神東煤炭綠色智能無人輔助運(yùn)輸關(guān)鍵技術(shù)研究與成套裝備研發(fā)公開招標(biāo)項(xiàng)目招標(biāo)公告

1.招標(biāo)條件

    本招標(biāo)項(xiàng)目名稱為：神東煤炭綠色智能無人輔助運(yùn)輸關(guān)鍵技術(shù)研究與成套裝備研發(fā)公開招標(biāo)，項(xiàng)目招標(biāo)編號(hào)為：CEZB200205895，
    本項(xiàng)目采用全電子招投標(biāo)方式。
2.項(xiàng)目概況與招標(biāo)范圍    2.1 項(xiàng)目概況：

神東煤炭集團(tuán)現(xiàn)有的輔助運(yùn)輸裝備還較為傳統(tǒng)，其中80%是柴油動(dòng)力車，已推廣應(yīng)用部分井下防爆電動(dòng)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(yè)環(huán)境復(fù)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(yùn)輸頻率高，駕駛?cè)藛T易出現(xiàn)疲勞等現(xiàn)象，造成輔助運(yùn)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(xiàn)象凸顯，人力成本有所升高，且礦井環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，因此，神東煤炭集團(tuán)必須大力推進(jìn)煤礦的“安全、高效、綠色、智能”開采，需要全新的輔助運(yùn)輸理念和整體解決方案，并將井下作業(yè)實(shí)景通過實(shí)時(shí)感知傳輸?shù)降孛孢M(jìn)行全息顯示控制，研發(fā)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(yùn)輸技術(shù)，致力于徹底解決煤礦輔助運(yùn)輸面臨的“三高三低”問題。

井下的開采環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，極易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的非正常工作，若缺乏有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控維護(hù)，極易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。而目前傳統(tǒng)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(yīng)高粉塵惡劣環(huán)境、無法實(shí)時(shí)查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、無深度距離等空間信息、現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)聲源無法回傳和定位這五大問題。通過建立實(shí)時(shí)全息AR中心，可以將綜采工作面的實(shí)時(shí)全息數(shù)據(jù)1:1還原至控制中心，所有實(shí)時(shí)全息數(shù)據(jù)可以在一個(gè)整體場(chǎng)景中完整展示，對(duì)綜采面的作業(yè)執(zhí)行情況形成有效監(jiān)督，同時(shí)可實(shí)時(shí)查看綜采工作面的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效降低安全管理風(fēng)險(xiǎn)，降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)，提升井工況管理能力及水平，還可以結(jié)合AR技術(shù)，為操作安全培訓(xùn)和后續(xù)數(shù)字采礦打下良好基礎(chǔ)。

本項(xiàng)目充分利用神東煤礦井下高速5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，通過集成創(chuàng)新應(yīng)用“無人駕駛、新能源、4D光場(chǎng)、全息數(shù)字孿生、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、智能遙控”等先進(jìn)技術(shù)，開展“綠色智能無人輔助運(yùn)輸和實(shí)時(shí)全息AR關(guān)鍵技術(shù)研究與成套裝備研發(fā)”項(xiàng)目研究。

2.2招標(biāo)范圍（主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)）：

本項(xiàng)目以“智能運(yùn)輸、智能網(wǎng)聯(lián)、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(yùn)輸示范礦井，研發(fā)綠色智能無人輔助運(yùn)輸成套裝備和實(shí)時(shí)全息AR成套裝備。

綠色智能無人輔助運(yùn)輸成套裝備研究內(nèi)容有：前裝式無人駕駛防爆電動(dòng)車輛的設(shè)計(jì)與研制、輔助運(yùn)輸車輛無人駕駛系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、無人駕駛輔助運(yùn)輸車輛智能調(diào)度管理系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、井下精確導(dǎo)航定位技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和應(yīng)急接管系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、新型防爆感知元器件技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、井下輔助運(yùn)輸車輛防爆線控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)。

實(shí)時(shí)全息AR成套裝備研究內(nèi)容有：全息AR智能綜采工作面數(shù)字孿生云平臺(tái)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、礦用實(shí)時(shí)全息防爆4D光場(chǎng)智能綜合感知技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)全息綜采工作面空間數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、綜采工作面數(shù)字孿生構(gòu)建技術(shù)研究與設(shè)計(jì)、全息3D大屏及裸眼顯示實(shí)時(shí)互動(dòng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)。

通過研發(fā)綠色智能無人輔助運(yùn)輸和實(shí)時(shí)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(chǎn)監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井各項(xiàng)作業(yè)過程的無縫監(jiān)控和處置，在行業(yè)內(nèi)起到引領(lǐng)和示范作用，打造國際先進(jìn)的智能示范礦井，為推動(dòng)智能礦山建設(shè)和煤炭科學(xué)的技術(shù)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。

（一）綠色智能無人輔助運(yùn)輸裝備研發(fā)

1、無人駕駛防爆電動(dòng)車輛的設(shè)計(jì)與研制

根據(jù)井下輔助車輛作業(yè)特點(diǎn)和井下路面特性出發(fā)，進(jìn)行整車系統(tǒng)、總成間的匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品綜合性能指標(biāo)最優(yōu)，解決井下狹窄空間下的整車通過性、操控性和穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。主要研究內(nèi)容包括：整車操縱性、平順性設(shè)計(jì)與通過性分析和設(shè)計(jì)；防爆型綠色電動(dòng)動(dòng)力總成設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化；防爆型電動(dòng)車線控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、無人駕駛系統(tǒng)布局和設(shè)計(jì)、全輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì)；物料運(yùn)輸車的電池快換技術(shù)設(shè)計(jì)。

2、輔助運(yùn)輸車輛無人駕駛系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

根據(jù)礦井道路條件和井下作業(yè)要求，輔助運(yùn)輸車輛無人駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從井上到井下的自動(dòng)行駛、錯(cuò)車通行、全局路徑規(guī)劃、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃、硐室停車、岔路口通行、協(xié)同裝/卸載、站臺(tái)精準(zhǔn)停靠等功能。主要研究內(nèi)容包括：高精度井工礦無人駕駛車輛控制技術(shù)、多源異構(gòu)感知融合技術(shù)、主從無人駕駛控制器冗余設(shè)計(jì)技術(shù)、井工礦多車協(xié)同決策規(guī)劃技術(shù)、車路協(xié)同感知決策技術(shù)、井工礦語義高精地圖建圖技術(shù)。

3、無人駕駛輔助運(yùn)輸車輛智能調(diào)度管理系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

在井工礦調(diào)度和監(jiān)控中心建設(shè)基于無人駕駛系統(tǒng)技術(shù)的輔助運(yùn)輸車輛智能調(diào)度和管理系統(tǒng)，基于井下輔助運(yùn)輸作業(yè)計(jì)劃，智能調(diào)度和管理無人駕駛運(yùn)輸輔助車輛安全、穩(wěn)定、合理行駛。主要研究內(nèi)容包括：井工礦智能調(diào)度和管理控制技術(shù)、井工礦運(yùn)輸作業(yè)場(chǎng)景的交通控制技術(shù)、多路融合道路檢測(cè)和判斷決策技術(shù)、井工礦大數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)。

4、井下精確導(dǎo)航定位技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

礦井巷道里無GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))信號(hào)，具有巷道窄、燈光暗、潮濕等特點(diǎn)，車輛難以直接獲取絕對(duì)定位信息，實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航定位的難度較大。通過采用UWB（超寬帶）、IMU（慣性測(cè)量單元）、輪速里程計(jì)、激光雷達(dá)等多種不同特性的傳感器，研究高效的多源數(shù)據(jù)融合和協(xié)同定位算法，解決井工礦環(huán)境下精確導(dǎo)航定位難題。主要研究內(nèi)容包括：UWB自適應(yīng)標(biāo)定和定位技術(shù)、高精度三維激光SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）技術(shù)、多傳感器數(shù)據(jù)融合定位技術(shù)、多源信息協(xié)同定位技術(shù)。

5、遠(yuǎn)程監(jiān)控和應(yīng)急接管系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

根據(jù)無人駕駛系統(tǒng)的特點(diǎn)和井下工況，無人駕駛系統(tǒng)應(yīng)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控和應(yīng)急接管的安全冗余設(shè)計(jì)，確保遠(yuǎn)程監(jiān)控中心能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控車輛的運(yùn)行狀態(tài)和車輛周圍的實(shí)時(shí)影像，當(dāng)無人駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)故障或遇到無法處理的工況時(shí)，通過應(yīng)急接管來保證無人車的安全運(yùn)行。主要研究內(nèi)容包含高實(shí)時(shí)視頻編解碼技術(shù)、車輛全狀態(tài)臨場(chǎng)感技術(shù)、應(yīng)急接管系統(tǒng)安全冗余技術(shù)和沉浸式遠(yuǎn)程駕駛技術(shù)。

6、車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

井下作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，存在岔路口、上下坡等危險(xiǎn)路段，車輛感知范圍受限，巷道較狹窄，會(huì)車時(shí)行駛難度較高。通過在井下關(guān)鍵路段架設(shè)激光雷達(dá)、相機(jī)等多源傳感設(shè)備，研發(fā)先進(jìn)的車路協(xié)同技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)車輛、人員等的實(shí)時(shí)檢測(cè)和定位，完成車-路時(shí)空同步，采用5G網(wǎng)絡(luò)/無線AP（無線接入點(diǎn)）等通信模塊與車端實(shí)時(shí)共享道路交通態(tài)勢(shì)，輔助車端決策，實(shí)現(xiàn)車輛的超視距感知和道路預(yù)警，有效減少車輛啟停、人工接管、會(huì)車等工況。車路協(xié)同系統(tǒng)基于車端請(qǐng)求，為車輛提供局部區(qū)域內(nèi)高效安全的軌跡規(guī)劃，提高井下生產(chǎn)效率和行車安全。主要研究內(nèi)容為：異構(gòu)感知數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達(dá)技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)的多任務(wù)作業(yè)場(chǎng)景理解技術(shù)、多域異構(gòu)融合感知技術(shù)和車路協(xié)同融合感知與決策技術(shù)。

7、新型防爆感知元器件技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

防爆感知元器件的防爆研究設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)井下無人駕駛功能的關(guān)鍵技術(shù)，主要研究內(nèi)容包括：防爆多線激光雷達(dá)研究與設(shè)計(jì)、防爆4D光場(chǎng)智能系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)、防爆高性能車載計(jì)算平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)、防爆通信終端研究與設(shè)計(jì)，防爆冗余組合定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)。

8、井下輔助運(yùn)輸車輛防爆線控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

井下輔助運(yùn)輸車輛防爆線控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)車輛無人駕駛的必要條件，該系統(tǒng)主要研究內(nèi)容包括啟停系統(tǒng)防爆線控研究、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)防爆線控技術(shù)研究、制動(dòng)系統(tǒng)防爆線控技術(shù)研究、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)防爆線控技術(shù)研究、行車警示系統(tǒng)防爆線控技術(shù)研究、故障診斷系統(tǒng)防爆線控技術(shù)研究、有人駕駛模式識(shí)別與優(yōu)先控制研究等。 

（二）實(shí)時(shí)全息AR關(guān)鍵技術(shù)研究與成套裝備研發(fā)

1、全息AR智能綜采工作面數(shù)字孿生云平臺(tái)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

主要研究面向綜采工作面的實(shí)時(shí)全息AR數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集、構(gòu)建及交互的云基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)海量高維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)框架，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量光場(chǎng)及數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理，并能夠根據(jù)井下4D光場(chǎng)智能設(shè)備的數(shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)的無縫橫向擴(kuò)展。

2、礦用實(shí)時(shí)全息防爆4D光場(chǎng)智能綜合感知技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

根據(jù)井工礦特點(diǎn)，研制防爆4D光場(chǎng)智能系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)采集井下4D數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井下綜采工作面300米場(chǎng)景實(shí)時(shí)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的采集，融合生成井下一體化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)場(chǎng)景現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的還原和體驗(yàn)。主要研究井下集群式光場(chǎng)智能系統(tǒng)的合理布局方式，滿足覆蓋綜采工作面300米內(nèi)4D光場(chǎng)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集的需求。

3、實(shí)時(shí)全息綜采工作面空間數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

根據(jù)井工礦特點(diǎn)，研究多個(gè)防爆4D光場(chǎng)智能系統(tǒng)的同步采集及融合處理技術(shù)，研究光場(chǎng)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并通過5G/光纖網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)海量光場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集及傳輸；主要研究光場(chǎng)數(shù)據(jù)的還原技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型1:1還原。研究針對(duì)光場(chǎng)智能系統(tǒng)輸出的集群點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼接與輸出技術(shù)，完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)融合的技術(shù)。研究點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪技術(shù)，抑制數(shù)據(jù)噪聲，清洗遮擋物造成的離群點(diǎn)，保證后續(xù)拼接時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和執(zhí)行效率。研究點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合技術(shù)，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(shù)字孿生數(shù)據(jù)的技術(shù)。

4、綜采工作面數(shù)字孿生構(gòu)建技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

根據(jù)井下綜采工作面300米場(chǎng)景實(shí)時(shí)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的采集要求，及一體化礦井巷道數(shù)據(jù)的還原要求，主要研究基于海量光場(chǎng)信息的綜采工作面數(shù)字孿生構(gòu)建技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度光場(chǎng)模型的實(shí)時(shí)融合計(jì)算；研究實(shí)時(shí)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的輕量化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)數(shù)據(jù)的自動(dòng)無縫切換。研究實(shí)時(shí)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的LOD（多細(xì)節(jié)層次）自動(dòng)處理技術(shù)，自動(dòng)完成細(xì)節(jié)分級(jí)處理和管理的技術(shù)。

5、全息3D大屏及裸眼顯示實(shí)時(shí)互動(dòng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)

主要研究同源實(shí)時(shí)數(shù)字孿生技術(shù)的多平臺(tái)同步互動(dòng)技術(shù)，研究井下實(shí)時(shí)礦井巷道在3D大屏、裸眼3D、AR眼鏡等不同平臺(tái)的同步全息實(shí)時(shí)展現(xiàn)及動(dòng)態(tài)同步交互，滿足透明礦山的展現(xiàn)、交互協(xié)作場(chǎng)景要求。

 2.3項(xiàng)目總工期（項(xiàng)目研究進(jìn)度及完成時(shí)間）：

項(xiàng)目研究進(jìn)度，完成研究實(shí)施的時(shí)間為簽訂合同后24個(gè)月完成，其中加工制造、調(diào)試工期為接到中標(biāo)通知書后18個(gè)月，工業(yè)性試驗(yàn)時(shí)間為6個(gè)月。投標(biāo)方應(yīng)根據(jù)研究項(xiàng)目的主要內(nèi)容要求和考核指標(biāo)，提出項(xiàng)目研究的詳細(xì)工作進(jìn)度計(jì)劃以及達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)。

3.投標(biāo)人資格要求