突破极寒天气， 5G+无人驾驶的智慧矿山渐行渐近

上世纪90年代开始，西方发达国家就开始研究智慧矿山技术，无人驾驶矿用卡车已陆续在一些国家开始商业化应用。铁矿石巨头FMG（Fortescue Metals Group）、力拓（RioTinto）、英美资源集团（Anglo American）等国际大型矿山也启动了智慧矿山项目。

我国幅员辽阔，矿产资源丰富，已探明大中型露天矿区超过1000处。据预测，2025年至2030年，中国矿区运输类无人驾驶车辆市场将迎来快速增长，市场规模有望突破6000亿元。近年来，政府相继出台支持智慧矿山发展的政策，在科技、产业和金融等方面全方位支持矿山升级，业内也陆续建立了一系列创新联盟，持续提升了矿业智能化水平。

5G+无人驾驶最先成熟的商业化应用或在矿山。矿区道路特殊不规则、转弯多盲区大容易造成事故频发，例如内蒙白云鄂博一个东矿区有52处弯道，坡道较多道路很狭长，曾经一年就出现了6起事故。该矿区自50年代开采已来将近70年，开采深度达423米，从423米深度运输矿石难度之大，人工多车协同作业的效率低下。矿区司机几乎都有尘肺病、胃下垂、腰肩盘突出等疾病，年轻人招工难在职几乎都是中年人，用人成本逐年攀升，矿区对无人挖掘及驾驶的应用需求非常迫切。

安全员监护无人驾驶矿卡

针对矿区痛点，一些云端调度管理、车联网通信、车载智能终端、辅助车辆智能终端和路测单元组成的全套5G矿山运输无人驾驶解决方案横空出世，方案实现了智慧矿山端、边、云的整体覆盖，从根本上避免了人员伤亡，且具备了广泛的适应性，可适配煤矿、金属矿、石灰石矿等不同类型的矿山采运工艺。为满足中国矿区特色的自卸车和宽体车要求，一些新技术公司还开发了专有的驾驶机器人+线控的混合驾驶执行技术，以适应多种车型和矿区环境。这些无人驾驶产品既可在新车出厂前预装，也可对在役车辆进行现场改造，涵盖大型矿用自卸卡车、宽体自卸卡车、普通自卸卡车等不同品类和品牌的矿山运输主力车型。

无人驾驶从2000年开始到2020年的5G技术下大概走了20年的路程，2020年被称为无人驾驶商用化元年，虽然突如其来的疫情使诸多行业面临严峻挑战，5G技术让信息交互的能力在矿山的场景下会发挥更大的潜能，5G技术加持下的无人驾驶在矿区等生产运输环境的商用产业化落地却按下了快进键。

在神宝能源露天煤矿的生产现场，5台无人驾驶矿用自卸卡车逐一自动与挖掘机对位装车，实现装运排一体化运行作业，标志着世界首个极寒工况5G+220吨无人驾驶卡车编组项目进入满载工业性试运行阶段。

无人驾驶矿卡自动对位装车

在新疆准东开发区神华准东露天煤矿和天池能源南露天煤矿，5G+智慧化矿山卡车无人驾驶技术成功调试运行，标志着全疆5G+智慧矿山无人驾驶技术率先在准东开发区诞生。

5G+智慧矿山无人驾驶系统主要由云端运营监控平台、5G+4G通信系统、车端无人驾驶统等组成。通过以上系统实现无人矿卡完整的作业流程，包括倒车入位、挖机装载、装载完成离场、重载爬坡、精准停靠、自动排卸、轨迹规范、自主绕障和小物体防碾压等“采、运、排”作业过程，实现了设备远程控制和采场作业的自动化和无人化，使露天煤矿生产更加安全高效。

目前，神华准东露天煤矿已建设5座5G基站，覆盖范围约4km²，配1台斗容4m³液压挖掘机与6台无人卡车组成一个编组进行生产作业；天池能源南露天煤矿已建设4座5G基站，覆盖范围约3km²，配1台斗容4m³液压挖掘机与4台无人卡车组成一个编组进行生产作业。

据预测，我国5G无人驾驶矿车产业整体市场规模有望达到千亿元级别。然而，目前无人驾驶矿车价格不菲，矿区环境复杂，工程实施难度大；技术、成本、规模和工程能力更是相关企业需要面对的严峻挑战。当然，挑战即是机遇，中国制造永远蕴含着无限的可能性。我国矿山智能化任重道远，国家“新基建”政策正以新的发展理念引领基础设施建设，5G相关新技术的不断涌现将为各行各业带来新的体验和新的机遇。无人驾驶技术创新正在颠覆露天采矿行业，令我们对未来智慧矿山的发展前景充满了期待。

资料来源：国发产研院、中国神华