端对端平行无人矿山系统及其关键技术 被引量：14

1

作者 杨超 高玉 +4 位作者 艾云峰 田滨 陈龙 王健 王飞跃 《智能科学与技术学报》 2019年第3期228-240,共13页

针对矿山无人化的迫切需求与研究现状,提出了基于ACP方法的端对端平行无人矿山系统解决方案。首先分析了无人矿山运输系统的研究现状;设计了平行无人矿山的基本框架;提出了平行无人矿山运输系统的主要模块,包括:无人矿山管控中心、无人... 针对矿山无人化的迫切需求与研究现状,提出了基于ACP方法的端对端平行无人矿山系统解决方案。首先分析了无人矿山运输系统的研究现状;设计了平行无人矿山的基本框架;提出了平行无人矿山运输系统的主要模块,包括:无人矿山管控中心、无人矿卡运输平台、半自主挖掘/铲运平台和远程接管平台4部分;并探讨了实现平行无人矿山系统的7个关键技术,即虚拟端平行矿山构建、矿山环境感知与定位、矿山设备的单机无人控制、多设备之间的协同作业、平行矿山管控、平行接管决策以及矿山网络通信。平行无人矿山系统的实施与部署将有效提高矿山企业运作效率及安全生产水平,推进绿色矿山建设,对实现可持续发展具有重要意义。 展开更多

关键词 平行无人矿山 管控中心 接管决策 协同作业 无人矿卡 半自主挖掘/铲运

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露天矿山无人驾驶运输技术现状及发展趋势研究 被引量：11

2

作者 张晞 梁斌 +4 位作者 于淼 庞春霖 彭阳 黄丽莎 赵梓澄 《煤炭工程》 北大核心 2022年第6期132-138,共7页

随着近几年无人驾驶通用技术的发展,无人驾驶运输在露天矿山封闭作业场景中得到了快速应用推广与发展。主要探讨了无人驾驶技术应用于矿山运输领域的研究现状及发展方向。综合分析了露天矿山的运输安全风险。根据具体用途,将无人驾驶技... 随着近几年无人驾驶通用技术的发展,无人驾驶运输在露天矿山封闭作业场景中得到了快速应用推广与发展。主要探讨了无人驾驶技术应用于矿山运输领域的研究现状及发展方向。综合分析了露天矿山的运输安全风险。根据具体用途,将无人驾驶技术细分为线控技术、环境感知技术、定位导航技术、路径规划技术、决策控制技术、通讯网络及调度技术,并剖析和比较了各关键技术具体实现方式的优缺点。综合以上对各关键技术的研究分析,得出结论:多技术融合实现环境感知、定位导航、路径规划和决策控制是当前矿山无人驾驶技术发展的必然趋势。 展开更多

关键词 自动驾驶 露天矿山 无人矿卡 技术融合

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地下矿卡智能调度与生产管理系统设计及应用 被引量：4

3

作者 刘鑫 王李管 +2 位作者 彭朝晖 邹昀 鲁芳 《黄金科学技术》 CSCD 2023年第4期680-688,共9页

现有关于无人矿卡调度与管理的研究较少,难以满足不断提高的矿卡无人化程度带来的新需求。基于对甘肃某地下矿无人矿卡的集群智能调度策略、调度业务流转和数据集成系统等现状分析,提出构建服务于无人矿卡调度的智能决策和过程管控集成... 现有关于无人矿卡调度与管理的研究较少,难以满足不断提高的矿卡无人化程度带来的新需求。基于对甘肃某地下矿无人矿卡的集群智能调度策略、调度业务流转和数据集成系统等现状分析,提出构建服务于无人矿卡调度的智能决策和过程管控集成系统平台,针对无人矿卡调度模式转换以及2种交通控制难题,提出了对应的智能调度策略,设计了总体架构和调度台、实时监控、调度可视化和生产管理等功能模块。系统成功应用于矿山管理,有效提高了无人矿卡集群调度效率和数据利用率,实现了调度决策智能化、数据管理集成化和调度管理模块化,充实了相关领域的研究工作,可为同类型矿山智能化转型提供参考。 展开更多

关键词 地下矿 无人矿卡 智能矿山 智能调度 调度算法 集成系统

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纯电无人矿卡线控底盘技术开发及应用

4

作者 田双双 张维行 +2 位作者 邵金萍 秦玉军 庞烨 《汽车电器》 2024年第4期19-20,共2页

文章简要介绍线控底盘技术开发后在无人矿卡上的实际应用,通过讲解线控底盘的结构、工作原理及无人纯电矿卡的使用优势和巨大使用潜力,阐述线控底盘在无人纯电矿卡作业中的作用。应用在露天煤矿工作环境的矿车不仅可提升作业效率,还可... 文章简要介绍线控底盘技术开发后在无人矿卡上的实际应用,通过讲解线控底盘的结构、工作原理及无人纯电矿卡的使用优势和巨大使用潜力,阐述线控底盘在无人纯电矿卡作业中的作用。应用在露天煤矿工作环境的矿车不仅可提升作业效率,还可避免燃油矿卡造成的污染,实现绿色矿山。 展开更多

关键词 线控底盘 无人驾驶 无人矿卡 绿色矿山

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融合Swin Transformer与CNN的露天矿车前障碍物智能检测算法 被引量：3

5

作者 江松 孔若男 +3 位作者 李鹏程 卢才武 章赛 李萌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第5期228-236,共9页

随着金属露天矿开采深度不断加大,道路运输条件愈发复杂,无人矿车行驶在道路上面临着各种障碍物的安全隐患,因此对无人矿卡障碍物智能检测提出了更高要求。提出了一种融合Swin Transformer与CNN的露天矿车前障碍物智能检测方法,障碍物... 随着金属露天矿开采深度不断加大,道路运输条件愈发复杂,无人矿车行驶在道路上面临着各种障碍物的安全隐患,因此对无人矿卡障碍物智能检测提出了更高要求。提出了一种融合Swin Transformer与CNN的露天矿车前障碍物智能检测方法,障碍物检测模型需要建立长期依赖关系来处理不断增加的图像数据,Swin Transformer可以关注全局语义信息,有利于长期建模。将Swin Transformer融入YOLOX模型的骨干特征提取网络中,充分利用多头注意力机制,对图像特征进行预处理,在加强特征提取网络中加入CBAM注意力机制模块,使模型在后续的特征提取中能够提取更多的表征信息。该模型使用的数据集均来自实地矿山,并采用数据增强方式进行预处理。经过实地矿山数据对比验证试验,结果表明:该方法能够有效识别背景复杂的金属露天矿区非结构化道路障碍物,检测精度达到91.57%m AP,检测速度达到56.86 fps,具有较好的小目标和多尺度目标检测性能,可以满足无人矿卡在金属露天矿区的高精度检测要求。 展开更多

关键词 金属露天矿 无人矿卡 YOLOX 卷积神经网络 Swin Transformer 障碍物检测

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露天煤矿无人矿卡的发展研究

6

作者 郑伟宏 刘洋 +3 位作者 黄勇 陈雁忠 李泽霖 王炳轩 《能源与节能》 2024年第5期214-216,共3页

露天矿山智能转型,实现高效、经济、可持续化发展,是矿山发展的必然趋势。通过分析国内外露天煤矿无人矿卡发展现状,指出中国露天煤矿无人矿卡发展中可能会面临的问题,即:无人矿卡改造及维护成本高、矿区无人矿卡配套辅助设施和基础设... 露天矿山智能转型,实现高效、经济、可持续化发展,是矿山发展的必然趋势。通过分析国内外露天煤矿无人矿卡发展现状,指出中国露天煤矿无人矿卡发展中可能会面临的问题,即:无人矿卡改造及维护成本高、矿区无人矿卡配套辅助设施和基础设施滞后,以及无人矿卡相关企业之间存在商业壁垒。为解决上述存在的关键问题,分别从缩减成本和提升效率的方向提出无人矿卡零碳化以及智能调度系统优化。 展开更多

关键词 露天煤矿 无人矿卡 零碳

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露天矿无人矿卡调度系统架构与关键技术 被引量：3

7

作者 史灵杰 《露天采矿技术》 CAS 2022年第3期22-27,共6页

针对矿山无人化的迫切需求,提出了一套适用于露天矿无人运输场景的智能调度解决方案。介绍了当前的行业背景,分析了露天矿调度系统的研究现状,论述了建设该系统的框架体系,并探讨实现该系统的智能调度、路径规划、交通管控、地图管理4... 针对矿山无人化的迫切需求,提出了一套适用于露天矿无人运输场景的智能调度解决方案。介绍了当前的行业背景,分析了露天矿调度系统的研究现状,论述了建设该系统的框架体系,并探讨实现该系统的智能调度、路径规划、交通管控、地图管理4个关键技术。研究成果为露天矿无人矿卡调度建设提供了模式与参考,方案的实施将有效降低设备非生产时间,提高生产效率。 展开更多

关键词 调度系统 无人矿卡 框架结构 关键技术 露天矿

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新能源矿卡技术路线研究

8

作者 刘静 于淼淼 《内燃机与配件》 2023年第17期118-120,共3页

在政府政策支持下,新能源矿卡市场份额逐渐上升,且技术路线较多,本文基于仿真评估、实际调研矿卡运营情况,对不同技术路线的选型方法进行了研究。首先,从整车油耗、出勤率、驾驶员工资、保养费用等维度分析各路线的运输成本。其次,从发... 在政府政策支持下,新能源矿卡市场份额逐渐上升,且技术路线较多,本文基于仿真评估、实际调研矿卡运营情况,对不同技术路线的选型方法进行了研究。首先,从整车油耗、出勤率、驾驶员工资、保养费用等维度分析各路线的运输成本。其次,从发动机、变速箱、电机、电机控制器、电池等方面分析新增成本及回收周期;最后,结合矿卡生命周期内客户收益综合分析路线优劣。研究结果表明,甲醇增程矿卡是目前节能减排措施的最佳方案,而无人矿卡是露天矿山节能减排的理想解决方案和中长期路线。 展开更多

关键词 新能源矿卡 技术路线 运输成本 甲醇增程 无人矿卡

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基于Mapbox GL的无人矿卡监控系统设计与实现

9

作者 韩旭东 《电脑知识与技术》 2023年第23期102-105,共4页

近年来,无人矿卡运输已逐渐成为露天煤矿安全生产、降本增效的迫切需求。本文对Mapbox GL技术进行研究,并应用于矿卡运输的监控中,设计实现了无人矿卡三维可视化监控系统,将矿区地形地貌、矿卡位置和运行状态等信息,直观、形象、实时地... 近年来,无人矿卡运输已逐渐成为露天煤矿安全生产、降本增效的迫切需求。本文对Mapbox GL技术进行研究,并应用于矿卡运输的监控中,设计实现了无人矿卡三维可视化监控系统,将矿区地形地貌、矿卡位置和运行状态等信息,直观、形象、实时地展现在三维地图上,为矿卡路径规划、矿卡调度、矿卡维保、生产决策等提供有力支持。 展开更多

关键词 无人矿卡 Mapbox GL 三维可视化 监控 地图切片

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基于STPA和FBN的无人矿卡系统失效风险分析

10

作者 郭梨 姚相杰 +1 位作者 王轶凡 杨震 《采矿技术》 2024年第6期283-290,共8页

为探究无人矿卡系统的失效模式,识别导致矿卡系统失效的风险因素,从而提高无人矿卡系统的可靠性,运用系统理论过程分析(STPA)方法构建无人矿卡系统的控制反馈结构,识别导致风险的不安全控制行为,确定不安全控制行为的致因因素;基于风险... 为探究无人矿卡系统的失效模式,识别导致矿卡系统失效的风险因素,从而提高无人矿卡系统的可靠性,运用系统理论过程分析(STPA)方法构建无人矿卡系统的控制反馈结构,识别导致风险的不安全控制行为,确定不安全控制行为的致因因素;基于风险因素间的关联构建模糊贝叶斯网络(FBN)模型,推理诊断影响无人矿卡系统运行安全的风险因素。结果表明:无人矿卡系统失效受硬件设备、系统软件、通信网络、人员失误、环境影响、外部因素、管理缺陷7个类别共计18种风险因素影响,其中硬件设备导致无人矿卡系统出现失效情况的可能性最大。远程控制端硬件故障、通信系统硬件故障、车端硬件故障、现场安全管理不到位等因素也是影响无人矿卡系统失效的关键风险因素。 展开更多

关键词 无人矿卡系统 失效风险 系统理论过程分析(STPA)方法 模糊贝叶斯网络(FBN)模型 风险因素

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基于时空连续补偿的矿山可通行区域识别方法

11

作者 代博 王亚飞 +3 位作者 李若尧 李泽星 章翼辰 张睿韬 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期62-67,79,共7页

可通行区域识别是矿山无人驾驶技术中的重要环节。露天矿山道路场景具有道路边界模糊不清及路面平坦度不一等特征,使用传统同心圆地面分割模型进行矿山道路平面拟合时容易出现可通行区域与车辆不连通及帧间可通行区域识别结果不一致等... 可通行区域识别是矿山无人驾驶技术中的重要环节。露天矿山道路场景具有道路边界模糊不清及路面平坦度不一等特征,使用传统同心圆地面分割模型进行矿山道路平面拟合时容易出现可通行区域与车辆不连通及帧间可通行区域识别结果不一致等误分类问题。提出了一种基于时空连续补偿的矿山道路可通行区域识别方法。首先,基于同心圆模型对矿山道路建模,并利用主成分分析方法进行多平面拟合,获取初始可通行区域分割结果;然后,基于空间连通性,分别利用区域生长方法和基于密度的噪声应用空间聚类方法对初始可通行区域进行区域连通性滤波及点连通性滤波,得到符合空间连通性的可通行区域;最后,基于时间区域一致性对不同点云帧中可通行性不一致的不稳定区域进行滤除,先根据正态分布变换方法构建栅格地图,再利用时间稳定权重判断栅格稳定性,最终通过区域栅格投影实现不稳定区域的滤除。矿山场景中测试结果表明:该方法的准确率为93.44%,较现有主流方法提升2.27%;召回率为99.14%,较现有主流方法提升8.26%。该方法不仅在不连通区域中具有良好的空间连通性,还在崎岖区域内具有良好的时序稳定性。 展开更多

关键词 露天矿山 无人驾驶矿卡 可通行区域识别 区域连通性滤波 时空连续补偿 点云分割

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露天矿无人驾驶矿卡发展现状及展望 被引量：2

12

作者 冯聪 付鹏月 +2 位作者 尹诗龙 栾会磊 李季明 《重型汽车》 2023年第5期45-46,共2页

随着人工智能、5G通讯的发展,我国露天矿行业正在往智慧化、无人化阶段发展。文章根据露天矿矿卡运行场景特点,从行业背景、科技赋能、政策引导等方面阐述了无人驾驶矿卡的发展背景、内外行业现状,并分析了其发展趋势。

关键词 露天矿 无人驾驶矿卡 行业现状 发展趋势

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露天煤矿无人驾驶矿卡安全冗余设计与研究 被引量：1

13

作者 丁震 王鑫 刘思哲 《煤炭工程》 北大核心 2023年第S01期23-29,共7页

针对矿卡无人驾驶的运行安全问题,以矿卡的角度,分析了矿卡无人驾驶系统架构,设计了无人驾驶矿卡安全冗余整体框架。在此基础上,针对线控系统,进行了双控制器、双通信总线、多传感器和多执行套件的安全冗余设计方法;针对车载无人驾驶系... 针对矿卡无人驾驶的运行安全问题,以矿卡的角度,分析了矿卡无人驾驶系统架构,设计了无人驾驶矿卡安全冗余整体框架。在此基础上,针对线控系统,进行了双控制器、双通信总线、多传感器和多执行套件的安全冗余设计方法;针对车载无人驾驶系统,进行了硬件、软件和作业安全的安全冗余设计。通过合理的安全冗余设计和安全冗余控制策略,可以确保矿卡能够安全、可靠地工作,防止故障发生,提高矿山生产效率和安全性,降低生产成本。 展开更多

关键词 无人驾驶矿卡 线控系统 车载无人驾驶系统 安全冗余设计

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浅析露天矿山无人驾驶矿卡的维护与管理 被引量：1

14

作者 盛国庆 殷亮子 《工程机械与维修》 2022年第5期21-23,共3页

随着5G技术的蓬勃发展,智能无人驾驶技术也随之取得了重大突破。无人驾驶设备信息传输、车身控制系统、感知传感器等仪器设备十分精密,对维护技术要求更高。因其“无人”的特点,传统的“一人一车”的维护手段,设备、技术、维修“三位一... 随着5G技术的蓬勃发展,智能无人驾驶技术也随之取得了重大突破。无人驾驶设备信息传输、车身控制系统、感知传感器等仪器设备十分精密,对维护技术要求更高。因其“无人”的特点,传统的“一人一车”的维护手段,设备、技术、维修“三位一体”等管理模式已不能与之相适应,需要利用信息化、数字化的“信息互联”管理模式的专业维护站点,来对无人驾驶矿卡进行维护与管理。 展开更多

关键词 露天矿山 无人驾驶矿卡 信息互联 精细化管理 维保站

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高逼真数字孪生技术在露天矿山无人驾驶中的应用 被引量：1

15

作者 钮景付 《工矿自动化》 北大核心 2022年第S02期98-101,111,共5页

目前智能矿山项目中矿卡监控和管理系统大多采用调取固定地点视频监控、2D平面图概览、类似2.5D的立体监控系统方式,存在监控盲区、场景不真实、用户体验感差等问题。提出了一种面向露天矿山的高逼真数字孪生系统构建方案,融合3D场景实... 目前智能矿山项目中矿卡监控和管理系统大多采用调取固定地点视频监控、2D平面图概览、类似2.5D的立体监控系统方式,存在监控盲区、场景不真实、用户体验感差等问题。提出了一种面向露天矿山的高逼真数字孪生系统构建方案,融合3D场景实时渲染、虚拟矿卡渲染制作、车载传感器、4G/5G通信、Matlab矿卡开发技术,可逼真地呈现无人驾驶矿卡运行状态,提高了用户体验感。该系统已在黑岱沟露天智能矿山项目中成功实施和部署,可很好地嵌入其他子系统,生动形象地呈现无人矿卡数字孪生效果。 展开更多

关键词 智能矿山 露天矿山 无人驾驶矿卡 数字孪生

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无人电动矿卡线控底盘远程调试工具研发

16

作者 胡健健 薛寅飞 +2 位作者 田家旭 刘文彬 马洪潮 《农业装备与车辆工程》 2024年第10期53-58,共6页

随着国家对矿山智能建设的深入推进,无人驾驶技术的需求和应用日益迫切,线控底盘的性能调试与优化越来越重要。为此,研发了一款基于B/S架构的线控底盘远程调试工具,集成远程实时车机数据查看及复杂的控车指令,实现了对驱动、转向、制动... 随着国家对矿山智能建设的深入推进,无人驾驶技术的需求和应用日益迫切,线控底盘的性能调试与优化越来越重要。为此,研发了一款基于B/S架构的线控底盘远程调试工具,集成远程实时车机数据查看及复杂的控车指令,实现了对驱动、转向、制动等反馈数据的实时分析及故障诊断。该设计模块化通用性强,能够适配不同版本的VCU通信矩阵;支持车辆无人驾驶功能测试,并提供可视化地图及高精度定位,为线控底盘提供了更准确、安全的自动驾驶控制策略,推动了智慧矿山无人驾驶项目落地。 展开更多

关键词 线控底盘调试工具 露天矿 无人驾驶电动矿卡 CAN通讯 前后端分离

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