神東煤炭綠色智能無人輔助運輸關鍵技術研究與成套裝備研發公開招標項目招標公告

1.招標條件

    本招標項目名稱為：神東煤炭綠色智能無人輔助運輸關鍵技術研究與成套裝備研發公開招標，項目招標編號為：CEZB200205895，
    本項目采用全電子招投標方式。
2.項目概況與招標范圍    2.1 項目概況：

神東煤炭集團現有的輔助運輸裝備還較為傳統，其中80%是柴油動力車，已推廣應用部分井下防爆電動車。柴油車普遍存在著安全隱患高、污染高、能耗高、效率低、壽命低、智能化水平低等“三高三低”問題。井下作業環境復雜，污染大、高噪音、能見度底、交叉路口和坡道彎道變化大等因素依然存在，車輛運輸頻率高，駕駛人員易出現疲勞等現象，造成輔助運輸工作的安全隱患。加之這幾年煤礦井下人才短缺、招工難現象凸顯，人力成本有所升高，且礦井環保要求越來越嚴格，因此，神東煤炭集團必須大力推進煤礦的“安全、高效、綠色、智能”開采，需要全新的輔助運輸理念和整體解決方案，并將井下作業實景通過實時感知傳輸到地面進行全息顯示控制，研發以“智能裝備、智能交通、智能管理”為總體框架的綠色煤礦智能高效輔助運輸技術，致力于徹底解決煤礦輔助運輸面臨的“三高三低”問題。

井下的開采環境相對復雜，極易導致機械設備的非正常工作，若缺乏有效的實時監控維護，極易導致安全事故的發生。而目前傳統的攝像頭采集手段，存在畫面割裂無法整體化查看和管理、無法適應高粉塵惡劣環境、無法實時查看設備運行狀態、無深度距離等空間信息、現場突發聲源無法回傳和定位這五大問題。通過建立實時全息AR中心，可以將綜采工作面的實時全息數據1:1還原至控制中心，所有實時全息數據可以在一個整體場景中完整展示，對綜采面的作業執行情況形成有效監督，同時可實時查看綜采工作面的機械設備運行狀態，有效降低安全管理風險，降低安全事故風險，提升井工況管理能力及水平，還可以結合AR技術，為操作安全培訓和后續數字采礦打下良好基礎。

本項目充分利用神東煤礦井下高速5G網絡基礎，通過集成創新應用“無人駕駛、新能源、4D光場、全息數字孿生、增強現實（AR）、智能遙控”等先進技術，開展“綠色智能無人輔助運輸和實時全息AR關鍵技術研究與成套裝備研發”項目研究。

2.2招標范圍（主要研究內容及預期目標）：

本項目以“智能運輸、智能網聯、智能管理”為總體框架，圍繞建成“安全、綠色、智能、高效”世界一流智能輔助運輸示范礦井，研發綠色智能無人輔助運輸成套裝備和實時全息AR成套裝備。

綠色智能無人輔助運輸成套裝備研究內容有：前裝式無人駕駛防爆電動車輛的設計與研制、輔助運輸車輛無人駕駛系統技術研究與設計、無人駕駛輔助運輸車輛智能調度管理系統技術研究與設計、井下精確導航定位技術研究與設計、遠程監控和應急接管系統技術研究與設計、車路協同系統技術研究與設計、新型防爆感知元器件技術研究與設計、井下輔助運輸車輛防爆線控系統研究與設計。

實時全息AR成套裝備研究內容有：全息AR智能綜采工作面數字孿生云平臺技術研究與設計、礦用實時全息防爆4D光場智能綜合感知技術研究與設計、實時全息綜采工作面空間數據采集處理技術研究與設計、綜采工作面數字孿生構建技術研究與設計、全息3D大屏及裸眼顯示實時互動技術研究與設計。

通過研發綠色智能無人輔助運輸和實時全息AR成套裝備提高公司裝備智能化水平和管理能力，提升生產監控和風險識別手段，實現對礦井各項作業過程的無縫監控和處置，在行業內起到引領和示范作用，打造國際先進的智能示范礦井，為推動智能礦山建設和煤炭科學的技術進步作出貢獻。

（一）綠色智能無人輔助運輸裝備研發

1、無人駕駛防爆電動車輛的設計與研制

根據井下輔助車輛作業特點和井下路面特性出發，進行整車系統、總成間的匹配優化設計，確保產品綜合性能指標最優，解決井下狹窄空間下的整車通過性、操控性和穩定性的設計難點。主要研究內容包括：整車操縱性、平順性設計與通過性分析和設計；防爆型綠色電動動力總成設計與性能優化；防爆型電動車線控系統設計、無人駕駛系統布局和設計、全輪轉向機構分析設計；物料運輸車的電池快換技術設計。

2、輔助運輸車輛無人駕駛系統技術研究與設計

根據礦井道路條件和井下作業要求，輔助運輸車輛無人駕駛系統實現從井上到井下的自動行駛、錯車通行、全局路徑規劃、動態路徑規劃、硐室停車、岔路口通行、協同裝/卸載、站臺精準?？康裙δ?。主要研究內容包括：高精度井工礦無人駕駛車輛控制技術、多源異構感知融合技術、主從無人駕駛控制器冗余設計技術、井工礦多車協同決策規劃技術、車路協同感知決策技術、井工礦語義高精地圖建圖技術。

3、無人駕駛輔助運輸車輛智能調度管理系統技術研究與設計

在井工礦調度和監控中心建設基于無人駕駛系統技術的輔助運輸車輛智能調度和管理系統，基于井下輔助運輸作業計劃，智能調度和管理無人駕駛運輸輔助車輛安全、穩定、合理行駛。主要研究內容包括：井工礦智能調度和管理控制技術、井工礦運輸作業場景的交通控制技術、多路融合道路檢測和判斷決策技術、井工礦大數據采集和數據挖掘分析技術。

4、井下精確導航定位技術研究與設計

礦井巷道里無GNSS(全球導航衛星系統)信號，具有巷道窄、燈光暗、潮濕等特點，車輛難以直接獲取絕對定位信息，實現精確導航定位的難度較大。通過采用UWB（超寬帶）、IMU（慣性測量單元）、輪速里程計、激光雷達等多種不同特性的傳感器，研究高效的多源數據融合和協同定位算法，解決井工礦環境下精確導航定位難題。主要研究內容包括：UWB自適應標定和定位技術、高精度三維激光SLAM（即時定位與地圖構建）技術、多傳感器數據融合定位技術、多源信息協同定位技術。

5、遠程監控和應急接管系統技術研究與設計

根據無人駕駛系統的特點和井下工況，無人駕駛系統應具有遠程監控和應急接管的安全冗余設計，確保遠程監控中心能夠實時監控車輛的運行狀態和車輛周圍的實時影像，當無人駕駛系統出現故障或遇到無法處理的工況時，通過應急接管來保證無人車的安全運行。主要研究內容包含高實時視頻編解碼技術、車輛全狀態臨場感技術、應急接管系統安全冗余技術和沉浸式遠程駕駛技術。

6、車路協同系統技術研究與設計

井下作業環境較為復雜，存在岔路口、上下坡等危險路段，車輛感知范圍受限，巷道較狹窄，會車時行駛難度較高。通過在井下關鍵路段架設激光雷達、相機等多源傳感設備，研發先進的車路協同技術，實現對井下作業車輛、人員等的實時檢測和定位，完成車-路時空同步，采用5G網絡/無線AP（無線接入點）等通信模塊與車端實時共享道路交通態勢，輔助車端決策，實現車輛的超視距感知和道路預警，有效減少車輛啟停、人工接管、會車等工況。車路協同系統基于車端請求，為車輛提供局部區域內高效安全的軌跡規劃，提高井下生產效率和行車安全。主要研究內容為：異構感知數據統一表達技術、基于深度學習的多任務作業場景理解技術、多域異構融合感知技術和車路協同融合感知與決策技術。

7、新型防爆感知元器件技術研究與設計

防爆感知元器件的防爆研究設計是實現井下無人駕駛功能的關鍵技術，主要研究內容包括：防爆多線激光雷達研究與設計、防爆4D光場智能系統研究與設計、防爆高性能車載計算平臺研究與設計、防爆通信終端研究與設計，防爆冗余組合定位系統研究與設計。

8、井下輔助運輸車輛防爆線控系統研究與設計

井下輔助運輸車輛防爆線控系統是實現車輛無人駕駛的必要條件，該系統主要研究內容包括啟停系統防爆線控研究、驅動系統防爆線控技術研究、制動系統防爆線控技術研究、轉向系統防爆線控技術研究、行車警示系統防爆線控技術研究、故障診斷系統防爆線控技術研究、有人駕駛模式識別與優先控制研究等。 

（二）實時全息AR關鍵技術研究與成套裝備研發

1、全息AR智能綜采工作面數字孿生云平臺技術研究與設計

主要研究面向綜采工作面的實時全息AR數字孿生數據采集、構建及交互的云基礎平臺技術，設計實時海量高維數據的存儲框架，實現對海量光場及數字孿生數據的存儲管理，并能夠根據井下4D光場智能設備的數據量，實現云平臺的無縫橫向擴展。

2、礦用實時全息防爆4D光場智能綜合感知技術研究與設計

根據井工礦特點，研制防爆4D光場智能系統，通過實時采集井下4D數據，實現井下綜采工作面300米場景實時數字孿生數據的采集，融合生成井下一體化數據，實現遠程實時場景現場級的還原和體驗。主要研究井下集群式光場智能系統的合理布局方式，滿足覆蓋綜采工作面300米內4D光場數字孿生數據采集的需求。

3、實時全息綜采工作面空間數據采集處理技術研究與設計

根據井工礦特點，研究多個防爆4D光場智能系統的同步采集及融合處理技術，研究光場數據壓縮技術，并通過5G/光纖網絡，實現海量光場數據的實時采集及傳輸；主要研究光場數據的還原技術，實現數據模型1:1還原。研究針對光場智能系統輸出的集群點云數據的拼接與輸出技術，完成基礎結構融合的技術。研究點云數據去噪技術，抑制數據噪聲，清洗遮擋物造成的離群點，保證后續拼接時數據的準確性和執行效率。研究點云數據融合技術，生成特征明顯、分布均勻、表面光滑的融合后的綜采工作面數字孿生數據的技術。

4、綜采工作面數字孿生構建技術研究與設計

根據井下綜采工作面300米場景實時數字孿生數據的采集要求，及一體化礦井巷道數據的還原要求，主要研究基于海量光場信息的綜采工作面數字孿生構建技術，實現高精度光場模型的實時融合計算；研究實時數字孿生數據的輕量化技術，實現不同平臺數據的自動無縫切換。研究實時數字孿生數據的LOD（多細節層次）自動處理技術，自動完成細節分級處理和管理的技術。

5、全息3D大屏及裸眼顯示實時互動技術研究與設計

主要研究同源實時數字孿生技術的多平臺同步互動技術，研究井下實時礦井巷道在3D大屏、裸眼3D、AR眼鏡等不同平臺的同步全息實時展現及動態同步交互，滿足透明礦山的展現、交互協作場景要求。

 2.3項目總工期（項目研究進度及完成時間）：

項目研究進度，完成研究實施的時間為簽訂合同后24個月完成，其中加工制造、調試工期為接到中標通知書后18個月，工業性試驗時間為6個月。投標方應根據研究項目的主要內容要求和考核指標，提出項目研究的詳細工作進度計劃以及達到的預期目標。

3.投標人資格要求