日前，一则振奋人心的消息从中国煤炭工业协会传来，由国家能源集团雁宝能源牵头编制的《露天矿无人驾驶运输系统技术规范》中的5项标准被列入2022年煤炭行业团体标准制订计划，这是煤炭行业内首次全面围绕露天矿生产作业制定的无人运输系统的综合性标准体系，也标志着国家能源集团雁宝能源在智能矿山建设上迈出了坚实一步。
走进国家能源集团雁宝能源宝日希勒露天矿，从刚刚升级完成的“矿山大脑”算力中心的“运筹帷幄，决胜千里”，到露天采煤现场的“无人驾驶，全景监控”，智能化气息无处不在。
智慧起源铺网筑基
追寻这座生产规模全国第二大的露天煤矿智能矿山建设的源头，必然要从“AP网”的建设说起。
“回想起智能矿山建设刚起步时，宝日希勒露天煤矿的网络并没有达到全覆盖，采场这块几近零覆盖。高速率的网络是一切智能设备应用的基础，当时我们想与相关运营商合作铺网，但对方高达800万元的报价让我们望而却步。”露天矿机电管理部主任海素峰说。
为了给企业节省资金，该矿多次研究后决定，自行攻克这个难关，按照国家能源集团要求于2019年12月前完成网络架设。此时已近2019年11月中旬，在零下30摄氏度的寒冷天气里，土层已被冻得很深很硬，想要破开土层并在15天内铺设80多公里的光缆，艰难程度可想而知。负责信息技术的机电管理部专员魏德志临危受命，考虑到今后露天采场变动的情况，他认定架设无线网络是最优选择。
“采场周围最高的一座基站30米高，我们需要爬到25米高的位置进行安装调试。零下30摄氏度的低温，寒风呼啸，人随筒仓一起晃动，手也冻得僵直，在狭小的空间里一点点向上爬……尽管吃了很多苦，但我们在15天内高质量地完成了5座基站的建设，AP网覆盖面积可达10公里，矿山智能化建设的第一步也终于迈了出去。”谈及过往，魏德志的语气里虽有苦涩，但更多的是欣喜与自豪。
如今的宝日希勒露天矿已完成了5G网络、4G网络、AP网络“一矿三网”建设，构建起覆盖生产中心全区域的无线网络，满足了智能化矿山建设的网络需求。
无人值守运行无碍
“加快煤矿智能化建设，是落实国家能源建设战略的需要，也是落实集团决策部署的迫切需要，更是矿井自身安全高效发展的迫切需要。”宝日希勒露天矿矿长于海旭说。
2019年12月份，基于良好的网络运行和“少人则安，无人则安”理念的树立，该矿开始推进“无人值守泵房”的技术改造。经过对固定泵房进行不断升级，加装全自动控制系统，运用监控、传感器、运算设备自动采集数据信息，应用自动化设备和自动控制技术，实现了系统之间的横向互联和纵向互通，通过一体化管控完成了整套系统的自动控制、远程监管，实现了水泵房从有人值守到无人值守的转变。
“原来两个泵房共需16个人倒班值守，现在仅需4个人每天进行必要的巡视，不仅安全有了保障，采集数据也更加精准。”海素峰一边介绍无人值守泵房的优点，一边通过办公桌前的大屏幕向笔者展示无人值守泵房当前的运行状态。
智能运输畅行无忧
安全是一切工作的前提，露天矿道路交通运输管理是安全管理的重中之重。“露天矿智能运输安全生产监控系统”的建设，让宝日希勒露天矿的安全管理与生产调度实现了“由难到易”“由繁到简”的转变。
“其实我们更早一些的时候就将智能监控手段应用到了车辆管理上，由于系统整体设计与前期相关技术的制约，每台车辆不大的驾驶室里都有4块屏幕，每个屏幕同一时段发出不同的指令，司机在运行过程中兼顾的项目太多，难免顾此失彼，本意是‘保安’却变成了‘隐患’。”参与智能运输系统建设的魏德志介绍，“后来经过集成改造，现在每台车上只有两块屏幕，一块主控安全、一块主控调度，实现了一体化、集成化的运输安全管控与运输生产调度。”
“由于原来的各个系统之间的技术不兼容，给智能运输安全生产监控系统推进、融合带来很多困难，每个厂家的协议、端口都有自己的技术保护，我们只能一个个进行攻关。就拿车辆上安装的360度全景摄像头来说，我们用了7个厂家的20多种摄像头进行反复对比测试，并重新编写相应的程序，才最终选用了一款与新系统、卡车更匹配、更适合的摄像头。”魏德志说。
置身于宝日希勒露天矿调度室，可以在线实时获取管理各个环节的信息，实现生产现场全覆盖、设备及人员全流程的动态监测与监管，“一张图管人、管矿”的优势尤为突显。
无人驾驶无限未来
“当我坐在驾驶室里亲眼目睹无人驾驶矿卡运行时，感觉就像科幻大片一样，原来电影里的镜头真的可以变成现实……”原来的矿卡司机、现在的无人驾驶安全员敖然，从起初的“不太相信”到测试中的“惊奇不已”，再到现在专业操作第一批无人矿卡设备，这个有着10余年矿卡驾龄的老职工真切地感受到露天采矿行业的精彩“智变”。
“我们是在2020年5月开始开发无人驾驶这个项目的，这在露天煤矿没有先例，我们只能摸着石头过河。”参与项目建设的包玮玮直言项目建设一开始就遇到了“拦路虎”：“合作单位航天重工当初的方案是针对他们自己的矿卡设计的，与我们的矿卡型号、电子元件等有很大出入，加上我们矿卡的很多元件说明书上并没有标明相关功能，我们只能把主板拆下来去测试每一个元件，找出相关参数和功能。这个过程非常枯燥，一个稍小误差就要重新再测量一遍，这对工作人员的精神和耐力是极大的挑战。历经近20天的昼夜加班、无数次的分析测量，才最终把改造完成的系统嵌入到矿卡车上。”
“在极寒测试时，为了找到适合传感器的加热元件，零下40多摄氏度的天气，在简易板房里摸索着每一项可行性办法，尝试过暖宝宝、电导管等很多加热方法，在一遍遍的试验中努力寻找最适宜传感器应用的温度和元件。每当测试取得一点进步，我们抑制不住爆发出喝彩声。”包玮玮说，“那时，我们经常通宵达旦，饥饿和寒冷都没让我们退缩。”
2020年10月，世界首个极寒工况“5G+无人驾驶”卡车编组在宝日希勒露天矿工业试运行。2021年9月15日，“极寒型复杂气候环境露天矿无人驾驶卡车编组安全示范工程”通过行业及集团专家验收。矿卡无人驾驶技术的研究与应用在创造了“五个第一”，贡献了“十个标准”，其研究成果具有可复制性与推广性，也填补了当前极寒地区矿山设备无人化技术领域的多项空白。
“智”感十足的宝日希勒露天矿，远程智能遥控推土机在中国5G+工业互联网大会惊艳亮相，国内首套高寒无人机雷达测量系统御风飞行，煤层自燃监测系统对发热煤实现24小时监测……一项项智能矿山项目在“智慧”升级中逐一兑现，监、管、控一体化，让露天开采更加智能、绿色、高效、安全。
