在东南铜业的缓冷场,一辆蓝色的渣包车正驶向高温渣包,车上驾驶室空无一人。中央管控平台一键下发任务后,车辆完成自检,通过视觉和激光雷达精准定位,在渣包前停稳、举升,然后按规划路线转运至缓冷区、放包、翻包,再返回下一个循环。中控室的大屏上,每辆车的实时位置、渣包温度、车辆状态、作业进度等一目了然。
这里渣包温度超过1200℃,空气中有腐蚀性盐雾,地面落满粉尘。人站着都难受,而车辆已经实现了24小时无人化作业。
这是长沙凯瑞重工机械有限公司(简称“凯瑞重工”)与东南铜业联合开发的无人驾驶渣包车项目,日前在福建宁德上线。为这一刻,凯瑞重工在极端工况无人驾驶领域已经探索了多年。
无轨无人驾驶的从0到1
凯瑞重工对无人驾驶的探索,始于2020年。当时,虽然行业已有一些基于轨道方案的无人运输尝试,但无轨方案几乎没有现成经验可循。
“冶金行业典型工况就是环境温度高、粉尘大,把无轨无人驾驶技术用在这种地方,没有现成方案。”凯瑞重工数字工程事业部总经理张晓峰说,传统人工驾驶模式下,工人穿着厚重防护服作业,不仅劳动强度大,而且安全事故风险高。
凯瑞重工凭借10年的现场运维服务经验及教训,对运输的每个环节操作痛点了如指掌,“我们当时的目标很简单,让车自己跑起来,把人从高温、高危环境里替出来。”张晓峰说。
2020年7月,凯瑞重工下线了国内首台无轨高温物流领域的无人驾驶抬包车。这台车搭载了传感器、激光雷达、毫米波雷达以及网络数据传输及控制设备,能够实现全天候环境感知和全障碍物精准识别,定位精度控制在5厘米以内。
更复杂的考场:极端环境下的技术再突破
此次东南铜业的渣包缓冷场,对无人驾驶技术提出更复杂的要求。
首当其冲的是环境腐蚀极强。东南铜业地处沿海,盐雾会侵蚀传感器,导致信号漂移。再加上强粉尘和频繁的暴雨、大雾天气,通用的无人驾驶方案在这里难以稳定工作。
凯瑞重工技术团队在东南铜业现场工作了数月,联合各方专门解决传感器在高温高腐蚀环境下的可靠性问题。“当时遇到的最大挑战,是传感器在盐雾和高温双重作用下频繁失灵。”张晓峰回忆,团队与传感器厂商反复沟通,为传感器定制特种合金防护外壳,重新设计密封结构,并开发多传感器冗余和数据校准算法,终于找到了在极端环境下长期稳定运行的方案。
最终,无人驾驶渣包车在东南铜业实现了远程举放包、翻包成功率100%,系统运行故障率低于0.5%,可以24小时连续作业。车辆同时实现了纯电动化,能耗成本降低65%以上。
从2020年第一台无人驾驶抬包车样车下线,到如今东南铜业无人驾驶渣包车上线,凯瑞在极端工况无人驾驶领域已积累了丰富的定制化设备的经验,产品远销多个国家和地区。
技术上的积累已经在更广泛的领域应用。依托无人驾驶感知技术和数字孪生系统,公司孵化了华瑞环科,并投建全球首套“两段式回转筒多级冷渣系统”。凯瑞重工将无人驾驶感知技术应用于渣处理监控,通过数字孪生系统模拟运行风险,成功切入固废处理领域。这标志着凯瑞重工从“运渣”延伸到了“治渣”,从“设备供应商”转变为“绿色解决方案提供者”。
下一步,凯瑞重工将继续完善高温智慧物流服务平台,通过云平台对无人驾驶车辆进行远程调度和运维管理,为客户提供“设备+服务+数字化”的一体化解决方案。