锻“链”行动 | 重新定义矿山安全

　　——来自矿山智能运载机器人“载山CarMo”发布会现场的报道

　　◎  本报记者 谭红梅 通讯员 马瑾倩

　　在开满鲜花的5月，内蒙古鄂尔多斯市迎来了一群特殊的客人。在这里，中国科学院自动化研究所、国际先进技术应用推进中心、中国矿业大学（北京）内蒙古研究院、中科慧拓联合孵化的矿山智能运载机器人“载山CarMo”重磅发布。这是我国首台（套）具备产业化标准要求、完全自主知识产权的新能源运载装备。

　　“‘载山CarMo’开创性地取消了传统驾驶室，关键部件国产化率在95%以上，是一款真正意义的全时无人驾驶矿山运输设备。目前，该装备已投入无人化编组运行，对于推动未来矿山减人增安、促进矿山本质安全高质量发展具有标志性推动作用。”谈及“载山CarMo”发布的初衷，中科慧拓CEO陈龙如是说。

　　重新定义矿山安全

　　拥有完全自主知识产权

　　智能矿山无人化一直是我国无人驾驶技术应用的重要场景之一。2020年初，国家发改委等八部门印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》明确，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿要基本实现智能化，形成煤矿智能化建设技术规范与标准体系。

　　随着技术不断成熟，智能矿山建设持续落地。但由于当前矿山无人化方案是对有人驾驶车辆进行后装改造，因此载体本身面临一系列亟待解决的本质矛盾，制约了智慧矿山前进步伐。具体体现在三大方面：首先，矿用车辆底盘与后装无人驾驶系统松散耦合，物理架构与信息架构不统一；其次，有人驾驶室无法满足无人驾驶主控设备箱的防尘散热问题，可靠性差；第三，有人驾驶设计的线控安全策略无法满足无人驾驶安全需求。

　　针对上述痛点，陈龙介绍，中科慧拓从前期设计、技术调整到产品试验，经过近两年时间打磨，智能矿山机器人“载山CarMo”成功下线，并在内蒙古鄂尔多斯一处露天矿进行无人编组试运行。“天生长在身上的无人驾驶系统和线控底盘，完全为矿山无人运输而正向设计，从根本上解决了问题。”陈龙表示，“载山CarMo”开创性地取消了传统设计、实现无人驾驶系统前装，是一款真正意义的全时无人驾驶矿山运输机器人。

　　此外，从性能上看，“载山CarMo”还具备了三大特点：其一，电池电量相较同等核载纯电宽体车增加50%，达到525kwh，以精准控制策略发挥最大效能，同时延长动力单元使用寿命；其二，支持斜坡、高速等各类情况下不停车顺滑换挡，提高行车作业效率；其三，与同载重车型相比，车体更小、底盘更稳，可实现0.3°以内转向的精准控制，灵活稳定应对各种路况，保障车辆安全稳定运行。

　　陈龙表示，“载山CarMo”通过整合行业资源，集中攻关多项技术难点，在底盘功能整合、核心控制算法、感知定位融合方面实现多项技术突破，可用于露天矿山、散货码头等多场景的重载物料运输。

　　对于露天矿山开采运输来说，“少人则安、无人则安”是根本理念和目标。自2017年起，中科慧拓便开启了无人矿山技术的产品化进程。经过两年的打磨，2019年，中科慧拓在大唐集团宝利煤矿落地国内首个无人运输系统商业化运营项目。随后，中科慧拓先后承担了全国产量前十大煤矿的智慧矿山无人化项目，同时在冶金、有色、水泥行业也打造了标杆意义的无人化项目。

　　陈龙介绍，此次发布的“载山CarMo”，首要任务就是面向矿山安全保障，取消传统驾驶室的全新设计，彻底将驾驶人员从危险作业场景中解放出来，真正意义上推动实现矿山本质安全高质量发展。

　　同时，“载山CarMo”具备无人驾驶、近程遥控、远程驾驶3种控制模式，可以满足多场景、多工况下运行需求，具备实时精准的环境感知能力，遇障碍物可自主选择等障或避障绕行；多传感器融合定位提供厘米级的精准定位。同时，基于精准控制和智能决策，可自动适应复杂路况，与挖机终端协同作业，自动完成装载作业。

　　陈龙介绍，“载山CarMo”高度智能化、无人化的背后，是一套安全闭环的平行矿山操作系统支持。中科慧拓有着近30年的技术沉淀，在中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、中科慧拓首席科学家王飞跃的指导下，核心技术历经了智能平行驾驶系统、平行工业智联网平台的完善，到如今完美适配系统平台的新能源运载装备（OS+P+V）的发布。

　　中科慧拓领先行业走过常态化安全员下车无人驾驶阶段，智能矿山迎来了“平行智能安全员上车”的下一个时代。在愚公YUGONG平行矿山操作系统的技术支持下，车辆运行状态和数据变化实时同步上传，实现驾驶员远程监控和操作；在平行仿真系统中，矿山矿车1∶1还原模拟会车、跟车、绕障、边坡卸载等危险工况，进行全天候、全时段、全过程测试，深入验证矿卡的安全运载方案，大幅降低实地测试的风险系数，实现人车安全保障升级。

　　王飞跃在发布会上表示，通过让参与生产的人、物、系统在虚拟世界“吃多堑”，在现实世界“长多智”，人工系统、计算实验和平行执行3套系统各司其职，相当于实现了300%的可靠性，保障了300%的安全。

　　布局新能源创新应用

　　多年来，中科慧拓积极推动智能化发展，以科技创新助力矿山智能化、无人化建设，积累了丰富的应用经验。陈龙介绍，未来矿山智能机器人将是新能源化、无人化、智能化系列产品，将具体解决运载吨位提升、充换电一体、氢能的使用、适配更丰富的场景等问题。

　　首台（套）“载山CarMo”发布后，中科慧拓先后与国先中心、中国矿业大学（北京）内蒙古研究院达成战略合作协议，将在矿山无人驾驶技术平台载体建设、技术研发、成果转化等方面进行深度合作；同时与7家能源矿业企业达成意向订单签约，已收到累计200台意向订单；与25家生态伙伴企业达成战略合作协议等。

　　对于新载体的落地，中科慧拓已有明确的“日程表”。基于新载体推出的闭环系统优势，中科慧拓计划打造至少多个矿山智能机器人新时代的矿山安全运行样板工程，用技术践行矿山本质安全。

　　陈龙介绍，新时代矿山安全运行样板工程的落地，将融合政府部门、矿方客户、方案实施方、供应链伙伴等全生态的配合参与，中科慧拓和矿方的完美配合将起引领作用。