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1、酒钢集团西沟矿业公司5G+智慧矿山建设项目智能化改造及系统集成技术规格书发包方：甘肃西沟矿有限公司1 .项目概况11.1 建设项目名称11.2 建设项目地点11.3 建设项目背景11.4 项目建设依据11.5 项目工期22 .建设范围及内容32.1 建设内容32.2 建设目标42.3 供货范围62.4 工作职责与范围103 .建设标准及要求113.1 1总体要求113.2 总体技术要求123.3 系统响应时间要求123.4 系统性能要求123.5 系统稳定性要求133.6 相关技术原则要求133. 6.1.低压配电技术要求144. 6.2.综合布线技术要求155. 6.3.防雷接地技术要求15
2、4 .质量要求、验收标准174.1 投标文件编写要求174.2 项目实施原则174.3 质量保证期174.4 进度要求184.5 现场服务要求184.6 服务人员要求194.7 对项目管理的要求194.8 对项目验收的要求204.9 对项目培训的要求214.10 10对售后服务的要求224.11 11其他要求235 .承包方责任和义务236 .发包方责任和义务247 .参考法规及文件24L项目概况Ll建设项目名称酒钢集团西沟矿业公司5G+智慧矿山建设项目智能改造及系统集成L2建设项目地点甘肃西沟矿业有限公司矿区内。L3建设项目背景传统的露天矿开采存在工作环境恶劣、人员劳动强度大、生产效率低及工
3、作危险性高等特点，人工成本在采矿成本中所占比重不断增大，现场作业人员对作业环境的要求也不断提高，恶劣的生产环境使得矿山生产企业招工愈发困难。根据国家“机械化换人、自动化减人、智能化无人”实现高危行业作业人员的人身安全，大幅提高企业安全生产管理水平，减少一线作业人员数量是的“高端化、绿色化、智能化”智慧矿山建设的必然趋势。西沟矿业公司采场海拔3400米，是典型的高海拔、严寒露天矿山，急需通过技术改造，提升西沟矿业公司矿山生产智能化。2020-2021年，已通过科技项目的实施，实现了穿孔和采运环节智能化及无人化，产能也基本达到预期效果。基于科技项目研究成果，可开展针对矿山穿孔、铲装、运输设备的智能
4、化改造工作。建设完成后，可实现矿山生产设备远程操作，一控多智能运行，实现减员增效，同时智能化设备实施采集数据与矿山新建信息化系统、生产执行系统进行对接，进一步提升管理效率，大部分岗位人员可以从环境恶劣的生产现场解脱出来,在更为舒适的远程操控大厅完成生产工作，作业环境得到极大的改善。同时，设备与人员分离，提高生产现场的本质安全，提升员工的职业尊严，完全符合企业高质量发展要求。L4项目建设依据(1)甘肃西沟矿业公司5G+智慧矿山建设项目可行性研究报告(代初设)。(2)关于西沟矿业公司5G+智慧矿山建设项目相关会议纪要。(3)西沟矿业公司5G+智慧矿山建设项目经理责任书。L5项目工期（1）2021年
5、5月17日前完成详细需求分析及初步规划工作；（2） 2021年12月30日前完成初步规划审查工作项目启动；（3） 2022年1月4日项目责任书下发；（4） 2022年01月17日上报了正式版的项目策划书；（5） 2022年2月15日项目监理采购招标；（6） 2022年3月5日施工采购招标；（7） 2022年3月25日施工合同签订；（8） 2022年12月25日前完成4台牙轮钻、5台电铲、10辆矿卡的远程无人驾驶；（9） 2023年1月25日前完成深度开发、优化系统等内容，并完成项目竣工验收；（10）本项目竣工后功能考核期3个月。实施后，年综合成本降低0.55元/吨以上，全员劳动生产率提高10%
6、以上。2.建设范围及内容2.1 建设内容提升穿孔运输采掘环节的智能化水平，针对4台牙轮钻机、5台电铲、10辆矿用自卸车进行智能化改造，通过5G网络，实现了牙轮钻机、电铲的远程控制，矿用自卸车的自动驾驶功能，具体包括：(D对5台WK-4B电铲进行电气化改造，实现电铲远程操控，操作人员在远程操控室通过手柄操控单元控制电铲的各种动作完成铲装作业，电铲在调动和作业过程中，通过视频监控实时监测设备四周环境，监控系统视线清晰，满足远程控制要求；电铲行走过程中自动卷缆。电铲安装保护类传感，实现限流保护、电机铜头和轴承温度监测超温报警、提升、推压、行走、回转系统保护，铲斗上限位，铲杆上下位保护，保护功能在远程
7、操控屏幕上显示，操作人员可及时掌握设备状况，电铲远程操作平均时延控制在20ms以内，满足远程作业需求。(2)对4台KY-20OD牙轮钻机设备进行电气系统改造，完成对牙轮钻机的5G远程控制，以及现场作业信息与指挥中心的实时交互。实现远程启停、行走、加压打孔、自动卷缆、千斤顶水平控制、取杆、夹杆、水箱水位及水温自动控制、穿孔给水控制(湿式除尘)、穿孔湿式除尘供水防冻反吹、孔位远程设计及精准定位、孔深实时测量。同时，牙轮钻机现场监控画面实时上传到操作台屏幕上，在远程可视情况下完成穿孔、钻机移位等工作。牙轮钻机钻孔定位、孔深测量精度IOCm以内；改造后牙论钻具有现场操作、远程遥控模式切换功能。设备状态
8、可实时显示到监控屏幕上，针对异常告警情况进行报警并停机，对设备起到有效保护作用，所有收发数据传输均通过5G完成。(3)对10台TR50矿用卡车进行智能化升级，具有自动驾驶、远程遥控驾驶、人工驾驶三种模式切换功能。自动驾驶模式下，矿卡具备转向、刹车、油门、离合、档位执行部件的配合，可根据路径规划及避障算法自动转向、换挡，根据指令自动控制液压翻斗举升下降；可以按照录制路线完成装载点到卸载点的自动驾驶行驶；矿卡在运行中障碍物侦测系统发现行走路线上有其它车辆或人的情况，系统自动控制停车；如果无线通讯中断、车辆自动检测偏离路线1米时，系统自动控制停车；车辆运行过程中出现异常情况，远程人员能够一键式(或急
9、停开关)实现的停车。远程操作模式下，矿用卡车可以在遥控操作台实现对车辆的控制，自动驾驶的车辆要求具备一个座舱控制3-4台矿用自卸车同时作业的能力。卡车状态参数信息、设备作业参数、设备位置及姿态等信息须实时上传，卡车现场监控画面实时上传到操作平台屏幕，操作人员须实时观测控制车辆运行状态（运行轨迹、当前位置、运行参数等）。（4）电铲和矿用卡车实现协同作业，卡车到达电铲指定位置后，通过无线通讯，卡车调整车身姿态，采用自动泊车轨迹算法，停靠在电铲指定位置，司机将电铲置于“装载”状态，电铲装车完毕后，司机将电铲置于“等待”状态，发送装车完成信号，卡车接收到装车完成信号后，准备驶离现场，去往卸载点。同时司
10、机将电铲置于“空闲”状态，引导其他车辆来继续装车作业，电铲位置短距离移动后，矿车须自动定位并停靠在装车位置，实现“车随铲动”的联动作业。（5）建设露天穿孔采掘运输设备远程智能系统，包含高精地图子系统、GNSS定位子系统、通讯子系统、调度管控子系统，与车铲钻设备进行无缝衔接，支撑智能化设备的高质量生产。（6）针对本项目具体需求扩建5G网络，提高上行容量、确保网络低延时、高带宽的稳定运行；满足生产需求。（7）5G大厅供电系统须设有配出柜，保证每台坐舱单独配电、独立控制；供电系统须配备异常停电状态下的后备应急电源，保证系统稳定运行。2.2建设目标（I）完成5台电铲、4台牙轮钻和10辆TR50重型矿卡
11、的远程控制及自动驾驶改造，实现路径规划、任务自动执行、远程操控、无人驾驶的自主作业能力。（2）对于电铲进行半智能化改造，实现远程操控模式和本地控制模式双模式运行。其中远程操控模式为操作员在远程控制室通过遥控座椅手柄操控单元控制电铲的各种动作，通过关键部位安装传感器，使电铲在操作过程具有电机过流联锁保护，电铲水平度监测倾斜告警提示，并通过远程座椅和传感数据还原现场的真实图像、数据信息和感知，并通过实时上传状态信息，实现故障报警，指导维修,承包方积极持续开展视频拼接技术研发，改善视角效果，实现全天候广视角大范围尽可能的接近人工视角的场景装矿；通过加装自动卷缆装置，实现电铲的远程控制移位，确保生产时
12、段现场无人化作业；在生产时段无人为干预协助的情况下，平均30天持续运行、剔除不可抗力影响的情况下，两车配一铲每小时310吨/小时,单车单铲220吨/小时的运装产能。（3）对重型矿卡进行远程控制及自动驾驶改造，确保车辆具备人工驾驶、遥控驾驶与自动驾驶三种模式运行功能；在自动代替人工驾驶后加装相关监测传感器，在车辆故障和遇障时能自动停车，确保安全行驶；剔除不可抗力影响的情况下，单车单铲的联动作业达到220吨/小时的运装产能。（4）对于牙轮钻机进行智能化改造，实现行走过程自动收放缆、钻机全电控化并行控制及感知、钻机远程精确定位及本机姿态定位、一键找平，钻机自动接卸杆操作、钻机自主钻进作业以及设备远程
13、操作状态监控，产量自动统计。（5）电铲、牙轮钻以及车辆的运行数据、传感器数据、图像数据采集除在本机座椅前的显示屏上实时显示外，预留汇聚至矿调度室的接口，10辆矿卡自动无人驾驶运矿期间能够相互避让协同作业、具有基本的车辆调度系统，当班任务可通过此系统下发到矿卡，实现多溜井卸矿。（6）电铲牙轮钻机各自的断网安全机制，电铲、牙轮钻机监测到断网后在预先设置好的时间内，电铲、牙轮钻机停止执行现有的动作。并在座椅前的画面上闪烁提示告警。（7）对现有5G网络优化设计，规划工业级的网络应用架构，增加基站数量,传输路由双冗余，将西沟矿业公司5G业务割接至嘉峪关TOBUPF,进一步提高传输稳定性，实现端到端平均时
14、延不大于20毫秒。（8）标后实施方案经发包方和承包方双方充分讨论，达到一致方可实施，并在施工前要签订技术规范书，明确标准器件的数量、型号和厂家，发包方单台设备上的所有信号均由5GCPE传出，包括基站定位信息。2.2供货范围项目序号部件名称描述品牌/型号数量单位TR50无人化改造1组合导赫统北斗、GPS多频，定位误差lcm+lppm,0.172米基线，20Hz戴世IFSlOOO10个2激光雷达32线*1,测距准度Icm,探测范围80m64线*2,测距准度Icm,探测范围80m禾赛PandarXT（32线）/PandarQT（64线）30个3毫米波雷达测距范围70m45,精度0.1m大陆ARS40
15、8-2120个4监控摄像头1080P,25FPS,红外半球型海康AE-VC211T-IRS40个5车载NVR4路网络视频接入，80Mbps视频输入带宽海康AE-MD5042-SD/GLE10个6工业交换机8个千兆电口TP-UNKSG2008:DIk级10个7底盘控制器多路数字量、模拟量输入输出,实现矿卡底层控制与信号采集联合轲麟VCU10个8自动驾驶感知控制单元（含软件）自动驾驶控制器，实现车身自定位、环境感知、鲁棒控制，实现车辆沿设定轨迹自动行驶，自主避障，升斗卸料；同时支持遥控切换,远程启停等；工控机（研华MIC-7700高性能紧凑型无风扇工控机,17-7700CPU/16G内存256GSSD）10套9转向机构电动转向+比例阀转向双冗余；线控油门+换挡10套10制动阀组数控气阀，驱动制动机构10套11举升阀组数控液压阀，驱动举升机构10套12线束及附件线控灯光、喇叭、雨刮；多芯线、CAN线、户外六类成品网线等
