從人工開采到遙控駕駛，再到如今的5G無人智慧礦山，原本落后的礦山開采也步入科技時代。作為最新一代移動通信技術，5G讓千行百業面發生巨變，露天礦山在5G浪潮中實現飛躍。

在剛剛結束的上海2019世界移動大會上，由“現場挖掘機遠程操控臺”和“遠端真實挖掘機現場實景屏幕”組成的展示區域成為焦點。此處演示是河南洛陽欒川三道莊鉬鎢礦（以下簡稱洛陽鉬業）的真實場景。這是唯一一家投入運營的5G智慧礦山，有30臺5G無人駕駛車投入使用，實現每月50萬噸的產能。

洛陽鉬業是如何做到的呢？在近期華為主辦的“CSPA 2019客戶戰略與痛點分析大會”上，河南躍薪智能機械有限公司運營總裁兼總工楊輝，暢談了5G對智慧礦山建設的巨大價值以及洛陽鉬業如何引入5G。他表示，5G特別適合智慧礦山建設，礦山是5G技術To B的新戰場。

躍薪智能集團運營總裁兼總工楊輝

在“CSPA 2019客戶戰略與痛點分析大會”上發言

據悉，從2015年起到2019年，洛陽鉬業經歷近程、遠程、單車、統一管理、智能管控以及5G網絡的發展過程，提升無人開采技術，成功用5G代替原有的4G技術。其背后則是華為、河南躍薪智能機械有限公司、洛鉬集團等多家公司努力的成果。

安全威脅嚴重，礦山需“無人化”

礦山按開采方式，大致分為露天開采和地下開采。因為露天開采在開采規模和開采安全性方面，具有絕對的優勢。隨著技術的發展，近一二十年，具備露天條件的礦山，均優先采用露天開采的方式。

據資料統計，目前國內擁有2000萬噸級露天礦山有3000多座，每座礦山投資各類智能采礦裝備約有2億元的市場容量，按10%的市場占有率計算，就有600億元的巨大市場前景。

但是，露天礦山最大的威脅依然是采礦中的作業安全。露天礦山地質環境復雜，大型機械在作業時，可能隨時會掉下去。楊輝介紹到：“曾經親眼看見一臺挖掘機在作業時突然消失，之后才發現該挖掘機掉進了三十米深的坑中。”

面對礦業施工安全威脅，礦業一直積極探索無人礦山，將人員從危險的環境中解放出來。

礦山無人化面臨三大挑戰

無人礦山的重點在于工程機械設備的無人化，而工程機械的重點又在于工程車輛的無人駕駛。這讓許多人意識到，相對封閉的礦區，可能是無人駕駛最有可能落地的場景之一。

國外無人礦山正在快速發展。楊輝介紹，在智能礦山領域，全球英澳礦業巨頭力拓集團處于全球領先地位。

力拓集團工作人員，已經可以在澳大利亞珀斯的遠程控制中心，遙控兩小時航程之外的西澳皮爾巴拉鐵礦石產區的自動化操作。要知道，皮爾巴拉鐵礦石產區，距離珀斯遠程控制中心有1000公里。這些自動化操作包括無人卡車、無人火車和無人鉆機。

相比國外，多年來我國無人礦山發展滯后。正真落地并產生實際效益的無人礦山項目寥寥無幾。對此楊輝認為，主要原因有三點。

首先，缺少應用場景。因為礦山機械設備價格高昂，一臺車最低也要幾百萬元，對于研發方而言風險太大。

其次，缺乏核心技術實力。近年來無人駕駛技術大多關注于城市道路，缺乏專門針對礦山的無人駕駛技術研發。

最后，技術路線把握，短期內難突破。市場將主要精力投入到城市道路或高速公路的自動駕駛中，礦山無人駕駛形成的短板，短時間難以補齊。

五年磨一劍，無人礦山趨向成熟

面對這樣的市場空白，躍薪智能集團一直在積極嘗試無人礦山。楊輝介紹，2015年，洛鉬集團針對多年困擾的采空區開采安全問題，聯合躍薪智能集團啟動了無人礦山項目，為礦山裝備了遠程遙控技術。

躍薪智能集團主持了立項、研發、樣機試制、調試、試運行、正式生產全過程：2015年，實現近程遙控，2016年實現遠程操控，2017年更是實現了單車無人駕駛技術。

“當時只是滿足于遙控，在危險區域，遙控挖掘機將礦石挖出來，再遙控卡車過去裝車，效率并沒有提升，相反還顯得有些別扭。”楊輝對這一階段的遙控技術如此評價。

雖然遙控技術解決了安全問題，讓原本由于安全問題不能開采的富礦實現開采，但礦山開采效率依然沒有提升。到底采用怎么樣的技術，才能實現真正的礦區無人作業？

到了2018年，躍薪智能集團支撐的遠程鉆機、遠程挖掘機及首批30臺無人駕駛純電動自卸車編隊，正式投入使用。該方案讓礦山在開采過程中，實現鉆、鏟、裝、運全程無人現場操作。

最值得一提的是，2019年初躍薪智能集團成功用5G代替原有的4G技術，使得整個無人開采技術得到質的飛躍，并實現月開采量達到50萬噸的產能。這是國內首次將5G技術應用到礦山開采領域。

5G加持，智慧礦山更高效、更安全

“5G特別適合礦山。”楊輝表示，一是礦山位置比較偏僻，網絡信號不好，因此需要單獨建網，5G建網便捷。二是大部分工程機械處于移動狀態，因此需要移動網絡，而且礦山經常要爆破作業，用光纖部署網絡很不現實。三是露天礦山由于沒有遮蓋，只需要建幾個基站就可以將整個礦區實現覆蓋。

5G無人礦山可部署的應用場景包括多個：移動終端高清圖像回傳、無人駕駛智能調度系統、云計算以及數量龐大的高清無線圖傳需求等。

尤其在5G網絡的加持下，智慧礦山迎來無人駕駛技術新突破。首先，此前每一臺車需要裝一個公共機大型的計算機來處理這些數據。在5G時代，礦山無人駕駛利用云計算思路，將所有的數據傳到一個服務器的終端計算。

其次，無人駕駛技術在礦山的應用的關鍵是網絡延遲要足夠低。楊輝介紹，在無人駕駛場景下，只有當網絡延遲在30ms以內，遠程操作人員才不會有延時感，行駛和作業安全才能得到保障。5G網絡低時延的特性，不僅讓停滯多年的遠程操控技術成為現實，還讓原本由于延遲出現的礦山無人駕駛的安全行車限速問題得到解決（從10公里每小時上升到35公里每小時），運輸效率提升。

最后，5G可實現亞米級（GPS定位精度在米1米以下）的定位。用5G定位代替礦山工作人員及其它車輛的GPS定位，不僅降低成本，還便于礦山對人員、車輛等的有效管理。

談及部署5G礦山的各類成本，楊輝指出，5G實現智慧礦山需要的終端設備（如5G CPE）并不多，裝備費用并非外界傳言那么高。

此外，在5G給智慧礦山帶來的價值中，讓安全問題得以解決、讓生產效率提升是主要的價值。從躍薪智能集團的實踐看，在5G技術支持下，無人采礦作業的精準度、穩定性和工作效率均得到了大幅度提高。而從產業角度看，此次5G無人礦山的實踐，也適合大量復制到其他露天礦山開采中，成為5G進入千行百業的重要場景之一。