地下礦無人駕駛電機車運輸情況.ppt

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1、電話 Tel: +86-10 63936327（28） 傳真 Fax: +86-10 63936329 郵件 E-mail: 地址 Add: 中國北京復(fù)興路12號 郵編：100038 12 Fuxing Avenue,Beijing,China.100038 網(wǎng)站 Web: ,點資源之石 成事業(yè)之金,TURN A STONE OF RESOURCE INTO A GEM OF UNDERTAKING,2013-09,地下礦無人駕駛電機車運輸情況 介 紹,中國恩菲工程技術(shù)有限公司 電氣及自動化事業(yè)部,目 錄 一.研發(fā)歷程、參加單位、實驗環(huán)境簡介 二.無人駕駛電機車運輸?shù)奶攸c

2、簡介 三.國內(nèi)電機車運輸概況 四.無人駕駛電機車運輸?shù)谋匾?五.無人駕駛電機車運輸達到的控制水平 六.無人駕駛電機車運輸如何提高運輸效率 七.無人駕駛電機車控制系統(tǒng)介紹 八.無人駕駛電機車控制設(shè)備使用環(huán)境簡介 九.對無人駕駛電機車運輸應(yīng)用展望 十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,BRIEF INTRODUCTION,會當(dāng)凌絕頂 一覽眾山小 企業(yè)簡介,2005年為白象山鐵礦進行可研設(shè)計時，于潤滄院士提出研發(fā)無人駕駛電機車運輸系統(tǒng)，并開始研究方案； 2010年3月在恩菲內(nèi)部正式實施； 2010年7月與冬瓜山銅礦商定開展無人駕駛電機車運輸研發(fā)； 2011年6月由湘潭牽引機車廠研制配套電機車； 2011年9

3、月-12月進行地下無線通訊系統(tǒng)測試，歷時4個月； 2012年2月6日至7月，現(xiàn)場調(diào)試到研發(fā)結(jié)題歷時5個月； 從研究方案至結(jié)題歷時8年，從實施研發(fā)至今結(jié)題3年左右；,一.研發(fā)歷程、參加單位實驗環(huán)境簡介,BRIEF INTRODUCTION,會當(dāng)凌絕頂 一覽眾山小 企業(yè)簡介,中國恩菲工程技術(shù)有限公司 負責(zé)全面研發(fā)和集成工作 銅陵有色金屬集團冬瓜山銅礦 提供工業(yè)試驗場地、現(xiàn)場技術(shù)支持和調(diào)試 湘潭牽引機車廠有限公司 配套研發(fā)所需無人駕駛變頻電機車,一.研發(fā)歷程、參加單位實驗環(huán)境簡介,BRIEF INTRODUCTION,會當(dāng)凌絕頂 一覽眾山小 企業(yè)簡介,實驗地點：安徽銅陵冬瓜山銅礦； 實驗線路和運輸主

4、要參數(shù)： -875米中段團山線路，兩個彎道、全長780米； 一個裝載站和一個卸載站； 20噸電機車前后雙機牽引11節(jié)車皮，編組全長75米； 軌距900mm； 最大運行速度3米/秒、彎道速度2米/秒、卸載速度1.2米/秒； 采用變頻器驅(qū)動電機車方式；,一.研發(fā)歷程、參加單位實驗環(huán)境簡介,BRIEF INTRODUCTION,會當(dāng)凌絕頂 一覽眾山小 企業(yè)簡介,在進行下面介紹之前，我想請大家看 一個三分鐘視頻，對下面介紹內(nèi)容有一個 直觀感受！,QHSE MANAGEMENT SYSTEM,安如泰山QHSE管理體系,二.無人駕駛電機車運輸?shù)奶攸c簡介,該技術(shù)研發(fā)是多專業(yè)多學(xué)科的系統(tǒng)工程 涉及到采礦、礦

5、機、電氣控制及通訊專業(yè)；采用了無線及有線通訊技術(shù)、總線技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、變頻器技術(shù)和傳感器技術(shù)等。 需要多家單位緊密合作、共同研發(fā) 這樣一個綜合性研發(fā)項目需要一個有實力的科研單位周密組織，保證研發(fā)的順利進行； 電機車的運輸環(huán)境在地表無法模擬，要有真實的地下使用環(huán)境，所以需要有冬瓜山銅礦這樣大型礦山共同合作研發(fā)，并進行工業(yè)試驗； 同時也需要主要受控對象電機車制造廠的共同參與。,QHSE MANAGEMENT SYSTEM,安如泰山QHSE管理體系,三.國內(nèi)電機車運輸概況,目前國內(nèi)電機車運輸控制水平：是以信號、集中、閉塞作為調(diào)度指揮系統(tǒng)，司機駕駛電機車按照信號指示運輸；與地表市

6、政交通系統(tǒng)類似； 2.目前國內(nèi)傳統(tǒng)運輸存在的主要問題（個人觀點） 調(diào)度系統(tǒng)不能直接控制電機車運行，調(diào)度系統(tǒng)效率低； 信號燈系統(tǒng)不能完全滿足生產(chǎn)需求，有時還必須配合語音通訊； 電機車定位常以區(qū)段表示，不夠精確； 存在闖紅燈、追尾等嚴(yán)重威脅著運輸生產(chǎn)的安全隱患； 現(xiàn)場操作人員多，人工成本高；,QHSE MANAGEMENT SYSTEM,安如泰山QHSE管理體系,四.無人駕駛電機車運輸?shù)谋匾?目前國內(nèi)地下運輸發(fā)展需求：目前國內(nèi)在建大型和特大型礦山很多，目前恩菲公司承擔(dān)的千萬噸級以上的特大型礦山工程設(shè)計就不少于七項，傳統(tǒng)軌道運輸已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化礦山的需求。因此，需要更先進的運輸形式。 經(jīng)濟效益的

7、需求：目前礦山承受的人工成本逐年增大，減人增效早已經(jīng)成為礦產(chǎn)企業(yè)的共識； 社會效益的需求：任何一個人身傷害都會給社會和家庭帶來無法挽回的損失； 現(xiàn)代化礦山的需求：無人駕駛電機車運輸是地下數(shù)字化礦山或數(shù)字化采礦流程中一個重要的環(huán)節(jié)； 綜合上述觀點，無人駕駛電機車運輸不僅可以提高礦山的技術(shù)裝備水平，更是實際生產(chǎn)的需求。,QUALIFICATION CERTIFICATES,成就恩菲資質(zhì)證書,五.無人駕駛電機車運輸達到的控制水平,電機車運行完全受控于計算機控制系統(tǒng)，不需要司機； 電機車的運行狀態(tài)實時在集控室顯示； 通過視頻系統(tǒng)在集控室可以完成遙控裝礦操作； 在卸礦站實現(xiàn)無人操作； 整個運輸系統(tǒng)均由在

8、集控室內(nèi)人員通過控制系統(tǒng)遙控完成； 在集控室完全可以掌握全部運輸系統(tǒng)的生產(chǎn)情況和電機車精確定位； 可以對電機車進行實時調(diào)度和控制；,QUALIFICATION CERTIFICATES,成就恩菲資質(zhì)證書,六.無人駕駛電機車運輸如何提高運輸效率,列車運行完全在控制系統(tǒng)的監(jiān)視之下運行，更加安全可靠； 可以提供電機車精確定位，從而可以提高整體運輸調(diào)度效率； 電機車除遙控裝礦環(huán)節(jié)外，全部自動運行，電機車單體運輸效率可以顯著提高； 遙控裝礦效率明顯提高； 杜絕人為誤操作； 集中遙控，統(tǒng)一調(diào)度電機車運行，調(diào)度效率明顯提高； 人在地表遙控生產(chǎn)，不用下井交接班，增加有效生產(chǎn)時間；,七.無人駕駛電機車控制系統(tǒng)介

9、紹-框圖,七.無人駕駛電機車控制系統(tǒng)介紹-牽引變電所,電機車采用的是架空滑觸線供電形式； 由牽引變電所把交流電6000V整流成為550V直流供給電機車使用； 牽引變電所屬于無人駕駛電機車運輸系統(tǒng)的供電部分； 牽引變電所受控于整個控制系統(tǒng)； 牽引變電所框圖；,把牽引變電所納入無人駕駛運輸控制系統(tǒng) 可以有效增加系統(tǒng)的完整性,七.無人駕駛電機車控制系統(tǒng)介紹-ATO,ATO是電機車自動駕駛運行控制系統(tǒng)-6,1.停車點的目標(biāo)控制；,2.電機車啟動、停止、加速、減速 ；,3.指定區(qū)段減速、限速 ；,4.自動、遙控、人工控制 ；,5.雙機牽引控制；,6.頭尾控制權(quán)轉(zhuǎn)換；,ATO的主要功能和目標(biāo)： 1.實現(xiàn)正

10、常情況下電機車高質(zhì)量的自動駕駛； 2.取消電機車司機； 3.提高電機車單體設(shè)備的運行效率；,七.無人駕駛電機車控制系統(tǒng)介紹-ATP,ATP是電機車自動防護系統(tǒng)-6,1.可靠的位置保護與校準(zhǔn)功能；,2.全運輸過程防止超速功能；,3.電機車完整性檢測；,4.電機車運行參數(shù)檢測；,5.緊急停車功能；,6.報警與事件記錄；,ATP的主要功能和目標(biāo)： 1.ATP是電機車的安全系統(tǒng)； 2.ATP保證電機車安全運行； 3.ATP完成電機車運行數(shù)據(jù)記錄；,七.無人駕駛電機車控制系統(tǒng)介紹-ATS,ATS是電機車自動監(jiān)視和調(diào)度系統(tǒng)-7,1.全運輸線路電機車位置跟蹤和顯示，精度到1米；,2.運輸線路區(qū)段實時占用顯示

11、 ；,3.自動出線請求和控制（道岔、信號機）；,4.安排電機車生產(chǎn)任務(wù)；,5.控制中心人機界面 ；,6.歷史過程模擬與重演 ；,7.生產(chǎn)數(shù)據(jù)報告與歸檔；,ATS的主要功能和目標(biāo)： 1.負責(zé)全運輸線路電機車狀態(tài)監(jiān)視和調(diào)度； 2.可以遙控電機車、隨時加入人工干預(yù)； 3.提高整個運輸系統(tǒng)調(diào)度效率；,八.無人駕駛電機車控制設(shè)備使用環(huán)境簡介,1.地下巷道內(nèi)，深度幾百米至上千米；,2.潮濕、凝露、高灰塵、腐蝕性、高振動；,八.無人駕駛電機車控制設(shè)備使用環(huán)境簡介,1.控制設(shè)備安裝空間小，700 x500 x800；,2.對控制設(shè)備設(shè)計、制造、使用產(chǎn)生嚴(yán)重影響；,視頻,九.對無人駕駛電機車運輸應(yīng)用展望,無人駕

12、駛電機車運輸系統(tǒng)是遠程遙控和自動化采礦流程中一個 重要環(huán)節(jié)； 國內(nèi)目前無人駕駛電機車運輸技術(shù)投入實際生產(chǎn)的很少； 國內(nèi)地下大型和特大型礦山開采，對此技術(shù)十分需要。 大水、深井等特殊礦山對此技術(shù)尤其需要。 切底解決了井下運輸人員的安全； 無人駕駛電機車運輸應(yīng)用，預(yù)計在23年內(nèi)將快速增長。,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,老機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,老機車,老機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,老機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,老機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車-控制箱,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車-控制箱,

13、十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車-變頻器,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車-變頻器,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車,新機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,新機車,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,運輸線路,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,通訊設(shè)備,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,調(diào)度室設(shè)備,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,調(diào)試,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,巷道調(diào)試,十.無人駕駛電機車調(diào)試照片,十一.無人駕駛電機車運輸目前進展,已經(jīng)完成一對六的無線通訊系統(tǒng)研發(fā)，可以擴展到一對十，既控制系統(tǒng)可以同時控制十列編組； 完成了巷道無線通訊干線采用光纜的辦公室設(shè)備測試； 完善了電機

14、車控制箱優(yōu)化設(shè)計和制造工作； 運輸線路識別裝置辦公室測試工作；,十一.無人駕駛電機車運輸目前進展,已經(jīng)完成一對六的無線通訊系統(tǒng)研發(fā)，可以擴展到一對十，既控制系統(tǒng)可以同時控制十列編組； 完成了巷道無線通訊干線采用光纜的辦公室設(shè)備測試； 完善了電機車控制箱優(yōu)化設(shè)計和制造工作； 運輸線路識別裝置辦公室測試工作；,QUALIFICATION CERTIFICATES,成就恩菲資質(zhì)證書,無人駕駛電機車運輸是地下數(shù)字化礦山的一個重要基礎(chǔ)； 列入國家安監(jiān)總局--2013年安全生產(chǎn)重大事故防治關(guān)鍵技術(shù)科技項目； 安全、可靠、高效、經(jīng)濟，未來大型礦山發(fā)展的方向； （以冬瓜山為例：運輸人員40人，無人駕駛需要8人

15、；有效生產(chǎn)時間18小時，無人可達24小時，相當(dāng)于一天4班；對應(yīng)編組可以由四列減少到三列，調(diào)度效率又會提高） 附帶解決許多運輸環(huán)節(jié)許多問題（過保養(yǎng)和欠保養(yǎng)、減少輔助人員、準(zhǔn)確統(tǒng)計運輸量、加強管理、一些溜井料位測量難題）； 國內(nèi)技術(shù)的存在優(yōu)勢：每個礦山運輸情況都不相同，對應(yīng)總體控制方案也會不同，因此在與工藝結(jié)合、今后運輸范圍延伸、無人電機車國產(chǎn)化、人工費等方面，國產(chǎn)技術(shù)相對更有優(yōu)勢； 功能擴展：以無人駕駛控制系統(tǒng)為骨干線，可以把總降壓變電所、水泵房、牽引變電所全部納入，并傳送到地表，更加可靠、合理、經(jīng)濟。,十一.無人駕駛電機車運輸個人看法,聯(lián)系信息,中國恩菲工程技術(shù)有限公司 電氣及自動化事業(yè)部 白光輝 電話：139-1061-9597,謝謝 THANKS,