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5G助力全球最大稀土矿“智慧”转型

2019-12-17 21:30| 发布者: 巨车网| 查看: 628| 评论: 0|来自: IntelMining智能矿业

摘要: 云、管、端、边四层结构的引入,为白云鄂博矿区实现智能化管控奠定了基础。


  白云鄂博,蒙语意为“富饶的神山”,其稀土资源居世界第一,铌资源居世界第二,享有世界“稀土之都”的美誉。

  在全球最大的稀土矿——白云鄂博矿区,记者看到,巨大的犹如天眼的矿坑里,大型矿用车辆正忙碌地穿梭着。这里有高6.8米、载重170吨的矿卡,也有长13.5米、宽度近8米、重达150吨的电铲车,但令人叹为观止的是,这些“巨无霸”里没有任何驾驶人员,前进、后退、转弯、装卸,都由车辆“自主”完成。

  指挥这些“巨无霸”的,正是“5G+工业互联网”新技术。

  今年5月,包钢集团、中国移动内蒙古公司、华为公司、踏歌智行、百度等联合发布了全球首个无人矿卡编组5G+应用。经过6个多月的实践应用,“5G智慧矿车无人驾驶”已成为新一代信息通信技术与工业结合的典型范例。


  搭建5G网络实现矿车无人驾驶

  回溯2018年,这里的景象却完全不同。那时的白云鄂博矿区因工作条件差、人员安全风险大,几乎无法招聘到新的司机。随着司机队伍的老龄化及有限的人员长时间作业,生产效率大幅下降,而矿区的维护、管理成本却逐年加大。招工难、效率低、成本高、风险大,种种问题已经严重影响到这个有60余年历史矿场的进一步发展。这座世界最大的露天稀土矿,迫切需要一场智能化的升级改造。

  随着5G大幕拉开,中国移动内蒙古公司联合包钢集团、华为公司及踏歌智行、百度等合作伙伴,落实“智慧矿山”发展行动计划,在白云鄂博矿区打造“5G+智慧矿区”项目,实现矿卡车辆的无人驾驶和采矿设备的无人操作,以及矿山生产运营、调度的自动化管理。

  要实现智慧矿区无人驾驶技术应用和智能化管理,几个关键问题必须破解:高速安全的网络保障、矿卡车辆自动驾驶解决方案的设计、远程智能调度监控平台的搭建、信息化管理平台及应用的建设、矿车的更新改造等等。然而,对于面积广阔、地形复杂、人车混行的矿区而言,每个问题都是难题!

  为实现“智慧矿山”无人驾驶,来自通信业、工业、软件业等不同领域的企业通力合作,发挥各自所长,在白云鄂博矿区部署了业界领先的5G基站设备,搭建了安全可靠的5G网络,为矿区自动驾驶、高清视频回传等提供了安全、可靠的连接保障。同时,采用云、管、端、边的四层结构,率先切入矿区场景,成功研发全球首个在用矿的矿用汽车无人驾驶运输系统,在国内首个实现无人驾驶矿用车编组的工程应用,核心技术自主可控。

  采用云、管、端、边结构打造安全绿色的智慧矿区

  云、管、端、边四层结构的引入,为白云鄂博矿区实现智能化管控奠定了基础。

  在“云”方面,搭建云平台,不断强化5G边缘计算能力与核心云计算能力,构建自动驾驶分级决策“大脑”,满足自动驾驶对高性能计算的需求;搭建远程智能调度监控平台,建设“5G+北斗”的车车-车网-车地通信系统,完成位置的精准计算与车辆实时调度,有效提高特殊环境下矿车作业效率,实现矿山生产运营自动化管理。

  在“管”方面,截至目前,中国移动内蒙古公司投入5G专网设备7套、基础配套设备6套、传输线路7皮长公里,完成信令传递和远程控制等功能;依托自主研发核心平台提出的分级决策自动驾驶解决方案,融合GPS、视觉感知等技术,利用车载传感器、路侧传感器的多层面数据,构建多维时空模型,确保车辆对环境的感知;通过构建露天铁矿石石方、铁矿原石运输矿卡无人驾驶作业集群,最大限度减少工程现场作业人员的数量,有效确保人员安全。

  在“端”方面,采取“传统矿卡车辆进行无人驾驶改造+新无人驾驶矿卡车辆并入”的方案,最大限度利旧,降低成本。改造后,车辆均搭载激光雷达、毫米波雷达、差分GPS定位、5G-V2X无线通信等多项先进技术装备,能够实现车辆远程操控、车路融合定位、精准停靠、自主避障等功能,有效提高特殊环境下矿车作业效率,降低作业风险。

在“边”方面,对无人驾驶来说,边缘计算是必需,有了边缘计算,才能在车车、车路信息的处理能力上实现大幅提升。边缘计算服务依托于中国移动内蒙古公司5G网络基础设施,能够实现AI场景化服务到5G网络边缘的高效部署和毫秒级的计算任务响应。5G边缘计算和AI的深度融合将加速AI技术在各行各业的应用,将会让更多产业享受到5G+AI带来的技术红利。

  截至今年10月,白云鄂博矿区4台无人矿卡和两台电铲车已实现无人驾驶作业,累计行驶里程达5000多公里,无人运输循环1300余次。根据计划,该矿区最终将实现17台矿卡以及7台电铲车的无人驾驶作业,矿车“无人化”比例将达65%,无人驾驶矿卡将从半班作业过渡到整班作业,并将逐步开启夜班作业,追平人工驾驶的工作效率,全面实现主矿区无人驾驶的全矿应用。矿车“无人化”后,包钢集团在人员、能源、耗材等方面,每年降低企业成本约3000万元。同时,在智能化管控下,矿区综合效益将提升10%以上,节能环保、降本增效水平将得到明显提升,直接及间接为企业增收近亿元。未来,白云鄂博矿区将成为一座集安全、绿色、科技于一体的智慧矿区。

  “千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。”从2018年8月项目启动,到智慧矿区解决方案发布;从矿区5G试验站正式开通,到智慧矿区无人驾驶应用顺利发布……白云鄂博智慧矿区无人驾驶应用项目每个阶段稳步推进的背后,均融合了中国移动最前沿的5G生态理念。2019年7月,该项目入选中国移动“5G示范龙头项目”,作为内蒙古地区第一例5G商用案例向全国推广,并亮相2019年中国移动全球合作伙伴大会。目前,该案例模式已在内蒙古鄂尔多斯、通辽两市,以及山西、四川等地陆续推广,可复制性极强。

  据了解,后续中国移动内蒙古公司将与合作伙伴携手,以提升智慧矿区无人驾驶应用项目的稳定性、适应性和企业效益为基础,进一步加快推进大规模工程应用。中国移动将依托自身5G网络优势,加强5G多模通信技术与无人驾驶运输系统技术的深度融合,与合作伙伴共同推进“智慧矿山”建设,不断完善方案并积极推广,真正实现该方案可复制、可借鉴、可推广,切实助力中国制造业高质量发展。

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