸,實現(xiàn)礦山機器人智能感知能力,滿足礦山井下、露天礦坑實時作業(yè)。
2、實時定位作業(yè) :
礦山智能機器人依托5G和北斗導航,實現(xiàn)地面和井下設備的實時定位。精準的定位能力,為礦山安全生產(chǎn)和災后救援提供精準位置支撐,保證礦山各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效運行。
3、精準作業(yè)能力:
通過北斗導航定位、無人駕駛技術與智能控制技術相結合,礦山智能機器人實現(xiàn)精準化智能化作業(yè)。其中,自動定位和導航技術是實現(xiàn)礦山無人駕駛設備的基礎。礦山精準作業(yè)涵蓋:露天礦山的無人駕駛、精準鉆孔、井下礦山智能掘進和煤流運輸以及實現(xiàn)智能巡檢和災后應急與救援。
4、智能管控能力:
智能管控主要包括礦山智能機器人的狀態(tài)終端監(jiān)控、大數(shù)據(jù)、云服務、知識庫以及算法模型庫等。在云中心平臺的管控下,實現(xiàn)機器人遠程調(diào)度管控和智能裝備的網(wǎng)絡化管理。
5、故障診斷能力:
礦山機器人利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機和深度神經(jīng)網(wǎng)絡等機器學習方法,建立安全風險數(shù)據(jù)庫和健康壽命指標,實現(xiàn)對自身安全風險精準研判、潛在故障分級預警、關鍵部件健康壽命預測和維護流程科學優(yōu)化,實現(xiàn)自診斷、自評估,實現(xiàn)自我體檢,提高礦山機器人健康指數(shù)和使用壽命。
6、智能決策能力:
智能決策是智能礦山機器人進行精準控制和高效高質作業(yè)的基礎和保障。智能礦山機器人通過機器學習算法分析傳感器的作業(yè)數(shù)據(jù),結合知識庫和數(shù)據(jù)庫的信息,制定變量作業(yè)或者路徑規(guī)劃的策略,進行最優(yōu)行使路徑規(guī)劃和協(xié)同作業(yè)控制等。
·BRETON·
礦山機器人作為智能礦山建設的核心引擎,正以“感知-決策-執(zhí)行”的全鏈路能力重構傳統(tǒng)采礦業(yè)的未來圖景。從政策驅動的研發(fā)目錄落地,到技術賦能的精準作業(yè)與智能管控,礦山機器人不僅為安全生產(chǎn)筑起數(shù)字防線,更以零碳化、無人化的創(chuàng)新模式驅動行業(yè)邁向高質量發(fā)展,推動全球礦產(chǎn)資源開發(fā)走向更綠色、更安全的新質生產(chǎn)力紀元。
參考文獻:付恩三. 我國礦山智能機器人應用現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 科技導報,2024,42(2):104-110. DOI:10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.010.
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