基于联通5G专网 阳泉冀东水泥矿山实现无人化矿车运输

时间:2022-05-16 11:35:04 来源: 人民邮电报


从智慧矿山观景台向下望去,4台矿车有条不紊地穿梭在采石区和破碎站之间,热火朝天地工作着。“与以往不同的是,我们这四台车里已经不需要司机驾驶,基于联通5G专网,通过5G﹢车路协同(V2X)、自动驾驶等技术实现了矿车运输的无人化。”山西阳泉冀东水泥矿山部部长李阳阳自豪地说,“原先只能在电影里看到的场景,如今在我们矿山都成了现实。”

长期以来,安全一直是制约矿山行业可持续发展的重要因素,人的安全更是重中之重。“机械化换人、自动化减人”是“十三五”规划提出的要求。年来,随着5G专网、5G-V2X、自动驾驶等技术的发展,矿山自动驾驶运输真正成为可能。中国联通通过与阳泉冀东水泥进行全方位合作,充分利用5G专网大带宽、低时延等特,实现5G矿山自动驾驶,在国内水泥行业率先实现全矿无人化运输。李阳阳说:“运输无人化是整个智慧矿山以及矿山无人化的第一步,无人化将解决矿山年来越来越严重的招人难、招人贵的问题,并在安全生产方面为矿山带来极大的改变。谁走在前面,谁就抓住了今后企业持续健康发展的关键。”

据李阳阳介绍,和目前行业中不少示范项目不同,阳泉冀东水泥5G矿山自动驾驶项目作为冀东水泥集团智慧矿山的标杆项目,从一开始就很注重与生产相结合,实现真正的商用落地和运营。中国联通5G矿山自动驾驶提供的就是针对矿山生产特点的采、运、排一体化解决方案,而优势恰恰在于面向全矿无人化运输运营的“采”和“排”两端。

李阳阳指着现场正在装载的挖机和无人矿卡说:“这里的挖机安装着挖卡协同系统。挖机作业在不断地变换位置,这个矿卡可以准确地找到挖机铲臂的位置,自动规划路径倒车入位。这个自动找铲的技术在行业中是非常领先的。”在项目实施过程中,遇到的一个很大困难是随着时空的不断变化,自动规划路径响应时间会较长。团队不断研究新的算法,创新地运用了时空分离方法动态规划路径,提升了计算效率和成功率,解决了找铲时间长的难题。

和露天煤矿相比,水泥矿山卸料时有一个非常突出的特点就是有破碎站,一方面车辆需要排队进出破碎站,另一方面卫星信号会受到遮挡而无法精准定位。项目团队经过研究,首创提出协同智能卸料系统。经过两个月的部署实施、测试调优,最终校准出最优的算法,采用定位切换实现自动出入站。中国联通自研的5G智能车路协同系统,可采用AI的融合感知算法,通过充分掌握、研判破碎站里外情况,选择车辆进入破碎站的时机,完成起斗卸料和驶离,真正实现矿车无人干预的自主卸料作业。这“最后一公里”的研究实践,将为项目在国内率先实现全矿无人化运输运营奠定坚实的基础。

离开智慧矿山观景台,来到智慧矿山指挥中心。大屏幕上,挖机处、运输道路、卸料口等处,实时生产情况一览无余。值班人员可以通过大屏幕看到车辆往返运行的情况,通过视频看到每辆车内方向盘自动转动情况。李阳阳指着不远处的远程驾驶系统说:“这个是应急远程驾驶接管系统,通过云端调度系统、自动驾驶系统、车路协同系统、应急远程驾驶系统联动,组成整个矿山自动驾驶的安全运行保障体系。”

“目前我们已经有同事是远程驾驶的高手了,开车自如且入库停靠相当精准。”李阳阳打趣地说,“这些场景的实现,得益于中国联通为阳泉冀东水泥搭建了一套优质的5G网络。”远程驾驶非常考验网络能力,对上行带宽、时延、数据安全都有苛刻要求。中国联通通过部署边缘计算人工智能台,实现云端计算能力下沉至厂区,结合优异的5G网络分流能力,全场景低于15ms的超可靠、超低网络时延,充分满足“远程驾驶”“挖卡协同”“协同卸料”等系列应用对网络时延与稳定的要求,充分满足阳泉冀东水泥对数据不出园区的安全硬要求。

关键词: 阳泉冀东水泥矿山 无人化矿车运输 联通5G专网 矿山自动驾驶运输


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