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矿山开采玩转“黑科技”

让“驾驶脑”取代“老司机”

编辑日期:2019/2/22 12:56:51   作者:新闻中心   

开栏的话:

时代是奋斗者书写的。

“我们都在努力奔跑,我们都是追梦人”,进入新时代,奔跑的目标在哪里?自己的梦想是什么?

即日起,本报开设《奋斗·圆梦》专栏,聚焦全区高质量发展一线勇争一流、踏浪前行的奋进者、开拓者、奉献者。

站在新起点,向榜样看齐、与楷模同行,将努力奔跑追梦的身影化作奏响“最美和音”的美妙音符,留在时代发展的底片中,以优异成绩共迎祖国七十华诞。

 

在环境恶劣的矿井下,矿业运输工人时刻面临着矿难、尘肺和强辐射的生命危险,而开发出可以实现无人驾驶的矿井机车是解决矿业运输工人安全状况的最好方法。

段章领,合肥工业大学在读博士,“合肥安驰智能科技有限公司”创始人,基于深度学习算法开发出矿井机车无人驾驶系统,为传统矿山开采插上了“AI”的翅膀。

“井下无人驾驶的流程通常分为感知、认知、决策、控制和执行五大块。”据段章领介绍,国外的矿车无人系统,核心技术保密,产品价格昂贵,所以团队致力开发自主品牌方案。

“针对国内矿山开采痛难点,我们的系统井下固定线路、点对点运输,井上集中控制、远程操作,真正帮助矿企实现机械化减员、自动化换人,提高运输效率,降低生产成本和安全风险。”他表示。

作为全国首批物联网工程专业学生,段章领的本科生涯为他日后的学术研究勾勒出了框架。研究生阶段,他选择“AI+矿业”方向,师从安全关键工业控制研究专家韩江洪教授,进入课题组参与国家国际合作项目“基于快速移动百兆WLAN的矿井机车无人驾驶系统”研究工作。

“其实,我更希望能利用新兴技术帮助解决采矿业面临的社会问题。”段章领坦言,自己成长于矿区,对那里的特殊环境感受尤为深刻,“矿区生产、运输苦脏累险,还时刻面临人员流动性高、司机老龄化严重等问题,用科技将这种低效的人力‘解放’出来,也是时代趋势。”

据了解,段章领团队研发的系统,在无人驾驶状态下,运输车可以照预先设定的程序周而复始地运行。同时,通过精确导航,井下运输车能自动找到方向,并利用传感器来发现障碍物。而地面远程操控设备,则可以进一步提高矿石运送主动化程度,满足与日俱增的开采需求,降低矿石运送过程中的操作失误以及人员伤亡事故。

“其实,在技术方面,网络延迟带来的影响始终是无人驾驶领域的拦路虎。”段章领介绍,数据交换带来的移动网络时延过长,会导致数据可能还没来得及传到云端进行计算和判断,就迎头撞上对向来物。“换句话说,在井下做不到完全无人值守的情况下,1秒定生死。”

于是,无数个不眠之夜,不断地测试、修改、调参,团队终于在矿井机车快速移动WLAN的大数据超低延时传输方面取得突破性进展,使得网络延时低于0.5秒,并成功打破国外对该项技术的垄断。

远距离、大容量、低延时、平滑传输……在深度学习算法的框架下,团队先后建立了近千个矿井的井下场景数据集,实现了对井下行人和各类障碍物的算法联合识别率超过99.99%。

与之同步,团队还获得包括第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛一等奖、第三届“互联网+”大学生创新创业大赛安徽省金奖等在内的多项国家及省部级奖项。

技术发展,贵在落地。

各类大赛的参与,逐步为段章领打开了从实验室走向社会的大门。

“接触的人越多,眼界越宽,更觉得不能只是关在屋子里写论文做科研,只有将科技成果同市场需求相结合,完成从科学研究、实验开发、推广应用的‘三级跳’,才能将技术创新的价值真正发挥出来。”

2017年,段章领一头扎进创业的浪潮,成立“合肥安驰智能科技有限公司”,并将企业落于合工大智能院平台进行孵化。

同年,合工大智能院与五矿矿业控股有限公司、中冶赛迪集团有限公司共建“五矿矿业智慧矿山研究院”,探索建立企业需求牵引下的产学研发展科创体系,共同解决智慧矿山建设领域的关键性技术难题。

“说来很巧,我们刚成立就遇上签约,这也为团队发展提供了绝佳机会。有合工大智能院的支持和引荐,我们成功拿下项目,首个样板工程即是百万级别。”段章领笑言,“可能真的是应了那句话,敢于奋斗,才会有成长的机遇。”

如今,这位博士研究生即将毕业,也将迎来新的挑战。

“技术过硬,是我创业梦想的基石。下一步,对细分市场进行垂直深耕,我们会努力用实力赢得市场尊重。”段章领的目光很坚定。

(王嫣然 龚瑞)