2025年5月15日,華能蒙東與徐工、華為聯(lián)合打造的100臺純電動無人駕駛礦卡在內(nèi)蒙古華能伊敏露天礦正式投入規(guī)?;a(chǎn)運營。這是露天煤礦安全智能開采國家礦山安全監(jiān)察局重點實驗室的重大成果,標志著我國礦山無人駕駛技術(shù)從實驗階段邁入規(guī)?;瘧?,是中國煤炭行業(yè)實現(xiàn)“安全-智能-綠色”三位一體轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵里程碑。
2024年華能蒙東牽頭成立實驗室,聯(lián)合華為技術(shù)有限公司、華北科技學院、遼寧工程技術(shù)大學聯(lián)合開展-40℃高寒環(huán)境底盤線控系統(tǒng)、智能換電系統(tǒng)、多模態(tài)感知融合等一系列核心技術(shù)難題攻關(guān)和匹配測試,不斷調(diào)整落地方案,在伊敏露天礦正式投入編組運營后創(chuàng)下無人駕駛電動礦卡領(lǐng)域全球最大噸位(90噸載重)、最快運行速度、最低運行溫度三項紀錄,車輛綜合運輸效能達到人工駕駛的120%。截止11月13日,百臺“華能睿馳”已穩(wěn)定運行超180天,車輛日均出動率大于90%,單日產(chǎn)量突破10萬立方米,累計剝離量突破千萬立方米,展現(xiàn)了令人矚目的規(guī)?;\營能力。
混編作業(yè)實現(xiàn)無人化“最后一公里”突破
在真實的礦山場景中,無人與有人設(shè)備的協(xié)同是必須攻克的難題。
伊敏露天礦項目投運180天以來,經(jīng)過技術(shù)人員的反復調(diào)試,已成功實現(xiàn)無人礦卡與有人寬體車在剝離作業(yè)區(qū)的安全混行。這意味著無人駕駛技術(shù)不再是實驗室或封閉區(qū)域的“盆景”,而是成功融入了真實、復雜、動態(tài)的生產(chǎn)環(huán)境,推動礦山智能化從局部環(huán)節(jié)無人化邁向全流程、全要素協(xié)同。
下一個階段將重點突破多車型感知協(xié)同、路口智能調(diào)度與盲區(qū)動態(tài)管控,穩(wěn)步推動更復雜場景下的常態(tài)化混編作業(yè),并通過完善的應急機制,確保系統(tǒng)在全天候、全時段下的穩(wěn)定運行。
系統(tǒng)持續(xù)迭代,技術(shù)驅(qū)動效能躍升
自5月15日百臺“華能睿馳”投運以來,伊敏露天礦聚焦裝備可靠性與系統(tǒng)智能化,持續(xù)推進無人駕駛核心算法的精準化與平臺調(diào)度能力的優(yōu)化。通過實施推力桿支架焊接加固、電舉升網(wǎng)關(guān)程序升級、無人駕駛機柜結(jié)構(gòu)強化、前輪防護系統(tǒng)優(yōu)化等數(shù)十項硬件改進與軟件調(diào)試,系統(tǒng)整體穩(wěn)定性與環(huán)境適應性得到顯著提升。
項目團隊通過現(xiàn)場攻關(guān),目前車鏟精準綁定、雙邊高效裝載、地圖熱升級與排土區(qū)靈活配置等關(guān)鍵功能已全面實現(xiàn),系統(tǒng)升級耗時大幅壓縮;同時通過優(yōu)化路徑規(guī)劃與繞行邏輯,并投用遠程駕駛艙穩(wěn)定接管功能,系統(tǒng)在異常處置效率與全天候作業(yè)可靠性方面實現(xiàn)顯著突破,為復雜工況下的持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了有力支撐。
綠色智能協(xié)同,樹立行業(yè)新標桿
伊敏露天礦不僅以實實在在的運營效率為我國礦山智能化建設(shè)樹立了全新的行業(yè)標桿,同時也在綠色轉(zhuǎn)型上走在前列。整個項目依托伊敏煤電公司光伏綠電驅(qū)動和純電技術(shù),運輸環(huán)節(jié)實現(xiàn)零碳排放。據(jù)統(tǒng)計,百臺礦卡每年可替代柴油超1.5萬噸,減排二氧化碳4.8萬噸,單位運輸成本較外委模式下降13.3%,每年節(jié)約剝離費用超2400萬元。
在“華能睿馳”無人礦卡集群的背后,不僅是創(chuàng)新探索露天煤礦安全智能開采、無人開采模式的責任與使命,更是多方技術(shù)能力融合的一場革命。該項目應用了全球首個露天礦5G-A網(wǎng)絡,創(chuàng)新構(gòu)建了一套以車端智能控制、云端智能調(diào)度和動態(tài)地圖為核心的 “車-網(wǎng)-云”一體化協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)。
車端高可靠自主控制,充分保障行車精度與安全
這款華能睿馳無人電車的感知系統(tǒng)由由4個毫米波雷達、5個激光雷達和6個視覺相機共同構(gòu)成的融合感知,通信級抗干擾傳輸與AI仿真增強決策等核心技術(shù)組成,可以精準識別40米之外直徑30厘米以上的障礙物,實現(xiàn)對車身周圍360度無盲區(qū)、穩(wěn)定持續(xù)的感知覆蓋,同時還能實時判斷運動障礙物的移動趨勢和體積大小,動態(tài)調(diào)整避障策略,根據(jù)情況選擇停車、騎行或繞障等模式,真正實現(xiàn)了在復雜環(huán)境中的自感知、自決策和自控制能力,有效提升了行車可靠性和安全性,單車運行速度最高達35公里/小時,平均車速超過25公里/小時。
池化調(diào)度“最強大腦”,全局優(yōu)化激活設(shè)備潛能
云端的池化調(diào)度算法扮演著“最強大腦”的角色。它能夠?qū)崟r監(jiān)控各作業(yè)面反鏟狀態(tài)與所有車輛的運行數(shù)據(jù),不再僵化地固定車鏟配對,而是動態(tài)分配車輛至當前效率最高的裝載區(qū),實現(xiàn)車-鏟的自動最優(yōu)配比。
通過全局調(diào)度與多車協(xié)同路徑規(guī)劃,該系統(tǒng)成功破解了礦山運輸中“空車待裝”的效能瓶頸。通過AI算法實現(xiàn)對交匯車輛行駛軌跡的預測,并通過三級安全距離控車策略,車輛排隊等待、急停減速的時間被大幅壓縮,設(shè)備利用率和整體運行效率實現(xiàn)了最大化提升,讓每一臺設(shè)備、每一分鐘都能創(chuàng)造最大價值。
動態(tài)地圖分鐘級更新,實現(xiàn)礦區(qū)全域數(shù)字孿生
地圖的云端眾包與動態(tài)更新,讓每一臺無人礦卡都不再僅僅是運輸工具,更是移動的“地圖采集員”。它們通過車端傳感器實時獲取點云與圖像數(shù)據(jù),回傳至云端處理中心后,系統(tǒng)能夠自動完成裝卸載區(qū)、運輸?shù)缆返汝P(guān)鍵區(qū)域地圖的秒級采圖與分鐘級更新,使得礦山地形“活”了起來,為實現(xiàn)全流程自適應作業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ)。實驗室聯(lián)合攻克技術(shù)難關(guān),創(chuàng)新實現(xiàn)地圖分鐘級更新,在排土區(qū)智能動態(tài)實時生成最優(yōu)排土位,保證排土作業(yè)安全。
從“項目成功”到“模式復制”,加速產(chǎn)業(yè)化布局
目前,技術(shù)端已沉淀出成熟的規(guī)范體系與實踐經(jīng)驗,管理端也創(chuàng)新形成央企聯(lián)合體協(xié)作模式,依托這兩大基礎(chǔ),實驗室計劃在2025-2026年繼續(xù)開展100臺取消駕駛室無人純電動礦用卡車替代自營設(shè)備出煤作業(yè)的創(chuàng)新與驗證,全面承接2600萬噸煤炭運輸及800萬立方米剝離任務,從根本上降低安全風險與運營成本。
為此,華能蒙東還專門成立了華能智礦(內(nèi)蒙古)科技有限公司,并將正式面向全行業(yè)推廣銷售智能化礦山建設(shè)成套解決方案,提供從規(guī)劃到運維的全鏈條服務。這標志著由實驗室孵化的“伊敏經(jīng)驗”將從單一項目成功,邁向可復制的商業(yè)化模式,在推動整個行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮主導作用。
未來,實驗室將持續(xù)強化核心技術(shù)的迭代升級,不斷提升研發(fā)、設(shè)計與運維能力,致力于把研發(fā)成果從實驗室向全國露天煤礦推廣應用,同時將“華能睿馳”打造為智能礦山領(lǐng)域的世界級品牌,引領(lǐng)中國露天礦走向更高效、更安全、更綠色的未來。


