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5G助力全球最大稀土礦“智慧”轉型

2019-12-17 21:30| 發布者: 巨車網| 查看: 663| 評論: 0|來自: IntelMining智能礦業

摘要: 云、管、端、邊四層結構的引入,為白云鄂博礦區實現智能化管控奠定了基礎。


  白云鄂博,蒙語意為“富饒的神山”,其稀土資源居世界第一,鈮資源居世界第二,享有世界“稀土之都”的美譽。

  在全球最大的稀土礦——白云鄂博礦區,記者看到,巨大的猶如天眼的礦坑里,大型礦用車輛正忙碌地穿梭著。這里有高6.8米、載重170噸的礦卡,也有長13.5米、寬度近8米、重達150噸的電鏟車,但令人嘆為觀止的是,這些“巨無霸”里沒有任何駕駛人員,前進、后退、轉彎、裝卸,都由車輛“自主”完成。

  指揮這些“巨無霸”的,正是“5G+工業互聯網”新技術。

  今年5月,包鋼集團、中國移動內蒙古公司、華為公司、踏歌智行、百度等聯合發布了全球首個無人礦卡編組5G+應用。經過6個多月的實踐應用,“5G智慧礦車無人駕駛”已成為新一代信息通信技術與工業結合的典型范例。


  搭建5G網絡實現礦車無人駕駛

  回溯2018年,這里的景象卻完全不同。那時的白云鄂博礦區因工作條件差、人員安全風險大,幾乎無法招聘到新的司機。隨著司機隊伍的老齡化及有限的人員長時間作業,生產效率大幅下降,而礦區的維護、管理成本卻逐年加大。招工難、效率低、成本高、風險大,種種問題已經嚴重影響到這個有60余年歷史礦場的進一步發展。這座世界最大的露天稀土礦,迫切需要一場智能化的升級改造。

  隨著5G大幕拉開,中國移動內蒙古公司聯合包鋼集團、華為公司及踏歌智行、百度等合作伙伴,落實“智慧礦山”發展行動計劃,在白云鄂博礦區打造“5G+智慧礦區”項目,實現礦卡車輛的無人駕駛和采礦設備的無人操作,以及礦山生產運營、調度的自動化管理。

  要實現智慧礦區無人駕駛技術應用和智能化管理,幾個關鍵問題必須破解:高速安全的網絡保障、礦卡車輛自動駕駛解決方案的設計、遠程智能調度監控平臺的搭建、信息化管理平臺及應用的建設、礦車的更新改造等等。然而,對于面積廣闊、地形復雜、人車混行的礦區而言,每個問題都是難題!

  為實現“智慧礦山”無人駕駛,來自通信業、工業、軟件業等不同領域的企業通力合作,發揮各自所長,在白云鄂博礦區部署了業界領先的5G基站設備,搭建了安全可靠的5G網絡,為礦區自動駕駛、高清視頻回傳等提供了安全、可靠的連接保障。同時,采用云、管、端、邊的四層結構,率先切入礦區場景,成功研發全球首個在用礦的礦用汽車無人駕駛運輸系統,在國內首個實現無人駕駛礦用車編組的工程應用,核心技術自主可控。

  采用云、管、端、邊結構打造安全綠色的智慧礦區

  云、管、端、邊四層結構的引入,為白云鄂博礦區實現智能化管控奠定了基礎。

  在“云”方面,搭建云平臺,不斷強化5G邊緣計算能力與核心云計算能力,構建自動駕駛分級決策“大腦”,滿足自動駕駛對高性能計算的需求;搭建遠程智能調度監控平臺,建設“5G+北斗”的車車-車網-車地通信系統,完成位置的精準計算與車輛實時調度,有效提高特殊環境下礦車作業效率,實現礦山生產運營自動化管理。

  在“管”方面,截至目前,中國移動內蒙古公司投入5G專網設備7套、基礎配套設備6套、傳輸線路7皮長公里,完成信令傳遞和遠程控制等功能;依托自主研發核心平臺提出的分級決策自動駕駛解決方案,融合GPS、視覺感知等技術,利用車載傳感器、路側傳感器的多層面數據,構建多維時空模型,確保車輛對環境的感知;通過構建露天鐵礦石石方、鐵礦原石運輸礦卡無人駕駛作業集群,最大限度減少工程現場作業人員的數量,有效確保人員安全。

  在“端”方面,采取“傳統礦卡車輛進行無人駕駛改造+新無人駕駛礦卡車輛并入”的方案,最大限度利舊,降低成本。改造后,車輛均搭載激光雷達、毫米波雷達、差分GPS定位、5G-V2X無線通信等多項先進技術裝備,能夠實現車輛遠程操控、車路融合定位、精準?、自主避障等功能,有效提高特殊環境下礦車作業效率,降低作業風險。

在“邊”方面,對無人駕駛來說,邊緣計算是必需,有了邊緣計算,才能在車車、車路信息的處理能力上實現大幅提升。邊緣計算服務依托于中國移動內蒙古公司5G網絡基礎設施,能夠實現AI場景化服務到5G網絡邊緣的高效部署和毫秒級的計算任務響應。5G邊緣計算和AI的深度融合將加速AI技術在各行各業的應用,將會讓更多產業享受到5G+AI帶來的技術紅利。

  截至今年10月,白云鄂博礦區4臺無人礦卡和兩臺電鏟車已實現無人駕駛作業,累計行駛里程達5000多公里,無人運輸循環1300余次。根據計劃,該礦區最終將實現17臺礦卡以及7臺電鏟車的無人駕駛作業,礦車“無人化”比例將達65%,無人駕駛礦卡將從半班作業過渡到整班作業,并將逐步開啟夜班作業,追平人工駕駛的工作效率,全面實現主礦區無人駕駛的全礦應用。礦車“無人化”后,包鋼集團在人員、能源、耗材等方面,每年降低企業成本約3000萬元。同時,在智能化管控下,礦區綜合效益將提升10%以上,節能環保、降本增效水平將得到明顯提升,直接及間接為企業增收近億元。未來,白云鄂博礦區將成為一座集安全、綠色、科技于一體的智慧礦區。

  “千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金!睆2018年8月項目啟動,到智慧礦區解決方案發布;從礦區5G試驗站正式開通,到智慧礦區無人駕駛應用順利發布……白云鄂博智慧礦區無人駕駛應用項目每個階段穩步推進的背后,均融合了中國移動最前沿的5G生態理念。2019年7月,該項目入選中國移動“5G示范龍頭項目”,作為內蒙古地區第一例5G商用案例向全國推廣,并亮相2019年中國移動全球合作伙伴大會。目前,該案例模式已在內蒙古鄂爾多斯、通遼兩市,以及山西、四川等地陸續推廣,可復制性極強。

  據了解,后續中國移動內蒙古公司將與合作伙伴攜手,以提升智慧礦區無人駕駛應用項目的穩定性、適應性和企業效益為基礎,進一步加快推進大規模工程應用。中國移動將依托自身5G網絡優勢,加強5G多模通信技術與無人駕駛運輸系統技術的深度融合,與合作伙伴共同推進“智慧礦山”建設,不斷完善方案并積極推廣,真正實現該方案可復制、可借鑒、可推廣,切實助力中國制造業高質量發展。

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