一、建设必要性

当前我国正处于加快推进工业化进程阶段，依托数字化实现智能开采是21世纪矿业发展的重要方向和前瞻性目标，是实现矿业转型升级、提质增效、提升竞争力的重要途径，是实现资源-经济-环境相协调可持续发展的重要手段。2021年，国家矿山安全监察局提出“能上全上智能化，大力推进智能化信息化建设、加大多技术融合力度、加大科技攻关力度”。因此矿山自动化已经成为一种趋势，成为一种必然。为实现我国从矿业大国到矿业强国的转变，塑造新时代中国矿业新形象，深入推进“机械化换人、自动化减人、智慧化无人”科技强安工作是贯彻习近平总书记强调坚持以人民为中心发展思想的实践。

技术创新是矿业企业快速发展的关键，矿业企业正在逐渐调整策略和商业模式，包括将技术创新作为其发展战略的基石。坚持以互联网思维进行产业转型升级，加快企业基础机械化、自动化、信息化建设速度，推动互联网、大数据、人工智能和企业深度融合，通过融合发展引入新技术、新管理、新模式，为企业插上互联网的翅膀、注入信息化的基因，推动传统产业转型升级。

公司秉承机械化解决效率问题，自动化解决责任心问题，智能化解决决策难问题。全面推进机械化作业，用设备替代人工，降低作业人员安全风险，改善作业环境，提高作业效率。同时，大力推进信息化、自动化建设，着力打造绿色、环保及智能化矿山。

二、建设内容

无人驾驶系统总体架构

无人驾驶的总体技术架构包括“车端、协同设备端、云控平台端”三个层面以及相应的安全保障体系，其中车端系统包括线控底盘矿卡、无人驾驶通信、定位、感知、决策传感器设备、无人驾驶控制系统软件；协同端包括挖卡协同软硬件设备、装载机及辅助车辆定位设备、路测设备；云端无人驾驶管控平台具备无人驾驶系统基础信息管理、高精度地图管理、矿卡状态监控、任务调度、运载数据统计分析等功能，统筹协调无人驾驶车辆安全可靠运行。

车端系统包括车体和车载智能化设备，智能化设备包括 5G/4G、C-V2X 通信终端、摄像头、激光雷达、毫米波雷达、车载定位、车载计算平台等设备，能够实现信息传输、环境感知和智能决策等功能，例如，摄像头、激光雷达等传感设备能够进行环境融合感知，并完成障碍物检测,而车载高精度定位系统则采用融合定位方法以满足不同环境下的定位需求。

协同系统通过在挖机、装载机、洒水车等辅助车辆上加装定位装置及交互设备实现与矿卡协同生产作业。

云端无人驾驶管控平台实现对矿山无人化生产作业全流程管控，通过矿卡实时上报信息建立动态决策中心，为矿卡提供作业调度、路径规划、联合决策和协同控制。云端调度平台作为应用总入口，承接各类信息回传和指令下发，为作业任务规划运输路径，也作为无人驾驶系统向外提供生产数据对接的接口平台，可实现对接矿山生产管控平台，实现矿山无人运输作业的全流程解决方案。

无人驾驶系统总体架构

矿卡远程遥控驾驶

远程遥控驾驶具有广泛的应用场景，尤其在恶劣环境和危险区域，如无人区、矿区采空区等人员无法达到的区域，将极大提升操作效率并节省人力和保障人员的安全。

一人可远程控制多辆矿卡，主要在特殊工况（例如车辆行驶到复杂地区，必须人工接管，车辆异常时等），远程驾驶主要是在无人驾驶车辆出现异常时进行人工接管，防止出现意外情况，其余正常工况全部自主化运行。

三、效益分析

因煤炭产量高且露天煤炭开采量逐年提升，开采工艺相对简单、对土方剥离运输需求 量大等因素，矿区无人驾驶率先在煤炭矿山落地。金属矿山中，黑色金属及有色金属两类占全球金属总量的95%，最具智能化前景。尤其是铁矿、铜矿，因产业成熟度较高、下游需求旺盛、金属矿山模式复制化程度高等因素，具备良好的无人驾驶落地前景。目前，国内外的矿区无人驾驶厂商主要是聚焦于露天矿的采运场景。以煤炭为例，国家出于环保、安全性等角度考虑，近些年一直鼓励露天矿的开采，据中国煤炭工业协会统计，露天开采占比一直在增长，从2005年的5.1%增长到2018年的24.9%；

国外矿区无人驾驶商业化应用已经有10多年的历史，模式得到充分的验证：澳大利亚铁 矿石巨头FMG表示，有137台无人驾驶矿卡在运营中，已累计行驶3,350万公里、运输超 过10亿吨矿石物料，生产效率比传统人工运输提升了30%。我国也出现了很多标杆应用矿区。

露天开采作业采运环节最为重要，且成本占比最高，公路运输是露天矿最常见的运输方式，自卸形式的矿卡运输具有机动灵活、对矿床环境适 应性强、爬坡能力强、转弯半径小等优点，成为现代露天矿山的主要运输方式。