2025第二届有色金属智能工厂大会：智驭矿山·引领未来-中小矿山电机车无人机驾驶解决方案与实践探索

矿冶集团目录01行业背景与挑战分析中小矿山运输现状，探讨引入无人驾驶技术的迫切性与行业痛点。03核心困境深度剖析重点探讨巷道狭窄、高水量环境、复杂感知定位及矿冶集团02解决方案与关键技术提出适应性硬件方案、多传感器融合技术及高精度04应用案例与未来展望分享实际落地的成功案例，总结经验并展望矿山无矿冶集团团多数中小矿山依旧依赖传统人工驾驶模式，自动化程度低，作业节奏完全受人工操作限制，运输效率难以提升矿山井下环境复杂，视线受阻、空间有限，人工驾驶极易出现掉道等安全事故，威胁作业人员生命安全矿山运输缺乏有效的调度和监控手段，运营管理全凭经验，没有数据支撑，管理模式粗放，难以实现精细团北平矿冶集团矿冶集团矿冶集团改造道岔，实现自动变道装矿溜井改造，实卸载站改造，实现(溜井、振动放矿)部署WIF16/5(溜井、振动放矿)建立行人不行车管理，保障运行安全矿冶集团矿冶集团有轨运输系统实现井下无人值守作业，无需人员现场操作，即可安全高效完成生产运输控制室实时监控机车位置、运行状态与关键参数，支持远程智能调度，让运输管理便捷电机车具备完整的全自动无人驾驶能力，单操作台可管控多台机车，提升运输效率系统自动记录全流程数据，智能生成生产统计报表，为生产决策提供坚实的数据支撑系统支持MODBUS标准协议，可无缝对接上层自动化平台，实现数据互通、系统互联矿冶集团矿冶集团电机车通过智能化改造，以智能控制主机为核心，整合智能受电弓、CPE及监控系统，为机车配备毫米波雷达、RFID识别器等设备，实现智能控制、状态监测、通信交互的全功能升级，保障机车在复杂工况下安全、高效、稳定运行。★智能控制主机：负责数据处理与指令下达，集中控制机车运行★智能受电弓：自动升降，适应接触网状态，提升运行稳定性★车载CPE:无线通信技术，实现机车与调度中心的无缝数据交互★高清视频监控：监控关键区域，提供实时路况与安全预警智能控制主机矿冶集团矿冶集团通过实现受电弓自动升降控制，提升车辆对现场动力接触网的适配性，保障机车稳定运行，并可依据现场工况实施差异机车布设2台摄像头，实时采集前方路况及受电弓标签应答器部署立式Wifi通讯终端设备(CPE),实现与巷道壁安装的Wifi基站无缝切换和快速连接控制通过集成车载控制器、毫米波雷达、RFID识别器等多源感知与控制单元，构建机车自主运行控制系统，实现无人驾驶模式下的控制矿冶集团矿冶集团“信集闭”系统，是无人驾驶电机车的“智慧大脑”,通过对轨道信号、道岔和机车状态的集中监测与控制，实现可视化调度、故障导向安全、全流程自动作业与数据驱动优化，同时配备智能监控界面,实现多机车、全场景的全局可视化调度与自动化联动控制。★可视化调度：地面实时监控井下机车位置、速度及轨道状态。★故障导向安全：智能联锁控制，任一故障自动导向安全状态。★全流程自动：自动规划路径，指挥机车完成装、运、卸作业。★数据驱动优化：记录运行日志，生成报表支持效全局可视化管理全局可视化管理矿冶集团矿冶集团网络通信系统是机车智能控制系统的信息传输骨干,采用有线环网与无线通信(WIF16/5G)相结合的混合架构，构建覆盖运输区的高速、稳定、可靠的通信网络，确保机车、巷道设备与调度中心之间的实时数据交互，实现高清视频监控与实时控制指令的毫秒级响应。★有线环网：作为骨干，具备高带宽与自愈能力，保障基础通信稳定。★无线通信：支持WIF16/5G,为移动机车提供高速低延迟的无缝漫游接入。★全域互联：实现车载终端、传感器、调度中心的互联互通，确保指令实时下达。矿冶集团有线环网有线环网矿冶集团矿冶集团智能装矿系统是实现电机车无人驾驶的关键环节，通过增设控制分站、气动箱及各类传感器，实现远程遥控、本地控制与自动控制三种模式灵活切换，融合RFID与激光雷达实现机车厘米级精准对位，通过点云扫描精准识别装矿满载率，同时兼容原有系统，实现低成本高效升级。精准感知控制自动对位与装矿雷达与传感器加持原有系统兼容保留原控制气路★模式灵活切换：支持远程遥控、本地控制及远程自动控制三种模式，满足不同工况需求。★设备智能化改造：★原有系统兼容：保留原有的控制机构和气路，无需改动，最大限度利用现有设备。矿冶集团矿冶集团车辆高精度停靠：融合RFID车辆高精度停靠：融合RFID与激光雷达，实现机车在装矿点的厘米级精准对位。装矿满载率识别：通过点云扫描生成三维模型，精确计算体积重量，自动判断满载率。主控装置数据交互反馈系增设数据交互反馈系增设数据上传至上位机编码器数据采色标传感器距离传感器色标传感器距离传感器矿冶集团矿冶集团自动卸矿系统通过对原有卸矿设备的控制单元进行升级改造，在保留原有盖板、引轨等执行机构的基础上，仅替换老旧控制箱，通过智能控制器实现卸矿过程的精准控制，完成自动化作业流程，降低改造复杂度和成本，提升卸矿作业效率与安全性。★执行机构保留：保留原有的盖板、引轨等执行机构，仅替换控制箱，降低了改造复杂度和成本，缩短了实施周期★智能控制升级：采用全新的智能控制器，实现对卸矿过程的精准控制，确保卸矿动作的稳定与可靠★自动化作业流程：系统能够根据预设程序或调度指令，自动完成卸矿作业，减少人工干预，提高作业效率和安全性精准稳定驱动精准稳定驱动行人不行车系统是基于AI视频监控技术的安全防护系统，通过在无人驾驶区域部署智能摄像头，通过AI智能识别精准区分人员与其他物体，设置分级安全预警，划定专属安全管控区域，人员侵入时及时发出警告甚至触发机车停车指令，全方位保障人员与设备安全。★AI智能识别：利用先进的AI算法，对监控画面中的人员进行精准识别，有效区分人员与其他物体，避免误报。★分级安全预警：根据人员与机车的距离，系统会发出不同级别的预警，包括人员靠近警告和人员侵入紧急停车。★区域安全管控：通过划定无人驾驶专属区域，系统可以对进入该区域的人员进行重点监控，确保安全边界。矿冶集团矿冶集团矿冶集团团高湿度与泥浆极易污染摄像头、雷达等设备，导致环境感知系统失效长期潮湿环境还会加速电气元件老化和金属部件锈蚀，降低设备可靠性，增加维护成本矿冶集团矿冶集团矿冶集团定制采用体积更小、集成度更高的传感器和控制单元，适应矿山狭窄的巷道与设备安设计装空间，降低设备安装难度，从硬件层面解决空间限制问题通过精确定位+智能调度破解多车协同难题，融合RFID和视觉技术，实现电机车厘米级精准定位；开发多车协同调度算法，确保多车高效、安全交汇、错车为摄像头、激光雷达等关键传感器配备自动清洁装置和防水防尘外壳，有效防止泥浆污染，确保传感器在高水量、多泥浆的恶劣环境下稳定感知提供模块化解决方案，矿山可根据自身实际需求和资金状况，分阶段、分模块进行无人驾驶改造，无需一次性投入大量资金，逐步实现运输智能化升级创新合作模式减轻资金压力，探索“无人运输服务”模式，通过低首付、运维服务包干的方式，替代传统的一次性采购模式，减轻矿山一次性投资压力，让矿山快速实现无人驾驶改造的效益转化矿冶集团APPLICATIONCASESANDFUTUREO矿冶集团矿冶集团服务单位安徽马钢罗河矿业服务单位安徽马钢罗河矿业有限责任公司辽宁排山楼黄金矿业有限责任公司中金岭南凡口铅锌矿新疆亚克斯资源开发股份有限公