尾礦行車無(wú)人化的改進(jìn)及應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TD63+3；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1004-4345（2025）02-0039-05

Improvement and Application Practice of Unmanned Tailings Travelling Crane

HUA Chunlin]，LYU Xulong?2，LAI Yanhui1，LIN Julong'， CAO Binzhang1， CHEN Xiao1，2

1. ZijinCopperCo.，Ltd.，Shanghang，F(xiàn)ujian3642Oo，China;2.FujianKeyLaboratoryforGreenProductionofCopperand Comprehensive Utilization of Associated Resources， Shanghang，F(xiàn)ujian 3642Oo， China）

AbstractArenovation planonunmanned travellingcrane system was proposedand implemented toaddress the problemsof equipmentaging，lowoperationalficiencyandsafetyhazardsintheilingsdisposalplantofZijinoer'sconcentratorFul Π-Π （204號(hào) automaticunloadingandloadingcontroloftailingswasachievedthrough hardwareupgading，softwarefunctionintegrationand workflowoptimzation.Afterbeingputintooperation，thesystemdatashowstatthedailyloadingcapacityhasincreasedto.6ktand the return rate has decreased from 6.88% to 1.22% ， significantly improving operational efficiency and safety.

Keywordsunmanned traveling crane;data acquisition; positioning; remote operation; programmable logic controller

選礦廠處理爐渣 800kt/a ，產(chǎn)生尾礦約 2.5kt/d 。該廠通過(guò)貨車將爐渣運(yùn)輸至多家水泥制造企業(yè)用作生產(chǎn)水泥的混合添加物。原尾礦廠房?jī)?nèi)配備的兩臺(tái) 15t 抓斗吊（廈門(mén)銀鷺重工有限公司2011年制造并投用），已運(yùn)行10多年，設(shè)備老化嚴(yán)重，故障率高，維修頻繁，且主梁彎曲變形影響行車穩(wěn)定性。廠房?jī)?nèi)揚(yáng)塵較大，作業(yè)環(huán)境惡劣，粉塵極易進(jìn)入駕駛室，影響人員健康。同時(shí)，采用人工裝車，工作效率及精度均偏低，常出現(xiàn)超裝或少裝的情況。為改善作業(yè)環(huán)境、保障職業(yè)健康安全、提高設(shè)備運(yùn)行效率及可靠性，該廠遵循“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，科學(xué)利用資源\"原則，引進(jìn)兩臺(tái)16t無(wú)人行車（斗容 3.5m³ 以下簡(jiǎn)稱“A車\"“B車\"）。行車系統(tǒng)改進(jìn)后，尾礦倒料、裝料實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，設(shè)備故障率顯著降低，使用壽命得以延長(zhǎng)，裝車合格率得到提升，且極大改善了作業(yè)環(huán)境，避免了職業(yè)病危害。因此，本文擬從技術(shù)方案、實(shí)施效果及行業(yè)價(jià)值三方面對(duì)本次改造實(shí)踐進(jìn)行全面分析，以期為類似項(xiàng)目改造提供參考。

1尾礦行車改造目標(biāo)

本次尾礦行車的改造目標(biāo)為：1）硬件升級(jí)。更換行車控制系統(tǒng)、行車配電間全套電氣設(shè)備（采用PLC和變頻器系統(tǒng)）、除大車軌道外行車全部設(shè)備備件、大車行走電機(jī)及減速機(jī)。同時(shí)，采購(gòu)兩臺(tái)新型行車替代老舊設(shè)備。2）功能擴(kuò)展。新建1間行車中控室，支持全自動(dòng)無(wú)人操作、中控室遠(yuǎn)程控制及本地駕駛室手動(dòng)控制3種模式，兼顧生產(chǎn)連續(xù)性與維護(hù)需求。升級(jí)后，行車可通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)程序或控制臺(tái)操縱桿/按鈕遠(yuǎn)程操控，亦可切換至本地手動(dòng)模式，便于安全巡檢與維修1。3）實(shí)施策略。采用“邊制造、邊升級(jí)\"流程，平衡自動(dòng)化配置周期與生產(chǎn)持續(xù)性需求。過(guò)渡期內(nèi)，保留本地駕駛室，用于設(shè)備巡檢、潤(rùn)滑及應(yīng)急維護(hù)；改進(jìn)后，兩臺(tái)行車裝車量為 2.6kt/d （約80車左右），峰值達(dá) 3.5kt/d O

2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1硬件配置

2.1.1行車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1）抓斗驅(qū)動(dòng)。抓斗電機(jī)配備強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)，卷筒集成繩長(zhǎng)測(cè)量絕對(duì)值編碼器（精度 ±1mm ）。

2）運(yùn)動(dòng)控制。大車、小車及起升電機(jī)均采用閉環(huán)矢量變頻調(diào)速，支持1檔無(wú)級(jí)變速（速度分檔 10% ！30%，60%，100% ，可自定義調(diào)整）。

2.1.2傳感設(shè)備

1）激光掃描系統(tǒng)。行車主橫梁側(cè)方安裝2D激光掃描儀，垂直向下（ 90^° ）掃描料倉(cāng)截面，采集作業(yè)數(shù)據(jù)。

2）稱重與安全監(jiān)測(cè)。起升機(jī)構(gòu)配置8個(gè)稱重器及2個(gè)超載傳感器（精度 12% ），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物料質(zhì)量并限制抓取量；抓斗內(nèi)壁覆 5mm 厚304不銹鋼板，避免卸料黏連。

3）防撞裝置。大車對(duì)角線配置激光測(cè)距傳感器（監(jiān)測(cè)范圍 10m ，PLC聯(lián)動(dòng)控制減速或停車。

2.1.3自動(dòng)化系統(tǒng)

1）硬件部署。配電柜、變頻柜及PLC控制柜集中安裝于機(jī)上控制室。

2）布線設(shè)計(jì)。控制電纜經(jīng)行車端梁接線箱接入拖攬滑車，延伸至小車接線箱，最終連接至小車、起升、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)及電子秤的電源與控制線路，確保檢修便捷性與安全性。

3）控制核心。車載PLC安裝于行車電器房?jī)?nèi)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)信號(hào)處理與指令執(zhí)行。

2.1.4視頻系統(tǒng)

1）視頻前端。在關(guān)鍵位置布置多臺(tái)高清攝像機(jī)，攝像機(jī)傳輸?shù)漠?huà)面清晰穩(wěn)定，可滿足遠(yuǎn)程操作需要。球機(jī)支持自動(dòng)增益、自動(dòng)光圈、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)曝光、背光補(bǔ)償以及鈉燈環(huán)境白平衡校準(zhǔn)補(bǔ)償?shù)裙δ堋z像機(jī)布置方案見(jiàn)表1。

2）顯示與存儲(chǔ)。中控室配置2臺(tái)顯示器及1臺(tái)NVR網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)，支持實(shí)時(shí)監(jiān)控與歷史回放；視頻信號(hào)通過(guò)NVR集中存儲(chǔ)，采用4TB硬盤(pán)介質(zhì)，滿足存儲(chǔ)需求并支持?jǐn)U容。

2.2控制與通信系統(tǒng)

2.2.1PLC控制邏輯

系統(tǒng)采用基于PLC的程序控制，具備良好的穩(wěn)定性與可維護(hù)性。1）信號(hào)交互。操作員通過(guò)操縱桿及操作平臺(tái)輸入指令，PLC內(nèi)部基于繼電器邏輯輸出相應(yīng)的控制指令，精確調(diào)節(jié)變頻器速度。2）質(zhì)量控制。電子秤模擬量信號(hào)接人PLC模擬量輸入模塊，實(shí)現(xiàn)物料質(zhì)量的精準(zhǔn)控制。3安全聯(lián)鎖。行車上各種門(mén)限位，小車、大車的起升，開(kāi)閉等機(jī)械限位安全聯(lián)鎖裝置接人PLC的I/O模塊，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)行車運(yùn)行狀態(tài)，消除安全隱患。相較于傳統(tǒng)控制方式，PLC方案控制電路更為精簡(jiǎn)，使用的元件數(shù)量減少，有效降低了故障率與維護(hù)成本。操作臺(tái)內(nèi)PLC從站與電氣箱主站通過(guò)數(shù)據(jù)交換進(jìn)一步簡(jiǎn)化了接線的復(fù)雜度，方便后續(xù)檢修。

2.2.2通信架構(gòu)

行車PLC與現(xiàn)場(chǎng)PLC之間通過(guò)通信電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用西門(mén)子PN工業(yè)以太網(wǎng)（超六類網(wǎng)線）連接，并經(jīng)由安裝在行車端梁上的無(wú)線網(wǎng)橋傳輸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)PLC和中控室內(nèi)的PLC之間采用光纖通信，利用光模塊將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸至中控室，確保長(zhǎng)距離傳輸穩(wěn)定性。自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

2.3定位與傳感

2.3.1絕對(duì)值編碼器

行車起升機(jī)構(gòu)、小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)均安裝絕對(duì)值編碼器，結(jié)合機(jī)械限位開(kāi)關(guān)校準(zhǔn)誤差；大車及小車被動(dòng)輪各配置一套編碼器，采用緊配合的安裝方式（軸銷嵌入輪轂后，再將編碼器的聯(lián)軸器鎖緊在軸銷上），確保上位機(jī)發(fā)送的地址坐標(biāo)與實(shí)際相符。

大車軌道每 、小車軌道每 10m 設(shè)置校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)，大車及小車各安裝1個(gè)接近開(kāi)關(guān)。由于標(biāo)定的原點(diǎn)位置固定，校準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)已知且不變，所以每次行車經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，PLC都會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償編碼器累計(jì)誤差，消除定位偏差?；谖⒖刂破鳂?gòu)建立體坐標(biāo)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)追蹤大小車軌跡，結(jié)合變頻調(diào)速與抗擺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)位置校正；上位機(jī)坐標(biāo)指令與行車實(shí)際位置嚴(yán)格匹配，保障定位精度與作業(yè)效率。

絕對(duì)值編碼器定位的工作原理，見(jiàn)圖2。1）編碼生成。絕對(duì)值編碼器通過(guò)多道光通道刻線，根據(jù)刻線的透光與遮光狀態(tài)生成 2-2（n-1） 個(gè)編碼值（ n 為編碼器位數(shù)）。2）多圈測(cè)量。多圈編碼器采用多級(jí)碼盤(pán)結(jié)構(gòu)，通過(guò)碼盤(pán)疊加擴(kuò)展測(cè)量圈數(shù)范圍。3）信號(hào)采集。通過(guò)光源、擋板、碼盤(pán)及光電傳感器獲取成像層解析碼盤(pán)位置信息，輸出對(duì)應(yīng)碼值。

其核心特點(diǎn)包括：1）每個(gè)碼值對(duì)應(yīng)唯一物理位置，無(wú)需參考點(diǎn)即可直接讀取位置信息。2）單圈編碼器測(cè)量范圍為 0^°～360^° 旋轉(zhuǎn)角度；多圈編碼器支持多圈連續(xù)位置檢測(cè)。3）碼值存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器，斷電后碼值可以保持，位置信息不會(huì)丟失。4）外部機(jī)械沖擊或振動(dòng)可能導(dǎo)致非旋轉(zhuǎn)性位移偏差，需定期校準(zhǔn)以確保精度。

2.3.2激光掃描建模

如前所述，行車主梁側(cè)方安裝有2D激光掃描儀。受限于激光束覆蓋范圍，需結(jié)合行車移動(dòng)實(shí)現(xiàn)全倉(cāng)掃描及料位高度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。激光掃描儀通過(guò)“無(wú)線網(wǎng)橋 + 光纖”的形式將掃描數(shù)據(jù)傳輸至中控室，然后將料倉(cāng)劃分為網(wǎng)格單元，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)映射至對(duì)應(yīng)網(wǎng)格，并利用顏色加以區(qū)分，使得操作人員能一目了然地掌握料倉(cāng)的實(shí)時(shí)料位[4]?？梢暬缑鎸?duì)倉(cāng)內(nèi)物料分布的直觀展示見(jiàn)圖3。激光實(shí)時(shí)掃描示意見(jiàn)圖4。

2.4安全與防護(hù)系統(tǒng)

2.4.1防撞機(jī)制

集成控制系統(tǒng)在自動(dòng)操縱吊裝機(jī)械進(jìn)行作業(yè)時(shí)，行車移動(dòng)全程完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此在行車移動(dòng)過(guò)程中，確保軌跡上的安全空間內(nèi)沒(méi)有其他吊裝設(shè)備至關(guān)重要。在行車兩個(gè)對(duì)角線位置裝配激光測(cè)距傳感器（有效范圍為 10m ），監(jiān)測(cè)行進(jìn)方向障礙物。激光測(cè)距傳感器有兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，能夠設(shè)定減速/停止距離。當(dāng)在設(shè)定的距離內(nèi)遇到障礙物時(shí)，對(duì)應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)吸合，并將兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的信號(hào)接入PLC中，利用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)行車的減速和停止。

2.4.2防擺控制

手動(dòng)操作行車時(shí)，負(fù)載的擺動(dòng)會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)情況，損壞負(fù)載本身或周邊環(huán)境。為此，基于載荷搖擺的物理原理，結(jié)合行車實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)設(shè)定模型，計(jì)算并預(yù)測(cè)載荷搖擺幅度和搖擺相位，利用程序控制和現(xiàn)場(chǎng)通信技術(shù)，實(shí)時(shí)控制大小車的運(yùn)行速度，抑制負(fù)載搖擺幅度。防搖算法通過(guò)“速度 + 相位修正\"實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)能量耗散，提升作業(yè)效率。具體詳見(jiàn)圖5和圖6。

2.4.3視頻監(jiān)控

軌道車頂下緣及端部梁兩側(cè)部署攝像頭，覆蓋行進(jìn)路徑、鋼索卷軸、物料投放口等關(guān)鍵區(qū)域；夜間作業(yè)輔以照明設(shè)備，關(guān)鍵點(diǎn)位增設(shè)攝像頭消除監(jiān)控盲區(qū)。

2.4.4庫(kù)區(qū)防護(hù)

1）庫(kù)區(qū)安全防護(hù)。（1）物理隔離與權(quán)限管理。庫(kù)區(qū)通過(guò)實(shí)體隔離墻及電子鎖控制系統(tǒng)限制非授權(quán)人員進(jìn)入。電子鎖支持分級(jí)權(quán)限（如管理員、操作員）。裝貨口部署車輛定位識(shí)別裝置，車輛未按標(biāo)準(zhǔn)停靠時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警并鎖定裝貨流程。（2）裝貨流程控制。車輛?？亢?，料位計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車廂料位，達(dá)標(biāo)后啟動(dòng)裝貨。投料口設(shè)置指示燈，引導(dǎo)司機(jī)作業(yè)。（3）闖入監(jiān)測(cè)與聯(lián)動(dòng)。車道進(jìn)出口安裝紅外攝像頭（探測(cè)距離為 10m ，人員闖入時(shí)觸發(fā)語(yǔ)音告警，并聯(lián)動(dòng)NVR報(bào)警輸出端子。PLC接收?qǐng)?bào)警信號(hào)后立即中止行車運(yùn)行，上位機(jī)界面同步彈出報(bào)警彈窗。

2）停車位管理。（1）車輛到位檢測(cè)。每個(gè)停車位劃定固定區(qū)域，兩側(cè)安裝到位檢測(cè)傳感器。（2）判定邏輯。車頭傳感器觸發(fā)（上升沿）且車尾信號(hào)消失時(shí)，判定車輛到位，并通過(guò)停車位指示燈實(shí)時(shí)顯示車輛停靠狀態(tài)。

3）裝車區(qū)專項(xiàng)防護(hù)5。（1）紅區(qū)管控。裝車區(qū)劃為紅區(qū)，中控室實(shí)時(shí)監(jiān)控，人員進(jìn)人時(shí)觸發(fā)報(bào)警并自動(dòng)停止行車；車道旁設(shè)置獨(dú)立操作間，內(nèi)置3臺(tái)觸摸屏，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)車道，裝車司機(jī)輸入車長(zhǎng)、載重后，通過(guò)監(jiān)控畫(huà)面觀察裝車進(jìn)度。（2）人機(jī)交互。操作間配備帶錄音功能的攝像頭與擴(kuò)音器，支持司機(jī)與中控人員實(shí)時(shí)語(yǔ)音溝通，

4）運(yùn)動(dòng)安全防護(hù)。行車作業(yè)過(guò)程中，PLC實(shí)時(shí)比對(duì)當(dāng)前物理運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)（如坐標(biāo)、速度）與預(yù)設(shè)安全閥值，若檢測(cè)到碰撞風(fēng)險(xiǎn)（如軌跡偏離、速度超限），立即觸發(fā)預(yù)警并調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，避免設(shè)備損傷。

3作業(yè)流程與軟件系統(tǒng)集成

3.1作業(yè)任務(wù)及流程優(yōu)先級(jí)分析

行車的作業(yè)任務(wù)包括倒料作業(yè)、平庫(kù)作業(yè)、裝車作業(yè)3個(gè)部分。1）倒料作業(yè)。行車將陶瓷過(guò)濾機(jī)下料口的尾礦轉(zhuǎn)運(yùn)至料倉(cāng)口附近；白班時(shí)段若有待裝車輛，則可直接拋料至車輛料倉(cāng)口，提升轉(zhuǎn)運(yùn)效率。2）平庫(kù)作業(yè)。在無(wú)進(jìn)料或倒料需求時(shí)，行車平整料倉(cāng)內(nèi)尾礦堆，優(yōu)化后續(xù)抓取效率。3）裝車作業(yè)。從尾礦倉(cāng)抓取尾礦至車輛料倉(cāng)口完成裝車。

原則上，作業(yè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)遵循“裝車作業(yè) gt; 倒料作業(yè) gt; 平庫(kù)作業(yè)\"的規(guī)則；另外，手動(dòng)輸入指令優(yōu)先于自動(dòng)模式生成指令。

3.2軟件功能模塊設(shè)計(jì)

3.2.1庫(kù)區(qū)管理系統(tǒng)

庫(kù)區(qū)管理系統(tǒng)包括作業(yè)錄入、作業(yè)分解、作業(yè)調(diào)度、物料輪廓建模、庫(kù)區(qū)物料狀態(tài)和庫(kù)區(qū)參數(shù)設(shè)置等模塊。1）作業(yè)錄入，即人工輸入作業(yè)信息（車輛噸位、料倉(cāng)位置等）;2）作業(yè)分解，即將任務(wù)拆解為取料、移庫(kù)、裝車等作業(yè)指令；3）作業(yè)調(diào)度，即根據(jù)實(shí)時(shí)料位數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分配任務(wù)至空閑行車；4）物料輪廓建模，即根據(jù)輸入系統(tǒng)參數(shù)和激光掃描數(shù)據(jù)，生成料倉(cāng)三維輪廓；5）庫(kù)區(qū)物料狀態(tài)，指根據(jù)指令執(zhí)行進(jìn)度和3D掃描數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)更新物料輪廓、料位高度、設(shè)備狀態(tài)及任務(wù)進(jìn)度；6庫(kù)區(qū)參數(shù)設(shè)置，設(shè)定庫(kù)區(qū)布局、進(jìn)料口坐標(biāo)等參數(shù)。

3.2.2遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要包括自動(dòng)化控制、安全防護(hù)、系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)監(jiān)控和設(shè)備通信管理等模塊。1）自動(dòng)化控制模塊主要解析具體作業(yè)指令，自動(dòng)發(fā)送作業(yè)指令到相應(yīng)起重設(shè)備自動(dòng)化PLC和綁定相應(yīng)監(jiān)控臺(tái)；2）安全防護(hù)模塊，在行車作業(yè)過(guò)程中通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)PLC將已記錄的物理運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存區(qū)資料進(jìn)行比對(duì)，確保積極的安全警戒并提前預(yù)警設(shè)備操作中可能發(fā)生的撞擊風(fēng)險(xiǎn)；3）系統(tǒng)設(shè)置，包括起重設(shè)備各種狀態(tài)下的安全作業(yè)距離、機(jī)械屬性，限位旁路設(shè)置，原點(diǎn)標(biāo)定等；4系統(tǒng)監(jiān)控，包括持續(xù)追蹤行車作業(yè)動(dòng)態(tài)與系統(tǒng)運(yùn)作狀況，配套提供查詢操作指南、監(jiān)視控制臺(tái)登錄資料等服務(wù)項(xiàng)；5）設(shè)備通信管理，包括構(gòu)建多樣化設(shè)備間的數(shù)據(jù)互聯(lián)入口，確保進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)搜集、傳遞與通信狀況追蹤，以及預(yù)防通信故障等

3.3控制模式與執(zhí)行邏輯

1）全自動(dòng)。在遠(yuǎn)控中心或MES系統(tǒng)錄入當(dāng)班作業(yè)任務(wù)，行車自動(dòng)完成上料、平庫(kù)、裝車工作。2）半自動(dòng)。通過(guò)遠(yuǎn)程控制中心操作界面上指定原料夾取位置與料投放地點(diǎn)，一鍵執(zhí)行整個(gè)過(guò)程。3）遠(yuǎn)程手動(dòng)。借助視頻監(jiān)控系統(tǒng)在遠(yuǎn)控中心手動(dòng)操作行車各機(jī)構(gòu)主令桿完成起升、抓取、行走等各項(xiàng)動(dòng)作。每臺(tái)行車配置1個(gè)操作臺(tái)及相關(guān)界面。4）現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)。支持駕駛室手動(dòng)操作，且優(yōu)先級(jí)最高，即一旦在駕控室內(nèi)手動(dòng)干預(yù)，自動(dòng)控制將立刻終止，切換至手動(dòng)模式。

4使用效果與數(shù)據(jù)分析

4.1效率提升

選礦廠尾礦廠房新引進(jìn)的2臺(tái)無(wú)人行車已于2023年10月投人使用。針對(duì)該廠生產(chǎn)調(diào)度高節(jié)拍的要求及現(xiàn)場(chǎng)布局特點(diǎn)，系統(tǒng)通過(guò)以下優(yōu)化措施提升作業(yè)效率：1）任務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)度。設(shè)備空閑時(shí)段自動(dòng)生成平庫(kù)任務(wù)，將物料從下料口預(yù)轉(zhuǎn)運(yùn)至裝車位附近，縮短裝車取料距離。2）激光算法升級(jí)。提高庫(kù)區(qū)網(wǎng)格劃分密度與輪廓識(shí)別精度，優(yōu)化抓斗滿斗率。3）放料時(shí)序優(yōu)化。提升放料高度以減少下降耗時(shí)；抓斗未完全閉合時(shí)提前啟動(dòng)下一抓取任務(wù)，壓縮單次作業(yè)周期。投用后裝車效率與返車率數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。數(shù)據(jù)顯示，無(wú)人行車投用后返車率逐月遞減，裝車精度與效率顯著提升。

4.2安全效益

無(wú)人行車系統(tǒng)的應(yīng)用顯著提升了尾礦車間的智能化水平，在自動(dòng)裝車環(huán)節(jié)人員配置優(yōu)化近 50% ，人工成本降低約60萬(wàn)元/a。在設(shè)備維護(hù)方面，檢修成本降低約9.5萬(wàn)元/a，同時(shí)通過(guò)引入軟保護(hù)程序及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，有效增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)的智能監(jiān)控體系具備實(shí)時(shí)報(bào)警功能，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，中控室可實(shí)時(shí)發(fā)出警報(bào)，提示相關(guān)人員故障狀態(tài)。配套安裝的多維度狀態(tài)監(jiān)測(cè)顯示屏，可精準(zhǔn)顯示設(shè)備各部件的運(yùn)行參數(shù)，便于檢修人員迅速定位問(wèn)題，從而避免故障擴(kuò)大化。該集成化解決方案使行車事故率大幅下降，顯著提升了生產(chǎn)安全水平

5結(jié)論

此次選礦廠針對(duì)其尾礦處理車間實(shí)施的自動(dòng)化改造項(xiàng)目，采用了全自動(dòng)管理模式，把常規(guī)的行車操作從原本的駕駛室轉(zhuǎn)移至中控室，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自主控制。改造成功優(yōu)化了工作環(huán)境，顯著降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。改造前，控制1臺(tái)行車需要1名員工，每班需要2人專門(mén)負(fù)責(zé)尾礦外售；改造后，中控室的1名操作員能夠同時(shí)操作2臺(tái)行車，有效節(jié)約了勞動(dòng)力資源，提升了工作效率。該自動(dòng)化項(xiàng)目也有效防止了尾礦處理過(guò)程中多臺(tái)設(shè)備同時(shí)操作所產(chǎn)生的復(fù)雜安全問(wèn)題，在同行業(yè)中可以起到引領(lǐng)、示范作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王標(biāo)，郭敏，羅以東，等.WMS系統(tǒng)與自動(dòng)化行車解決方案在汽車工廠的應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2018（16）：3.

[2]劉太彪.PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].居舍，2018（35）：197-198.

[3]黃益錦，萬(wàn)舟，孫斌.一種運(yùn)用絕對(duì)值編碼器和單片機(jī)的行車定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化信息，2009（9）：82.

[4]秦靜，王偉濱，鄒啟杰，等.基于激光雷達(dá)點(diǎn)云的3D目標(biāo)檢測(cè)方法綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2023，50（增刊1）：259-265.

[5]金志強(qiáng).基于視頻和數(shù)據(jù)的行車安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)，2018（9）：6-8.

[6]劉杰.行車程控式自動(dòng)控制處理技術(shù)研究與設(shè)計(jì)[J].新疆有色金屬，2014，37（增刊1）：161-162.

[7]諸華清.尾礦行車無(wú)人智能化改造[J].銅業(yè)工程，2019（1）：63-69.