隨著智慧化礦山的建設，有軌電機車無人駕駛系統(tǒng)正在被越來越多的礦山企業(yè)所認可。無人駕駛系統(tǒng)的實施，可以減少運輸水平作業(yè)人員，包括井下電機車司機和溜井放礦工，在井上控制室一個人可以監(jiān)管多臺車的運行，改善勞動環(huán)境，增加設備運行時間，提高生產(chǎn)能力，達到本質(zhì)安全水平，真正實現(xiàn)機械化換人、自動化減人的目標。

自動化省人方面

實現(xiàn)自動裝礦，無須遙控放礦，節(jié)省人力。

實現(xiàn)軌道衡自動計量，無須遙控開車計量，節(jié)省人力。

在平硐內(nèi)摘鉤、掛鉤時，操作工通過遙控器實現(xiàn)電機車的近距離遙控，節(jié)省人力。

實現(xiàn)電機車自主巡航，結(jié)合主動的雷達障礙物檢測，無須遙控操作，節(jié)省人力。

安全保障方面 

增加車前雷達障礙物檢測功能，實現(xiàn)主動安全防護。

放礦機系統(tǒng)增加遠程斷電功能，出現(xiàn)問題緊急斷電，防止溜井的跑礦。 

在卸礦井處增加料位檢測及礦車板結(jié)檢測，防止卸礦過程中出現(xiàn)安全問題。 

增加 4G 專網(wǎng)，實現(xiàn)雙網(wǎng)冗余，防止機車斷網(wǎng)失控。

增加礦車料位檢測功能，防止料位超高落礦，防止掛大線。 

增加大塊檢測功能，出現(xiàn)大塊自動檢測、停機、報警。

關(guān)鍵技術(shù)

1、機車無人運行控制技術(shù)

車載控制器通過網(wǎng)絡接受遠程控制中心系統(tǒng)的指令，自動調(diào)節(jié)機車啟動、加速、勻速、減速、剎車滯動、停車、升 / 降弓等，并將執(zhí)行結(jié)果反饋給地面控制中心。

2、機車自主運行變速巡航技術(shù)

基于定速巡航原理，建立車輛變速巡航模型（自適應巡航模型）。根據(jù)生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度軟件模型發(fā)出的行車指令，結(jié)合軌道 / 道路客觀分布狀況，即前方直道彎道狀況，是否需要避讓等，實現(xiàn)行車自適應軌道和調(diào)度指令，自主調(diào)節(jié)行車速度，使裝礦 -> 行走 -> 卸礦整個過程達到自主運行。

3、料位監(jiān)測技術(shù)

集機車移動視頻、數(shù)據(jù)采集、調(diào)度指令傳輸為一體，是連接機車和地面控制中心的重要通道，采用了有線無線相結(jié)合，多種無線冗余的寬帶網(wǎng)絡設計。

4、高可靠通訊冗余技術(shù)

采用激光測量方式，自動檢測溜井內(nèi)礦石料位，一方面控制溜井卸礦，另一方面指揮調(diào)度機車裝礦。自動檢測并調(diào)度放礦坑保持一定高度料位，保障下方破碎站安全。

5、機車精確定位

采用多項技術(shù)手段相融合，對機車進行精確定位，是無人駕駛的先決條件。直道彎道加減速，是自動放卸礦、 機車調(diào)度、道岔控制的基礎。

6、多機車優(yōu)化智能調(diào)度技術(shù)

和信集閉道岔自動控制一起，實時優(yōu)化計算，調(diào)度井下機車的運行，確保機車運行效率最高，使得每班8小時內(nèi)，用于生產(chǎn)工作的時間最多，等待避讓的時間最少。

7、自動裝礦技術(shù)

自動裝礦系統(tǒng)安裝于每個溜井放礦處，當機車靠近且當前裝礦系統(tǒng)接收到調(diào)度中心的裝礦指令時，自動裝礦系統(tǒng)將根據(jù)可調(diào)的放礦參數(shù)自動控制溜井放礦機實現(xiàn)自動裝礦。

8、軌道障礙物自動識別和機車防碰撞技術(shù)

建立井下直道和彎道的三維模型，通過前探測雷達掃描與三維模型匹配，再結(jié)合機車視頻的自動識別，可以檢測前方的軌道上是否有人、是否有其它設備，機車之間是否有足夠的安全距離，必要時采取自動緊急剎車，實現(xiàn)自主安全。

9、安全應急保障系統(tǒng)

在正常的情況下，由控制中心系統(tǒng)調(diào)度指揮整個井下機車的運行。如出現(xiàn)故障，必須交由應急保障系統(tǒng)來控制，并建立了井下應急巷道，確保機車和井下各個設備設施安全。

社會效益

無人駕駛、無人放礦，實現(xiàn)本質(zhì)安全；

降低人為因素導致的生產(chǎn)事故； 

減少工傷事故和減小職業(yè)病的發(fā)生概率； 

改善工作環(huán)境，使電機車崗位由井下陰暗、潮濕、粉塵的環(huán)境中解放出來；

提升企業(yè)自動化、信息化水平，進而提升企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。

經(jīng)濟效益

通過優(yōu)化設計，實現(xiàn)最優(yōu)配礦； 

減少人力資源成本； 

提高運輸效率； 

確保礦石質(zhì)量穩(wěn)定；

降低人為操作所造成的經(jīng)濟損失； 

降低設備維護成本；

安徽馬鋼張莊鐵礦

安徽馬鋼張莊鐵礦有 500 萬噸年產(chǎn)量、9 個穿脈、 12 公里運輸總長、7 臺電機車、18 個放礦站、2 個卸礦站。 該項目在 2016 年開始建設；2017 年完成了全系統(tǒng)實施和調(diào)試，并開始運行。

基礎建設內(nèi)容

對 7 臺電機車進行改造，將普通的電機車升級為無人駕駛電機車。 

井下所有區(qū)域?qū)崿F(xiàn)無線網(wǎng)絡覆蓋，共架設 75 套通信基站。在各重點區(qū)域安裝 62 套視頻監(jiān)控設備。 

在中控室安裝服務器、大顯示器和 3 套操控臺，兩用一備。

在軌道上方安裝 140 個定位裝置，實現(xiàn)機車定位校準。 

為井下 12 套放礦溜井加裝自動控制設備，包括放礦機控制設備、料位檢測設備、大塊檢測設備、車斗自動定位設備、視頻設備等。

在各重點區(qū)域安裝 62 套視頻監(jiān)控設備。