引言：
露天礦山無人駕駛技術(shù)發(fā)展迅速。無人駕駛技術(shù)利用激光雷達(dá)、攝像頭和傳感器等裝置，實現(xiàn)了礦山設(shè)備的自動控制和運行。它能夠提高生產(chǎn)效率、減少事故風(fēng)險、節(jié)省能源和資源消耗等，對礦山行業(yè)具有重要意義。。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭行業(yè)的綠色發(fā)展已成為必然趨勢。然而，由于礦山作業(yè)環(huán)境惡劣，無人駕駛技術(shù)成為推動智能礦山建設(shè)的重點。智能礦山中的無人化操作可以保護(hù)車輛駕駛?cè)藛T的生命安全，提高生產(chǎn)效率，并減少礦區(qū)的運營成本，從而促進(jìn)礦業(yè)綠色、安全發(fā)展。因此，引入無人駕駛技術(shù)不僅可以保護(hù)車輛駕駛?cè)藛T的生命安全，還能提高生產(chǎn)效率，減少運營成本，促進(jìn)礦業(yè)綠色、安全發(fā)展。
無人駕駛技術(shù)在露天礦山的應(yīng)用發(fā)展如何？國內(nèi)外之間有何區(qū)別？未來無人駕駛技術(shù)將朝著哪些方向發(fā)展？
正文：
相比于有人駕駛，無人駕駛具有工作效率吏高，人力成本更低、安全性更高，運輸管理更為科學(xué)等一系列優(yōu)勢。大型礦卡無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用將有利于防范化解生產(chǎn)安全風(fēng)險，減少直接參與生產(chǎn)的人員數(shù)量，實現(xiàn)“少人則安、無人則安”的目標(biāo)，加快實現(xiàn)露天礦減人、降本、增效。無人駕駛技術(shù)的研究與推廣將大大提高設(shè)備生產(chǎn)效率，減少設(shè)備因人為操作不當(dāng)造成的損耗，大幅度節(jié)約人工成本，解決運輸崗位招工難問題，有效解決司機(jī)老齡化、年輕司機(jī)從業(yè)意愿低，人力及管理成本逐年增加等問題。
從技術(shù)高度出發(fā)，更是我國采礦行業(yè)由大變強(qiáng)，實現(xiàn)兩化融合的重要標(biāo)志，具有影響深遠(yuǎn)的重大意義。
01 露天礦山無人駕駛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)國外礦區(qū)無人駕駛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國外自20世紀(jì)90年代就已展開了礦山智能化、自動化研究，目前露天礦山無人駕駛技術(shù)及系統(tǒng)已廣泛使用。
在2005年，北方銅礦公司開始試運行自動運輸系統(tǒng)，旗下最大銅礦丘基卡馬塔屬于露天礦山，由于運輸距離較遠(yuǎn)，引進(jìn)了無人駕駛技術(shù)。
隨后在2018年進(jìn)行地下開采，通過和羅克韋爾自動化公司的合作，引入先進(jìn)的開采技術(shù)，提高了生產(chǎn)效率。
皮爾巴拉鐵礦區(qū)有16個鐵礦場，鐵路網(wǎng)絡(luò)1700km，港口碼頭4個。目前，該礦區(qū)擁有全球最大的無人駕駛車隊，由和礦區(qū)相距1500km的佩斯市運行中心操控。截止2018年2月，無人駕駛車隊已運輸?shù)V石10億t。
(2)國內(nèi)礦區(qū)無人駕駛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)礦山無人駕駛技術(shù)起步晚，通過多年的人才儲備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)等，礦區(qū)無人駕駛技術(shù)取得了顯著的發(fā)展。
目前，各大露天礦區(qū)都在積極探索無人駕駛技術(shù)，通過對現(xiàn)有設(shè)備的改造，基本實現(xiàn)了礦區(qū)車隊的無人化運行。
在2017年，洛鉬集團(tuán)三道莊礦就已經(jīng)引入無人采礦設(shè)備，由于使用的是4G通訊，網(wǎng)絡(luò)延時長，遠(yuǎn)程操作畫面落后于實際作業(yè)，無法發(fā)揮出遠(yuǎn)程遙控技術(shù)的作用。
在2019年，該礦區(qū)引入華為5G通訊，在工作現(xiàn)場安裝多個5G通訊基站，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，成為中國第一個運用無人采礦技術(shù)的礦區(qū)。
扎哈淖爾煤礦是我國第一個自行設(shè)計、建設(shè)的露天礦區(qū)，目前已安裝7座5G基站。同時，在運輸車輛安裝多個攝像頭，方便駕駛?cè)藷o盲區(qū)觀察車輛周圍，既保護(hù)了作業(yè)人員的生命安全，又提高了礦區(qū)的生產(chǎn)監(jiān)管效率。
02 無人駕駛技術(shù)發(fā)展趨勢分析
(1)技術(shù)發(fā)展趨勢
A 在單個工作面無人駕駛改造試點應(yīng)用的基礎(chǔ)上，逐步拓展至全礦無人駕駛運輸作業(yè)。
①第一階段：完成封閉場地單車循跡功能。
②第二階段：實現(xiàn)多車編組裝卸載全流程運行。
③第三階段：安全員下車實現(xiàn)純無人駕駛編組運行。
目前已經(jīng)完成上述階段的技術(shù)目標(biāo)，未來的技術(shù)方向主要針對礦區(qū)內(nèi)復(fù)雜路口，有人駕駛與無人駕駛混編，礦區(qū)內(nèi)特殊路況以及針對各礦區(qū)的差異性開發(fā)定制化的調(diào)度策略，使無人駕駛系統(tǒng)可以具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性、更高的運行效率，進(jìn)而實現(xiàn)無人駕駛覆蓋全礦區(qū)的目標(biāo)。
B 以礦卡無人駕駛改造為主體，帶動其他配套設(shè)備智能化改造、健康管理、生產(chǎn)智能調(diào)度升級。
①實現(xiàn)無安全員監(jiān)管狀態(tài)下的正常生產(chǎn)作業(yè)。
②無人駕駛智能作業(yè)管理系統(tǒng)與卡調(diào)系統(tǒng)兼容。
③無人駕駛智能作業(yè)管理系統(tǒng)升級，涵蓋有人駕駛卡調(diào)全部功能。
④全面推廣無人駕駛應(yīng)用，完成全部有人駕駛輔助作業(yè)設(shè)備系統(tǒng)升級。
⑤打通無人駕駛系統(tǒng)與維修中心設(shè)備健康診斷、與工務(wù)隊智能協(xié)同作業(yè)。
⑥其他設(shè)備智能化改造升級，如酒水車無人駕駛、電鏟遙控、推土機(jī)遙控。
⑦依托無人駕駛高精地圖，形成包括生產(chǎn)計劃制定、無人駕駛調(diào)度、安全監(jiān)控、運營管理為一體的全礦生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。
(2)行業(yè)發(fā)展趨勢
A 礦區(qū)智能化發(fā)展趨勢，帶動智能化轉(zhuǎn)型升級。
在人工智能、5G 等新一代信息技術(shù)加速應(yīng)用的背景下，未來礦山的發(fā)展唯有向精細(xì)化管理、數(shù)字化運行轉(zhuǎn)變，才能真正建成智慧礦山，實現(xiàn)本質(zhì)安全。
B 人才的培養(yǎng)。
① 通過實施無人駕駛項目建設(shè)，形成一大批智能化人才技術(shù)骨干，服務(wù)于無人駕駛系統(tǒng)。
② 依托精準(zhǔn)的無人運輸平行仿真系統(tǒng)建設(shè)形成一套完善的無人駕駛智能化運維培訓(xùn)系統(tǒng)平臺。
③ 依托無人駕駛項目部，建設(shè)智慧礦山創(chuàng)新工作室，形成良性循環(huán)，加快智慧礦山建設(shè)整體進(jìn)度。
C 改變礦區(qū)傳統(tǒng)的作業(yè)生產(chǎn)模式。
生產(chǎn)工藝變化、外委土方剝離變化，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闊o人駕駛作業(yè)。
03 結(jié)語
隨著智能化礦山應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，露天煤礦的設(shè)備全生命周期、生產(chǎn)全工藝流程、企業(yè)全業(yè)務(wù)流程的自動化、信息化、智能化也將迎來全面提高露天煤礦將基于無人駕駛的智能運輸模式，開發(fā)采掘、排卸工藝的無人化研究，借助5G高速網(wǎng)絡(luò)高清全息成像、4D光感分析、AI視頻分析等技術(shù)，實現(xiàn)采、運、排及輔助生產(chǎn)作業(yè)的全流程無人化。
無人駕駛技術(shù)的成功應(yīng)用將大幅降低行業(yè)內(nèi)煤礦生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。無人駕駛技術(shù)的研發(fā)可有效解決傳統(tǒng)礦山工作人員的人身安全與身體健康問題。
對于煤礦企業(yè)而言，無人駕駛技術(shù)可以有效削減人力成本，讓礦工脫離傳統(tǒng)的作業(yè)環(huán)境，提高生產(chǎn)效益;無人礦卡還可降低油耗，減少輪胎損耗，有效保護(hù)環(huán)境，減少資源的浪費。
無人駕駛技術(shù)將使露天煤礦在礦山無人化和礦山安全生產(chǎn)領(lǐng)域形成國內(nèi)先發(fā)優(yōu)勢，有力推進(jìn)我國傳統(tǒng)礦山行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。無人駕駛技術(shù)在操作時效性、精確性和安全性方面相比于有人駕駛具有無可比擬的優(yōu)越性，且不會出現(xiàn)人為操作失誤情況，可有效防范重大生產(chǎn)安全風(fēng)險，有效縮減現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量，提升作業(yè)人員安全水平，減少甚至杜絕礦區(qū)運輸環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)事故。
總的來說，露天礦山無人駕駛技術(shù)的發(fā)展前景廣闊。國內(nèi)外在技術(shù)水平和市場應(yīng)用方面存在一定差距，但國內(nèi)企業(yè)正在迎頭趕上。未來，無人駕駛技術(shù)將越來越智能化、協(xié)同化，并與其他新興技術(shù)相融合，為礦山行業(yè)帶來更高效、更安全的生產(chǎn)方式。
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