摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,在露天煤礦領(lǐng)域越來(lái)越關(guān)注多種先進(jìn)技術(shù)的有效應(yīng)用,特別是針對(duì)礦用無(wú)人卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行充分整合和實(shí)踐應(yīng)用,從而體現(xiàn)出應(yīng)有的技術(shù)支持作用,為露天煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)更加健康穩(wěn)定的發(fā)展提供必要支持。同時(shí)使礦用無(wú)人卡車(chē)的運(yùn)行質(zhì)量得到切實(shí)提升,發(fā)揮其根本效能。基于此,本文重點(diǎn)探究露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)等相關(guān)內(nèi)容,希望可以為相關(guān)從業(yè)者提供有益啟示。
關(guān)鍵詞:露天煤礦 礦用無(wú)人卡車(chē) 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
隨著自動(dòng)化和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,露天煤礦行業(yè)日益重視礦用無(wú)人卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。這些技術(shù)旨在解決傳統(tǒng)人工駕駛卡車(chē)在采礦中遇到的問(wèn)題,減少駕駛員疲勞,避免人為安全事故,提升采礦質(zhì)量和效率。因此,需深入理解無(wú)人卡車(chē)的優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用,確保礦山運(yùn)輸安全高效。同時(shí),需明確無(wú)人卡車(chē)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),充分利用新技術(shù)和新功能模塊,提升運(yùn)行效能,推動(dòng)煤礦行業(yè)的可持續(xù)與創(chuàng)新發(fā)展。
1 露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)分析
1.1 充分應(yīng)用感知與視覺(jué)技術(shù)
在露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)技術(shù)中,感知與視覺(jué)技術(shù)至關(guān)重要。該技術(shù)通過(guò)配置高清攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器,對(duì)煤礦周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),采集并處理環(huán)境信息。利用機(jī)器學(xué)習(xí)和相關(guān)功能模塊,該技術(shù)能精準(zhǔn)識(shí)別道路標(biāo)志、車(chē)輛及人員,提升識(shí)別精度和可行性,確保無(wú)人卡車(chē)的安全運(yùn)行。為了充分發(fā)揮感知與視覺(jué)技術(shù)的價(jià)值,需進(jìn)一步分析非結(jié)構(gòu)化道路,確保感知的針對(duì)性和可靠性。通過(guò)動(dòng)態(tài)融合機(jī)制和多傳感器感知方法,結(jié)合分布式邊緣計(jì)算優(yōu)化,該技術(shù)能明確路側(cè)危險(xiǎn)狀況,拓展車(chē)端感知范圍,解決惡劣環(huán)境下卡車(chē)盲區(qū)問(wèn)題。
此外,該技術(shù)還需強(qiáng)化感知效能,體現(xiàn)多元信息層次性,主動(dòng)融合多種因素,確保礦用無(wú)人卡車(chē)在復(fù)雜環(huán)境中的高效運(yùn)輸,提升整體運(yùn)輸質(zhì)量和效率,為露天煤礦的安全高效作業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
1.2 充分應(yīng)用路徑規(guī)劃與決策技術(shù)
在露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)自動(dòng)駕駛方面有效利用路徑規(guī)劃與決策技術(shù),是其中的關(guān)鍵所在。在無(wú)人卡車(chē)自動(dòng)駕駛環(huán)節(jié)要進(jìn)行有效規(guī)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(qiáng),這樣才能著重對(duì)各類(lèi)線(xiàn)路進(jìn)行不斷優(yōu)化和充分完善,在保持正確路徑的前提下使得礦用無(wú)人卡車(chē)的根本應(yīng)用價(jià)值得到充分體現(xiàn)。在具體操作環(huán)節(jié)要通過(guò)路徑規(guī)劃與決策技術(shù)的綜合作用,針對(duì)采集而來(lái)的環(huán)境信息進(jìn)行精準(zhǔn)收集、整理和解析,在具體操作環(huán)節(jié)結(jié)合相對(duì)應(yīng)的解析結(jié)果,根據(jù)預(yù)設(shè)的路徑進(jìn)行有效規(guī)劃和充分完善,在匹配相關(guān)規(guī)劃和安全決策算法的前提下使得礦用無(wú)人卡車(chē)可以保持在安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),在自動(dòng)駕駛環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出針對(duì)性和可行性。
同時(shí),進(jìn)一步利用路徑規(guī)劃和決策技術(shù),在匹配相關(guān)功能模塊的前提下,針對(duì)礦區(qū)的復(fù)雜環(huán)境和突發(fā)情況進(jìn)行充分論證和有效分析,然后在路徑的重新規(guī)劃和決策選擇方面進(jìn)行有效加強(qiáng),從而確保無(wú)人卡車(chē)可以在更安全穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)保持正確路徑,充分體現(xiàn)安全駕駛效果。在決策技術(shù)的綜合作用之下,需要在調(diào)度等方面進(jìn)行有效優(yōu)化,體現(xiàn)出精準(zhǔn)高效的調(diào)度效果,在整體操作環(huán)節(jié)需要體現(xiàn)出智能調(diào)度技術(shù)的綜合應(yīng)用價(jià)值,體現(xiàn)高精度和路徑優(yōu)化效果,在無(wú)人卡車(chē)實(shí)施調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型以及求解算法的融合作用之下,體現(xiàn)路權(quán)決策分配技術(shù)的應(yīng)用成效。要通過(guò)求解算法的有效研究和多目標(biāo)優(yōu)化模型的綜合作用,針對(duì)高精度地球和地圖進(jìn)行有效繪制,并且實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)高精度采集和制作,在發(fā)布技術(shù)以及模型優(yōu)化技術(shù)的綜合作用之下,使得換用無(wú)人卡車(chē)的智能調(diào)度得到有效優(yōu)化。
1.3 充分應(yīng)用車(chē)輛控制技術(shù)
在礦用無(wú)人卡車(chē)自動(dòng)駕駛中,有效匹配車(chē)輛控制技術(shù)是其中的關(guān)鍵所在。在車(chē)輛控制技術(shù)的選擇和優(yōu)化環(huán)節(jié)要充分完善,匹配項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)技術(shù)和功能模塊,在車(chē)輛的油門(mén)方向盤(pán)以及剎車(chē)等設(shè)備控制方面體現(xiàn)出自動(dòng)化、智能化的控制效果,這樣才能確保礦用無(wú)人卡車(chē)在運(yùn)行環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)彎、減速以及加速等操作,在各類(lèi)技術(shù)動(dòng)作和操作要領(lǐng)得到有效優(yōu)化的前提下,使礦用無(wú)人卡車(chē)運(yùn)行更加安全穩(wěn)定,防范卡車(chē)在運(yùn)行環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)事件或者安全隱患,以此確保礦用無(wú)人卡車(chē)的根本應(yīng)用效能得到充分體現(xiàn)。
1.4 充分落實(shí)通信與交互技術(shù)
在礦用無(wú)人卡車(chē)的駕駛和生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)節(jié),有效匹配與之相對(duì)應(yīng)的通信和交互技術(shù)也是關(guān)鍵所在。在具體操作環(huán)節(jié)要有效利用無(wú)線(xiàn)通信等技術(shù),在大數(shù)據(jù)技術(shù)以及5G技術(shù)等的綜合作用之下,使得礦用無(wú)人卡車(chē)和其他車(chē)輛人員系統(tǒng)能夠有效交互,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)銜接,在各類(lèi)技術(shù)支持和優(yōu)化作用下使得無(wú)人卡車(chē)自動(dòng)駕駛過(guò)程中可以有相對(duì)應(yīng)的通信和交互技術(shù)保障。特別是在5G技術(shù)的綜合應(yīng)用之下,有效匹配與之相對(duì)應(yīng)的固定基站,在無(wú)人駕駛卡車(chē)和露天礦山現(xiàn)代設(shè)備的配合作用之下體現(xiàn)出融合性作業(yè)效果,使安全機(jī)制和技術(shù)方案得到有效優(yōu)化和充分完善,進(jìn)而在匹配多場(chǎng)景關(guān)鍵技術(shù)的綜合作用下,針對(duì)露天煤礦的排除工作面等相關(guān)方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和有效分析,明確具體變化情況,把握復(fù)雜道路的上坡、下坡、轉(zhuǎn)彎等因素,進(jìn)而充分體現(xiàn)出各類(lèi)信息的精準(zhǔn)分享和有效調(diào)控,以此呈現(xiàn)出該類(lèi)技術(shù)的綜合應(yīng)用價(jià)值,確保露天開(kāi)采動(dòng)態(tài)能夠得到持續(xù)追蹤和無(wú)人駕駛進(jìn)行充分匹配。
除此之外,在應(yīng)用通信與交互技術(shù)過(guò)程中也要確保通行更加安全可靠,使各類(lèi)信息能夠得到精準(zhǔn)分享和有效傳遞,從而確保無(wú)人卡車(chē)在行駛環(huán)節(jié)可以和其他車(chē)輛人員系統(tǒng)能夠保持在即時(shí)有效的交互狀態(tài),以此在協(xié)調(diào)溝通和優(yōu)化環(huán)節(jié)可以更充分體現(xiàn)出良好的協(xié)調(diào)溝通效果,為無(wú)人卡車(chē)更精準(zhǔn)高效運(yùn)行提供保障。
1.5 有效應(yīng)用數(shù)字孿生設(shè)備健康管理技術(shù)
在露天煤礦無(wú)人礦用卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)之中,有效應(yīng)用數(shù)字孿生設(shè)備健康管理技術(shù)也是十分重要的內(nèi)容。在應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)的前提之下,要有效構(gòu)建好相關(guān)建模,并且和數(shù)字同步技術(shù)進(jìn)行充分整合和優(yōu)化利用,在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用下進(jìn)一步收集和整理相關(guān)應(yīng)用案例,以此在開(kāi)發(fā)數(shù)字孿生設(shè)備,并且在健康管理技術(shù)研發(fā)方面呈現(xiàn)出根本效能。這樣可以確保礦用無(wú)人卡車(chē)在運(yùn)行環(huán)境可以得到精準(zhǔn)維修和有效養(yǎng)護(hù),使其在預(yù)測(cè)性維護(hù)和動(dòng)態(tài)檢修方面得到充分完善,使其保持在高質(zhì)量的運(yùn)行狀態(tài)。
在針對(duì)該類(lèi)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用環(huán)節(jié),需要在數(shù)字孿生技術(shù)的綜合作用之下,使設(shè)備的健康管理狀況得到有效監(jiān)測(cè),優(yōu)化和動(dòng)態(tài)處理,在針對(duì)各類(lèi)設(shè)備故障和維修保養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化前提下,體現(xiàn)出預(yù)測(cè)維護(hù)效果,從而為相關(guān)設(shè)備設(shè)施的使用壽命延長(zhǎng)和綜合效能體現(xiàn)提供必要保障,同時(shí)也降低使用成本,為露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的運(yùn)行提供必要支撐。
在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中還需要著重針對(duì)各類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析和有效應(yīng)用,在明確各類(lèi)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)且把握相關(guān)注意事項(xiàng)的前提下使得礦用無(wú)人卡車(chē)的運(yùn)行質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)效率得到切實(shí)提升,在整體操作環(huán)節(jié)體現(xiàn)出更加安全高效的駕駛效能。
2 露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析
在露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)技術(shù)發(fā)展環(huán)節(jié),在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越呈現(xiàn)出智能化、精準(zhǔn)化和高效化特點(diǎn),針對(duì)多種場(chǎng)景進(jìn)行深入分析和有效論證,然后在有效匹配相關(guān)技術(shù)、優(yōu)化各類(lèi)功能模塊的前提下使得相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值得到更充分體現(xiàn),從而促進(jìn)露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)的應(yīng)用價(jià)值得到充分體現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1 充分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化發(fā)展
在當(dāng)前人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景之下,使得礦用無(wú)人卡車(chē)各類(lèi)技術(shù)也呈現(xiàn)出智能化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中也將會(huì)實(shí)現(xiàn)更大程度的智能化、自動(dòng)化發(fā)展,有更為良好的智能發(fā)展趨勢(shì),進(jìn)而在卡車(chē)的行駛速度、運(yùn)輸路線(xiàn)等方面不斷調(diào)整和自動(dòng)化、智能化匹配,從而為卡車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和優(yōu)化發(fā)展提供必要支持。在智能化技術(shù)的綜合應(yīng)用之中進(jìn)一步匹配5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)集成技術(shù)等等,以此確保礦用無(wú)人卡車(chē)實(shí)現(xiàn)更加良好的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí),在具體發(fā)展環(huán)節(jié)有巨大的推動(dòng)力量。在5G綜合技術(shù)的綜合作用之下,進(jìn)一步匹配大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等,這樣可以在綜合技術(shù)體系的融合作用之下,有效匹配與之相對(duì)應(yīng)的多傳感器系統(tǒng)及多地點(diǎn)融合系統(tǒng),在路徑規(guī)劃以及算法融合方面不斷優(yōu)化,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式的有機(jī)結(jié)合和融會(huì)貫通,確保無(wú)人卡車(chē)在礦山運(yùn)行環(huán)節(jié)可以體現(xiàn)出良好的運(yùn)行效能。在低速封閉行動(dòng)區(qū)域內(nèi)有效利用人工智能技術(shù)和相關(guān)綜合技術(shù)體系,這樣可以為無(wú)人卡車(chē)自動(dòng)駕駛?cè)〉酶鼮轱@著效能和物流業(yè)務(wù)的良好發(fā)展提供必要條件。
2.2 充分優(yōu)化升級(jí)數(shù)據(jù)傳感感知技術(shù)
在無(wú)人駕駛卡車(chē)的未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,還需要著重針對(duì)數(shù)據(jù)傳感技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展,特別是在露天煤礦的開(kāi)采和運(yùn)輸環(huán)節(jié),需要在無(wú)人駕駛采礦區(qū)匹配更高質(zhì)量更高精準(zhǔn)度的環(huán)境傳感器,針對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行深入分析,然后在匹配與之相對(duì)應(yīng)的更高級(jí)別的雷達(dá)超聲高精度攝像機(jī)的前提下,進(jìn)行遠(yuǎn)距離和速度方向的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化處理,進(jìn)一步明確相關(guān)可靠數(shù)據(jù),然后在互相幫助協(xié)調(diào)、共同推進(jìn)的基礎(chǔ)上,著重針對(duì)礦山的具體環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)分析和有效控制,以此在更大程度上體現(xiàn)出數(shù)據(jù)傳感感知,特別是在激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化升級(jí)和不斷完善,匹配更高清晰的激光傳感器,通過(guò)激光技術(shù)有效進(jìn)行測(cè)量和決策完善,這樣可以在整體操作環(huán)節(jié)無(wú)需接觸可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量。
同時(shí)也可以體現(xiàn)出更加良好的耐光性和寬廣的測(cè)量范圍,在點(diǎn)干涉能力方面得到有效強(qiáng)化,另外在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中也進(jìn)一步利用好高精度毫米波雷達(dá)技術(shù),匹配相關(guān)雷達(dá)功能模塊,這樣可以體現(xiàn)出高分辨率、高抗干擾性等優(yōu)勢(shì),以此在整體操作環(huán)節(jié)體現(xiàn)出更為顯著的檢測(cè)和干預(yù)效果。同時(shí)也可以進(jìn)一步利用相關(guān)功能模塊,在目標(biāo)監(jiān)測(cè)位置距離和速度方面進(jìn)行有效控制,對(duì)接收信號(hào)和傳輸信號(hào)進(jìn)行精準(zhǔn)處理和收集利用,從而可以對(duì)各類(lèi)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)性覆蓋,以此呈現(xiàn)出更為顯著的傳感監(jiān)測(cè)效果,為各類(lèi)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)應(yīng)用和優(yōu)化處理提供必要支撐。
2.3 充分利用更高精尖的導(dǎo)航定位組合技術(shù)
在礦用無(wú)人卡車(chē)自動(dòng)駕駛的發(fā)展環(huán)節(jié),在未來(lái)也會(huì)越來(lái)越關(guān)注更高清晰度的導(dǎo)航定位組合技術(shù),在具體發(fā)展環(huán)節(jié)以全球定位技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和慣性導(dǎo)航定位技術(shù)為切入點(diǎn),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化創(chuàng)新和充分完善,以此可以在精度匹配、定位時(shí)間控制方面進(jìn)行有效優(yōu)化,同時(shí)防范可能出現(xiàn)的累積誤差,實(shí)現(xiàn)全天候、全過(guò)程的連續(xù)定位。以此使信號(hào)的傳輸能力得到切實(shí)提升,防范可能出現(xiàn)的遮擋或者數(shù)據(jù)丟失等相關(guān)問(wèn)題。在具體操作環(huán)節(jié),將在導(dǎo)航定位技術(shù)方面進(jìn)行不斷優(yōu)化,發(fā)揮合力,同時(shí)進(jìn)一步匹配大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)、人工智能技術(shù)等,在融合作用下通過(guò)組合導(dǎo)航定位技術(shù)的綜合作用,進(jìn)一步提升自身的定位能力和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)處理效果。特別是在GNSS以及視覺(jué)SLAM組合定位技術(shù)的綜合作用之下,使得信號(hào)傳輸能力得到更顯著提升,防范可能出現(xiàn)的誤差。特別是在礦區(qū)采礦環(huán)節(jié),往往面臨比較多的復(fù)雜因素或者安全隱患,因此通過(guò)組合定位技術(shù)的綜合作用,可以著重針對(duì)多變復(fù)雜的露天道路進(jìn)行充分分析,明確相關(guān)環(huán)境影響因素,然后在組合定位技術(shù)的綜合作用之下提升定位的精準(zhǔn)度,并且通過(guò)持續(xù)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(zhǔn)度,通過(guò)緊耦合定位算法的充分融入和有效強(qiáng)化,在各類(lèi)傳感器的綜合作用下使得各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因素或者安全隱患能夠得到及時(shí)監(jiān)測(cè)和有效處理,并且在精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)的前提下使得礦用無(wú)人卡車(chē)駕駛可以更加安全高效,在匹配相關(guān)衛(wèi)星系統(tǒng)且進(jìn)行信息捕捉和跟蹤的前提下,可以體現(xiàn)出車(chē)輛定位的及時(shí)性和高效性,為礦用無(wú)人卡車(chē)駕駛更安全可靠提供必要支撐。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,露天煤礦礦用無(wú)人卡車(chē)需優(yōu)化環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、路徑選擇及運(yùn)動(dòng)控制等關(guān)鍵技術(shù)。需明確技術(shù)要點(diǎn),強(qiáng)化自動(dòng)化與智能化應(yīng)用,結(jié)合傳感器與功能模塊,優(yōu)化組合導(dǎo)航定位,實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)及路徑規(guī)劃。通過(guò)這些措施,提升無(wú)人卡車(chē)的技術(shù)支持與應(yīng)用價(jià)值,推動(dòng)露天煤礦行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,提升綜合效益。
參考文獻(xiàn):
[1]肖光林.露天礦山運(yùn)輸無(wú)人駕駛關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)[J].設(shè)備管理與維修,2021(20):90-92.
[2]趙浩,毛開(kāi)江,曲業(yè)明,付恩三.我國(guó)露天煤礦無(wú)人駕駛及新能源卡車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)煤炭,2021,47(04):45-50.
[3]劉偉芳,吳迪.國(guó)內(nèi)外露天礦山無(wú)人駕駛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].露天采礦技術(shù),2020,35(04):32-34+38.
[4]張濤,路向陽(yáng),李雷,等.露天礦山運(yùn)輸無(wú)人駕駛關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)[J].控制與信息技術(shù),2022(02):13-19.
[5]肖鹿,陳國(guó)磊,林言,等.基于5G的露天煤礦大規(guī)模高密度無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用[J].智能礦山,2024,5(06):65-72.
[6]高小強(qiáng),李程,張沙.露天礦大噸位自卸車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)及技術(shù)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2023,45(11):148-156.