一條鐵路,專為礦山而建。 它像蛟龍一樣,在崇山峻嶺中穿行。 它的存在,讓礦工們的運(yùn)輸變得更快、更安全、更高效。
它是工業(yè)文明的產(chǎn)物,更是人類對(duì)自然的極致探索。
無人駕駛,安全便捷
1965年,美國(guó)北達(dá)科他州的一座鐵礦,為了方便運(yùn)輸原材料,修建了一條長(zhǎng)達(dá)4.8公里的鐵路軌道。 但由于地形復(fù)雜,火車經(jīng)常會(huì)迷失方向。 于是,工程師們想出了一個(gè)妙招:將原本需要7名司機(jī)的列車,改造成了自動(dòng)駕駛列車。 這輛“鋼鐵巨獸”上,安裝有超過2萬個(gè)傳感器和100多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備,能夠?qū)崟r(shí)感知鐵路的狀態(tài)。 借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),列車可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)避障等多項(xiàng)功能。 在之后的日子里,這條鐵路成為了全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的無人駕駛礦車鐵路。 時(shí)至今日,越來越多的礦山開始嘗試引入自動(dòng)化駕駛的礦車。 在南非的MMG皮爾卡丹礦區(qū),有一條全自動(dòng)化的地下礦車運(yùn)輸系統(tǒng)。 這里的礦石埋藏極深,地面上的運(yùn)輸?shù)缆冯y以達(dá)到。 為了解決這一問題,工程師們利用先進(jìn)的三維打印技術(shù),制造出了一條全長(zhǎng)2.1公里的自動(dòng)化運(yùn)輸軌道。 這條軌道位于地下約160米深處,由2596個(gè)混凝土塊拼接而成。 通過電腦控制,這些混凝土塊可以精確地拼接在一起,形成一個(gè)完整的隧道。 車輛從隧道入口駛?cè)牒?,可以在長(zhǎng)達(dá)756米的軌道上行駛。 在行駛過程中,車輛會(huì)利用自身的激光雷達(dá),實(shí)時(shí)探測(cè)前方障礙物的位置。 一旦發(fā)現(xiàn)障礙物,車輛就會(huì)立即停止,并自動(dòng)調(diào)整行駛路線。
極限工程,精度制勝
如果說自動(dòng)化駕駛是現(xiàn)代工業(yè)的集大成者,那么無人駕駛礦車就是這個(gè)體系中的“精銳部隊(duì)”。 它們通常應(yīng)用于最危險(xiǎn)、最艱難的任務(wù)中。 比如在俄羅斯西伯利亞地區(qū)開采銅礦時(shí),工人們要面對(duì)嚴(yán)寒、暴風(fēng)雪等惡劣環(huán)境。 為了把工人和設(shè)備送到幾百公里外的工作地點(diǎn),工程師們決定建造一條穿越阿爾泰山脈的鐵路。 這是全世界海拔最高的鐵路之一。 由于地形復(fù)雜且氣候變化無常,工程師們不得不進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)勘探與試驗(yàn)工作。 他們利用無人機(jī)對(duì)山區(qū)進(jìn)行高分辨率影像采集,通過數(shù)字化建模的方式建立起精準(zhǔn)的三維模型。 再根據(jù)收集到的數(shù)據(jù),制定出合理的施工方案和應(yīng)急預(yù)案。 最終,經(jīng)過兩年多時(shí)間的艱苦建設(shè),這條鐵路終于在2020年底通車。
不止于運(yùn)輸
實(shí)際上,早在19世紀(jì)末期,人們就已經(jīng)開始嘗試?yán)描F路來運(yùn)送煤炭等礦產(chǎn)資源。 而隨著無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展,礦山運(yùn)輸也迎來了新的變化。 在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的黑巖城,有一座名為“金山”的礦山景區(qū)。 這里曾經(jīng)是世界上最大的金礦之一,如今卻因?yàn)槿狈ν顿Y而瀕臨倒閉。 為了改變這種局面,當(dāng)?shù)卣疀Q定引進(jìn)一條全自動(dòng)化的旅游觀光鐵路——“金山號(hào)”。 這條鐵路的總長(zhǎng)約2.4公里,共有20個(gè)車站和26個(gè)景點(diǎn)。 游客可以乘坐這列小火車,以每小時(shí)56公里的速度穿行在風(fēng)景如畫的山間隧道中。 在一段約一分鐘的路程里,游客甚至可以看到兩座火山同時(shí)噴發(fā)的奇觀。 除了觀光之外,這條鐵路還有一個(gè)特殊的功能——防洪。 由于黑巖城所在的地區(qū)常年降雨量較大,礦山容易受到洪水的威脅。 為此,工程師們?cè)O(shè)計(jì)了一種特殊的擋土墻結(jié)構(gòu),用來抵擋洪水對(duì)鐵路的沖擊。 還在山頂上設(shè)置了一臺(tái)抽水機(jī),用于及時(shí)排放積水。
結(jié)語
如果說工業(yè)革命讓世界變成了一個(gè)工廠,那么礦山就是連接工廠與市場(chǎng)的重要橋梁。 而在這個(gè)過程中,礦用輕軌的出現(xiàn)大大提升了運(yùn)輸效率與安全性。 正是因?yàn)橛辛诉@些在極端環(huán)境下依然可靠的交通工具的支持,我們的社會(huì)生產(chǎn)才得以不斷提速發(fā)展。
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