地下矿无人驾驶电机车运输情况PowerPoint演示文稿

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1、电话 Tel:+86-10 63936327（28）传真 Fax:+86-10 63936329邮件 E-mail:地址 Add:中国北京复兴路12号 邮编：100038 12 Fuxing Avenue,Beijing,China.100038网站 Web:点资源之石 成事业之金TURN A STONE OF RESOURCE INTOA GEM OF UNDERTAKING2013-09地下矿无人驾驶电机车运输情况地下矿无人驾驶电机车运输情况 介介 绍绍 中国恩菲工程技术有限公司中国恩菲工程技术有限公司电气及自动化事业部电气及自动化事业部 目目 录录一一.研发历程、参加单位、实验环境简介研

2、发历程、参加单位、实验环境简介二二.无人驾驶电机车运输的特点简介无人驾驶电机车运输的特点简介 三三.国内电机车运输概况国内电机车运输概况四四.无人驾驶电机车运输的必要性无人驾驶电机车运输的必要性五五.无人驾驶电机车运输达到的控制水平无人驾驶电机车运输达到的控制水平六六.无人驾驶电机车运输如何提高运输效率无人驾驶电机车运输如何提高运输效率七七.无人驾驶电机车控制系统介绍无人驾驶电机车控制系统介绍八八.无人驾驶电机车控制设备使用环境简介无人驾驶电机车控制设备使用环境简介 九九.对无人驾驶电机车运输应用展望对无人驾驶电机车运输应用展望十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片BRIEF IN

3、TRODUCTION会当凌绝顶 一览众山小 企业简介 20052005年为白象山铁矿进行可研设计时，于润沧院士提出研发无年为白象山铁矿进行可研设计时，于润沧院士提出研发无人驾驶电机车运输系统，并开始研究方案；人驾驶电机车运输系统，并开始研究方案；20102010年年3 3月在恩菲内部正式实施；月在恩菲内部正式实施；20102010年年7 7月与冬瓜山铜矿商定开展无人驾驶电机车运输研发；月与冬瓜山铜矿商定开展无人驾驶电机车运输研发；20112011年年6 6月由湘潭牵引机车厂研制配套电机车；月由湘潭牵引机车厂研制配套电机车；20112011年年9 9月月-12-12月进行地下无线通讯系统测试，历

4、时月进行地下无线通讯系统测试，历时4 4个月；个月；20122012年年2 2月月6 6日至日至7 7月，现场调试到研发结题历时月，现场调试到研发结题历时5 5个月；个月；从研究方案至结题历时从研究方案至结题历时8 8年，从实施研发至今结题年，从实施研发至今结题3 3年左右；年左右；一一.研发历程、参加单位实验环境简介研发历程、参加单位实验环境简介BRIEF INTRODUCTION会当凌绝顶 一览众山小 企业简介 中国恩菲工程技术有限公司中国恩菲工程技术有限公司 负责全面研发和集成工作负责全面研发和集成工作 铜陵有色金属集团冬瓜山铜矿铜陵有色金属集团冬瓜山铜矿 提供工业试验场地、现场技术支持

5、和调试提供工业试验场地、现场技术支持和调试 湘潭牵引机车厂有限公司湘潭牵引机车厂有限公司 配套研发所需无人驾驶变频电机车配套研发所需无人驾驶变频电机车一一.研发历程、参加单位实验环境简介研发历程、参加单位实验环境简介BRIEF INTRODUCTION会当凌绝顶 一览众山小 企业简介 实验地点：安徽铜陵冬瓜山铜矿；实验地点：安徽铜陵冬瓜山铜矿；实验线路和运输主要参数：实验线路和运输主要参数：-875-875米中段团山线路，两个弯道、全长米中段团山线路，两个弯道、全长780780米；米；一个装载站和一个卸载站；一个装载站和一个卸载站；2020吨电机车前后双机牵引吨电机车前后双机牵引1111节车皮

6、，编组全长节车皮，编组全长7575米；米；轨距轨距900mm900mm；最大运行速度最大运行速度3 3米米/秒、弯道速度秒、弯道速度2 2米米/秒、卸载速度秒、卸载速度1.21.2米米/秒秒；采用变频器驱动电机车方式；采用变频器驱动电机车方式；一一.研发历程、参加单位实验环境简介研发历程、参加单位实验环境简介BRIEF INTRODUCTION会当凌绝顶 一览众山小 企业简介 在进行下面介绍之前，我想请大家看在进行下面介绍之前，我想请大家看一个三分钟视频，对下面介绍内容有一个一个三分钟视频，对下面介绍内容有一个直观感受！直观感受！QHSE MANAGEMENT SYSTEM安如泰山QHSE管理

7、体系二二.无人驾驶电机车运输的特点简介无人驾驶电机车运输的特点简介 该技术研发是多专业多学科的系统工程该技术研发是多专业多学科的系统工程 涉及到采矿、矿机、电气控制及通讯专业；采用了无线及有线涉及到采矿、矿机、电气控制及通讯专业；采用了无线及有线通讯技术、总线技术、计算机技术、网络技术、控制技术、变频通讯技术、总线技术、计算机技术、网络技术、控制技术、变频器技术和传感器技术等。器技术和传感器技术等。需要多家单位紧密合作、共同研发需要多家单位紧密合作、共同研发这样一个综合性研发项目需要一个有实力的科研单位周密组织，这样一个综合性研发项目需要一个有实力的科研单位周密组织，保证研发的顺利进行；保证研

8、发的顺利进行；电机车的运输环境在地表无法模拟，要有真实的地下使用环境，电机车的运输环境在地表无法模拟，要有真实的地下使用环境，所以需要有冬瓜山铜矿这样大型矿山共同合作研发，并进行工业所以需要有冬瓜山铜矿这样大型矿山共同合作研发，并进行工业试验；试验；同时也需要主要受控对象电机车制造厂的共同参与。同时也需要主要受控对象电机车制造厂的共同参与。QHSE MANAGEMENT SYSTEM安如泰山QHSE管理体系三三.国内电机车运输概况国内电机车运输概况 目前国内电机车运输控制水平：是以信号、集中、闭塞作为调目前国内电机车运输控制水平：是以信号、集中、闭塞作为调度指挥系统，司机驾驶电机车按照信号指示

9、运输；与地表市政度指挥系统，司机驾驶电机车按照信号指示运输；与地表市政交通系统类似；交通系统类似；2.2.目前国内传统运输存在的主要问题目前国内传统运输存在的主要问题（个人观点）（个人观点）调度系统不能直接控制电机车运行，调度系统效率低；调度系统不能直接控制电机车运行，调度系统效率低；信号灯系统不能完全满足生产需求，有时还必须配合语音信号灯系统不能完全满足生产需求，有时还必须配合语音通讯；通讯；电机车定位常以区段表示，不够精确；电机车定位常以区段表示，不够精确；存在闯红灯、追尾等严重威胁着运输生产的安全隐患；存在闯红灯、追尾等严重威胁着运输生产的安全隐患；现场操作人员多，人工成本高；现场操作人

10、员多，人工成本高；QHSE MANAGEMENT SYSTEM安如泰山QHSE管理体系四四.无人驾驶电机车运输的必要性无人驾驶电机车运输的必要性 目前国内地下运输发展需求：目前国内在建大型和特大型矿山很多，目前国内地下运输发展需求：目前国内在建大型和特大型矿山很多，目前恩菲公司承担的千万吨级以上的特大型矿山工程设计就不少于七目前恩菲公司承担的千万吨级以上的特大型矿山工程设计就不少于七项，传统轨道运输已经不能满足现代化矿山的需求。因此，需要更先项，传统轨道运输已经不能满足现代化矿山的需求。因此，需要更先进的运输形式。进的运输形式。经济效益的需求：目前矿山承受的人工成本逐年增大，减人增效早已经济效

11、益的需求：目前矿山承受的人工成本逐年增大，减人增效早已经成为矿产企业的共识；经成为矿产企业的共识；社会效益的需求：任何一个人身伤害都会给社会和家庭带来无法挽回社会效益的需求：任何一个人身伤害都会给社会和家庭带来无法挽回的损失；的损失；现代化矿山的需求：无人驾驶电机车运输是地下数字化矿山或数字化现代化矿山的需求：无人驾驶电机车运输是地下数字化矿山或数字化采矿流程中一个重要的环节；采矿流程中一个重要的环节；综合上述观点，无人驾驶电机车运输不仅可以提高矿山的技术装备水综合上述观点，无人驾驶电机车运输不仅可以提高矿山的技术装备水平，更是实际生产的需求平，更是实际生产的需求。QUALIFICATION

12、CERTIFICATES成就恩菲资质证书 五五.无人驾驶电机车运输达到的控制水平无人驾驶电机车运输达到的控制水平电机车运行完全受控于计算机控制系统，不需要司机；电机车运行完全受控于计算机控制系统，不需要司机；电机车的运行状态实时在集控室显示；电机车的运行状态实时在集控室显示；通过视频系统在集控室可以完成遥控装矿操作；通过视频系统在集控室可以完成遥控装矿操作；在卸矿站实现无人操作；在卸矿站实现无人操作；整个运输系统均由在集控室内人员通过控制系统遥控完成；整个运输系统均由在集控室内人员通过控制系统遥控完成；在集控室完全可以掌握全部运输系统的生产情况和电机车精确定位；在集控室完全可以掌握全部运输系统

13、的生产情况和电机车精确定位；可以对电机车进行实时调度和控制；可以对电机车进行实时调度和控制；QUALIFICATION CERTIFICATES成就恩菲资质证书 六六.无人驾驶电机车运输如何提高运输效率无人驾驶电机车运输如何提高运输效率 列车运行完全在控制系统的监视之下运行，更加安全可靠；列车运行完全在控制系统的监视之下运行，更加安全可靠；可以提供电机车精确定位，从而可以提高整体运输调度效率；可以提供电机车精确定位，从而可以提高整体运输调度效率；电机车除遥控装矿环节外，全部自动运行，电机车单体运输效率可以显电机车除遥控装矿环节外，全部自动运行，电机车单体运输效率可以显著提高；著提高；遥控装矿效

14、率明显提高；遥控装矿效率明显提高；杜绝人为误操作；杜绝人为误操作；集中遥控，统一调度电机车运行，调度效率明显提高；集中遥控，统一调度电机车运行，调度效率明显提高；人在地表遥控生产，不用下井交接班，增加有效生产时间；人在地表遥控生产，不用下井交接班，增加有效生产时间；七七.无人驾驶电机车控制系统介绍无人驾驶电机车控制系统介绍-框图框图七七.无人驾驶电机车控制系统介绍无人驾驶电机车控制系统介绍-牵引变电所牵引变电所 电机车采用的是架空滑触线供电形式；电机车采用的是架空滑触线供电形式；由牵引变电所把交流电由牵引变电所把交流电6000V6000V整流成为整流成为550V550V直流供给电机车使用；直流

15、供给电机车使用；牵引变电所属于无人驾驶电机车运输系统的供电部分；牵引变电所属于无人驾驶电机车运输系统的供电部分；牵引变电所受控于整个控制系统；牵引变电所受控于整个控制系统；牵引变电所框图；牵引变电所框图；把牵引变电所纳入无人驾驶运输控制系统把牵引变电所纳入无人驾驶运输控制系统可以有效增加系统的完整性可以有效增加系统的完整性POWER SU PPLYGE FanucSERIES 90-30PR OGR A MMA B LEC ON TR OLLER+24VD COU TPU T-100-240V A C 40A50/60H ZBATTERYPWROKRUNB A TTFB 1 2 3 4 5 6

16、 7 8A 1 2 3 4 5 6 7 8FB 1 2 3 4 5 6 7 8A 1 2 3 4 5 6 7 8FB 1 2 3 4 5 6 7 8A 1 2 3 4 5 6 7 8FB1 2 3 4 5 6 7 8A 1 2 3 4 5 6 7 8FB 1 2 3 4 5 6 7 8Modbus-光缆 无人驾驶运输总线牵 引 变 电 所 控 制 框 图 七七.无人驾驶电机车控制系统介绍无人驾驶电机车控制系统介绍-ATOATOATOATO是电机车自动驾驶运行控制系统是电机车自动驾驶运行控制系统-6-61.1.停车点的目标控制；停车点的目标控制；2.2.电机车启动、停止、加速、减速电机车启动、停

17、止、加速、减速 ；3.3.指定区段减速、限速指定区段减速、限速 ；4.4.自动、遥控、人工控制自动、遥控、人工控制 ；5.5.双机牵引控制；双机牵引控制；6.6.头尾控制权转换；头尾控制权转换；ATOATO的主要功能和目标的主要功能和目标：1.1.实现正常情况下电机车高质量的自动驾驶；实现正常情况下电机车高质量的自动驾驶；2.2.取消电机车司机；取消电机车司机；3.3.提高电机车单体设备的运行效率；提高电机车单体设备的运行效率；七七.无人驾驶电机车控制系统介绍无人驾驶电机车控制系统介绍-ATPATPATPATP是电机车自动防护系统是电机车自动防护系统-6-61.1.可靠的位置保护与校准功能；可

18、靠的位置保护与校准功能；2.2.全运输过程防止超速功能；全运输过程防止超速功能；3.3.电机车完整性检测；电机车完整性检测；4.4.电机车运行参数检测；电机车运行参数检测；5.5.紧急停车功能；紧急停车功能；6.6.报警与事件记录；报警与事件记录；ATPATP的主要功能和目标的主要功能和目标：1.ATP1.ATP是电机车的安全系统；是电机车的安全系统；2.ATP2.ATP保证电机车安全运行；保证电机车安全运行；3.ATP3.ATP完成电机车运行数据记录；完成电机车运行数据记录；七七.无人驾驶电机车控制系统介绍无人驾驶电机车控制系统介绍-ATSATSATSATS是电机车自动监视和调度系统是电机车

19、自动监视和调度系统-7-71.1.全运输线路电机车位置跟踪和显示，精度到全运输线路电机车位置跟踪和显示，精度到1 1米；米；2.2.运输线路区段实时占用显示运输线路区段实时占用显示 ；3.3.自动出线请求和控制（道岔、信号机）；自动出线请求和控制（道岔、信号机）；4.4.安排电机车生产任务；安排电机车生产任务；5.5.控制中心人机界面控制中心人机界面 ；6.6.历史过程模拟与重演历史过程模拟与重演 ；7.7.生产数据报告与归档；生产数据报告与归档；ATSATS的主要功能和目标的主要功能和目标：1.1.负责全运输线路电机车状态监视和调度；负责全运输线路电机车状态监视和调度；2.2.可以遥控电机车

20、、随时加入人工干预；可以遥控电机车、随时加入人工干预；3.3.提高整个运输系统调度效率；提高整个运输系统调度效率；八八.无人驾驶电机车控制设备使用环境简介无人驾驶电机车控制设备使用环境简介1.1.地下巷道内，深度几百米至上千米；地下巷道内，深度几百米至上千米；2.2.潮湿、凝露、高灰尘、腐蚀性、高振动；潮湿、凝露、高灰尘、腐蚀性、高振动；八八.无人驾驶电机车控制设备使用环境简介无人驾驶电机车控制设备使用环境简介1.1.控制设备安装空间小，控制设备安装空间小，700 x500 x800700 x500 x800；2.2.对控制设备设计、制造、使用产生严重影响；对控制设备设计、制造、使用产生严重影

21、响；视频视频九九.对无人驾驶电机车运输应用展望对无人驾驶电机车运输应用展望 无人驾驶电机车运输系统是远程遥控和自动化采矿流程中一个无人驾驶电机车运输系统是远程遥控和自动化采矿流程中一个 重要环节；重要环节；国内目前无人驾驶电机车运输技术投入实际生产的很少；国内目前无人驾驶电机车运输技术投入实际生产的很少；国内地下大型和特大型矿山开采，对此技术十分需要。国内地下大型和特大型矿山开采，对此技术十分需要。大水、深井等特殊矿山对此技术尤其需要。大水、深井等特殊矿山对此技术尤其需要。切底解决了井下运输人员的安全；切底解决了井下运输人员的安全；无人驾驶电机车运输应用，预计在无人驾驶电机车运输应用，预计在2

22、 23 3年内将快速增长。年内将快速增长。十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片老机车老机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片老机车老机车老机车老机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片老机车老机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片老机车老机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车-控制箱控制箱十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车-控制箱控制箱十十.无人驾驶电机车调

23、试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车-变频器变频器十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车-变频器变频器十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车新机车新机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片新机车新机车十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片运输线路运输线路十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片通讯设备通讯设备十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片调度室设备调度室设备十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片调试调试十十.无人驾

24、驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片巷道调试巷道调试十十.无人驾驶电机车调试照片无人驾驶电机车调试照片十一十一.无人驾驶电机车运输目前进展无人驾驶电机车运输目前进展已经完成一对六的无线通讯系统研发，可以扩展到一对十，既控制系统可以同已经完成一对六的无线通讯系统研发，可以扩展到一对十，既控制系统可以同时控制十列编组；时控制十列编组；完成了巷道无线通讯干线采用光缆的办公室设备测试；完成了巷道无线通讯干线采用光缆的办公室设备测试；完善了电机车控制箱优化设计和制造工作；完善了电机车控制箱优化设计和制造工作；运输线路识别装置办公室测试工作；运输线路识别装置办公室测试工作；十一十一.无人驾驶电机车运输目

25、前进展无人驾驶电机车运输目前进展已经完成一对六的无线通讯系统研发，可以扩展到一对十，既控制系统可以同已经完成一对六的无线通讯系统研发，可以扩展到一对十，既控制系统可以同时控制十列编组；时控制十列编组；完成了巷道无线通讯干线采用光缆的办公室设备测试；完成了巷道无线通讯干线采用光缆的办公室设备测试；完善了电机车控制箱优化设计和制造工作；完善了电机车控制箱优化设计和制造工作；运输线路识别装置办公室测试工作；运输线路识别装置办公室测试工作；QUALIFICATION CERTIFICATES成就恩菲资质证书 无人驾驶电机车运输是地下数字化矿山的一个重要基础；无人驾驶电机车运输是地下数字化矿山的一个重要

26、基础；列入国家安监总局列入国家安监总局-2013-2013年安全生产重大事故防治关键技术科技项目；年安全生产重大事故防治关键技术科技项目；安全、可靠、高效、经济，未来大型矿山发展的方向；安全、可靠、高效、经济，未来大型矿山发展的方向；（以冬瓜山为例：运输人员（以冬瓜山为例：运输人员4040人，无人驾驶需要人，无人驾驶需要8 8人；有效生产时间人；有效生产时间1818小时，无人可达小时，无人可达2424小时，相当于一天小时，相当于一天4 4班；对应编组可以由四列减少到三列，调度效率又会提高）班；对应编组可以由四列减少到三列，调度效率又会提高）附带解决许多运输环节许多问题（过保养和欠保养、减少辅助

27、人员、准确统附带解决许多运输环节许多问题（过保养和欠保养、减少辅助人员、准确统计运输量、加强管理、一些溜井料位测量难题）；计运输量、加强管理、一些溜井料位测量难题）；国内技术的存在优势：每个矿山运输情况都不相同，对应总体控制方案也会国内技术的存在优势：每个矿山运输情况都不相同，对应总体控制方案也会不同，因此在与工艺结合、今后运输范围延伸、无人电机车国产化、人工费不同，因此在与工艺结合、今后运输范围延伸、无人电机车国产化、人工费等方面，国产技术相对更有优势；等方面，国产技术相对更有优势；功能扩展：以无人驾驶控制系统为骨干线，可以把总降压变电所、水泵房、功能扩展：以无人驾驶控制系统为骨干线，可以把总降压变电所、水泵房、牵引变电所全部纳入，并传送到地表，更加可靠、合理、经济。牵引变电所全部纳入，并传送到地表，更加可靠、合理、经济。十一十一.无人驾驶电机车运输个人看法无人驾驶电机车运输个人看法联系信息联系信息中国恩菲工程技术有限公司电气及自动化事业部白光辉电话：1 139-1061-959739-1061-9597谢谢谢谢THANKSTHANKS