隨著綠色礦山建設上升為國家戰略，煤炭行業綠色發展已成必然趨勢。由于礦山作業需要全天候運作且環境相對惡劣，無人駕駛技術正成為推動智能礦山建設的重點。近日，踏歌智行、易控智駕、華為等企業紛紛發布礦山無人駕駛最新技術成果和解決方案。在此背景下，煤礦行業在礦區無人運輸規模化運營、新能源無人礦車推廣應用等方面當下正得到持續探索。受訪專家指出，當前，我國露天煤礦無人駕駛技術正處于快速發展階段，未來應在標準規范、精細化管理方面持續攻堅。
處于快速崛起階段
近年來，國家陸續發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》、《關于進一步加強礦山安全生產工作的意見》等多項政策，明確提出“機械化換人、自動化減人”“到2025年露天煤礦實現智能連續作業和無人運輸”等要求。
“國內礦山無人駕駛技術雖然起步晚，但經過多年人才儲備、網絡設施建設等，礦區無人駕駛技術已取得顯著進步。”易控智駕戰略副總裁林巧介紹，根據相關統計數據，2023年底，預計全國無人駕駛礦用車約1100多臺，已有部分實現常態化無人駕駛，并接入礦上生產作業閉環管理。不過，大部分單礦車輛數量較少，10臺以下為主。
“我國礦山無人駕駛技術正處于快速崛起階段，技術上趨于成熟，在國家倡導下，行業推動以大型央企為引領，煤礦無人駕駛也有越來越多的商業化應用，呈現規模化落地趨勢。”踏歌智行高級副總裁胡團結表示，無人駕駛是礦山智能化體系中重要組成部分，可提升運營效率、降低燃料成本、減少車輛維護成本等。
以踏歌智行為例，其研發的無人混動新能源剛性寬體車，相比傳統燃油車輛綜合能耗下降30%。再如，在重點項目中，華潤水泥肇慶大排礦投入38輛載重70噸的純電動無人駕駛寬體車，共節約人力成本60%、降低能耗成本91%，相比人工作業效率提高26%。
重視安全風險防范
統計數據顯示，此前，露天礦山重大安全事故多發生在運輸環節，而在積極推動露天礦山實現無人駕駛轉型的過程中，安全風險同樣會帶來巨大經濟損失，甚至阻礙行業發展。
在“無人則安”的迫切需求下，礦山運輸在降低安全風險方面的需求日益增多。林巧提醒，安全是基石，效率是核心。安全問題是運輸系統穩定運行的關鍵，對于礦山無人駕駛而言，如果運行一段時間就發生安全事故，將不利于無人駕駛技術的發展。
“礦山的安全太重要了，我們必須要有不止一道安全屏障。”胡團結指出，在實踐過程中，無人駕駛車輛行駛中可能面臨網絡、系統突然中斷等問題，需要更多層面的安全考慮，在通訊、定位、制動、感知和控制等多方面進行冗余配置，保證車載系統安全運行。“例如，我們研發的路側協同系統可對礦區4G/5G蜂窩網絡薄弱的區域進行網絡補盲和冗余通信，其感知功能也可對路側周邊礦區環境進行全天候監測并及時上報環境變化。”
此外，通過云平臺統籌也將幫助提升礦區無人駕駛運行安全。胡團結表示，除了車自身的感知系統，系統通過云控平臺也能進行障礙物識別。“車輛自身的感知系統是安全的最后一道屏障，同時還要加上路權管理。比如，當有一個社會車輛進入區域，裝了定位裝置后，云平臺就能夠對其進行精準定位，從而適當控制住車輛之間的距離。”
胡團結舉例稱，踏歌智行研發的車載感知可實現360度無死角，有效感知范圍最遠超過100米，穩定識別最小障礙物尺寸為30厘米×30厘米，循跡行駛過程中可實現自主安全避障、停車、繞行或騎行，保證高效作業。
需求向精細化邁進
很多受訪專家指出，目前，礦山無人駕駛面臨的最主要痛點就是快速變化的市場需求。“我們的合作客戶對無人駕駛的要求越來越多。不同礦區有不同特點，無人駕駛也需要因地制宜進行不同的技術設計。”胡團結表示，隨著參與企業越來越多，也需要盡快制定行業標準。“在與礦企客戶合作過程中我們發現，生產鏈各環節融合會出現不匹配情況，未來最好能夠形成‘一條鏈、一個圖、一張網’，提升產業鏈供應水平。”
“無人駕駛是一個比較新的行業和技術，無人礦用運輸車并沒有統一標準，隨著技術不斷完善，會慢慢形成一些企業標準，再逐步形成行業標準和國家標準。”胡團結指出，事實上，在技術層面對于跑通整個無人駕駛鏈路現已不存在關鍵性障礙，當前的任務是如何實現更精細控制、更低損耗、更安全高效、車輛更長的生命周期，以及如何更符合礦山這一應用場景的工藝需求。
“無人駕駛聽著挺高大上，但有好多細節技術需要一個個攻克。”胡團結坦言，同時，無人駕駛也在向著更精細化的管理方向發展。“比如，突然遇到下雨或灑水太多導致路面濕滑，無人駕駛車輛通過技術、算法的提升從而避免打滑；再如，礦區灰塵較大，激光雷達可能認為這些灰塵是一堵墻，影響車輛正常運行，我們利用毫米波雷達，通過融合感知技術，就能精準識別灰塵。”
林巧指出，無人駕駛技術的提升需要系統化考慮，包括遠程駕駛系統的接管、穩定可靠的運行等。同時，礦區無人駕駛車輛也有許多工程問題需要與技術進行適配。（中國能源報 仲蕊）
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