智能驾驶系统让单轨吊机车“听话奔跑”

张丽

智能驾驶系统让单轨吊机车“听话奔跑”（图2幅）

◎李佩珊

6月3日，平煤神马机械装备集团河南电气公司的200米模拟巷道试验场内，一场关键测试正在紧张进行。总工程师王京涛轻触控制屏，单轨吊机车应声启动，沿着预设轨道平稳激动地对团队成员说：“这套集成‘一键启停、远程监控’功能的单轨吊机车智能驾驶管控系统（简称“智能驾驶系统”），终于通过了全流程验证。”

单轨吊机车作为煤矿井下运输的“主力军”，依靠悬挂在巷道上空的特制工字钢轨道运行，由多组功能吊挂车辆组成车组，通过牵引设备驱动，可实现平巷与斜巷的连续运输。“过去完全依赖人工操作，司机需全程手动调节车速，遇到风门、道岔时更要频繁下车操作。”王京涛回忆道，“井下昏暗潮湿，司机常因视线受阻、反应延迟导致物料碰撞或轨道切换失误。运输效率低不说，还存在安全隐患。”一次现场调研中，他目睹了因人工操作失误引发的运输卡顿，一个念头在脑海中闪现：要是能实现远程无人驾驶该多好！

有了想法就要行动。王京涛与技术人员王旭强、孙迎涛等人迅速组建技术团队，一头扎进单轨吊机车远程驾驶管控系统的研发中。技术分析会上，大家激烈讨论，最终锁定了车辆精确定位和可靠通信这两大难题。“井下环境复杂，信号干扰大，普通定位技术根本行不通！”王旭强皱着眉头说。

为攻克定位难题，团队在模拟巷道地面试验场地铺设UWB（超宽带）基站，在单轨吊机车上安装高精度定位卡和 RFID（射频识别）标识卡。试验初期，定位数据总是飘忽不定，大家日夜守在试验场，反复调整参数。一次深夜调试时，王旭强突然喊道：“有了！把基站角度倾斜15度试试！”经过多次尝试，单轨吊机车终于能在巷道中精准“认路”。​

通信关同样棘手。无线信号在井下衰减严重，有线传输又不够灵活。团队尝试了十几种方案，在一次次失败后，终于找到了“无线+有线”通信技术的完美结合点，实现了视频、语音等数据的稳定传输。​

障碍物识别也不容小觑。为让单轨吊机车学会“看路”，团队给它装上了激光雷达、毫米波雷达等“眼睛”。当单轨吊机车靠近道岔，能自动识别开合状态；遇到风门，传感器就像灵敏的触角，自动控制风门开关。​

在200米长的模拟巷道里，团队进行了20多次测试。有一次系统突然失控，单轨吊机车直直地撞向巷道壁，现场一片狼藉。但挫折没有打倒他们，反而催生了更严谨的技术迭代 ——通过优化算法逻辑、强化硬件防护，历经3个月的昼夜攻坚，单轨吊机车智能驾驶系统终于完成。

“该系统投用后，操作人员只需在地面监控室轻点鼠标，井下单轨吊机车就能自动完成物料运输。”孙迎涛介绍说，“这不仅彻底改变了‘司机往返奔波’的传统模式，更从根本上杜绝了人为操作失误现象，大大提升了运输效率，为煤矿井下智能化运输提供了全新范本。”

图1：王京涛在地面试验场监控室远程操作单轨吊机车

图2：王京涛（中）和团队成员研制单轨吊机车远程驾驶管控系统