位于四川省攀枝花市的攀鋼集團有限公司(以下簡稱“攀鋼”)是我國特大型釩鈦鋼鐵企業集團。中國移動四川公司(以下簡稱“四川移動”)攜手華為等合作伙伴與攀鋼共同探索5G遠程采礦,以該公司朱蘭鐵露天采場生產為應用場景,應用5G、邊緣計算等技術,助力穿孔、鏟裝、運輸等環節數智化轉型,提升礦山本質安全水平。

5G無人電鏟。(四川移動供圖)
裝備“賦智慧”,智能采礦助安全
露天采礦作業長期面臨著高溫、噪聲、粉塵等問題,尤其是經過數十年的開采,露天采場空間變得狹窄,地形復雜,雨季容易發生滾石塌方,嚴重威脅采礦工人安全。為此,四川移動以“安全、提效、創新”為目標,攜手多家合作伙伴組成聯合攻關團隊,依托5G網絡對采礦設備的核心環節,以及礦用卡車的作業監測、環境感知、智能算法支持、融合定位、避障檢測和安全監控等進行智能化改造,累計攻克了鉆機扶桿機構改造、礦用車轉向偏移等370項技術難題,實現鉆機、電鏟、礦用卡車單點智能化作業,并打通穿、采、運全流程的智能化。改造后的設備能夠實時采集精確位置、實時狀態及高清視頻信息,為礦山作業裝上了全方位的“智慧之眼”,從而確保了礦山作業的透明化、可控化和安全化。“智能化改造后,采礦工人能夠提升操作的精準性和作業的安全性,實時監測和預警功能可以確保管理人員隨時掌握礦山作業的動態情況,大大降低安全風險。”四川移動攀枝花分公司相關負責人介紹說。
為確保車、鏟、鉆之間的高效通信,四川移動鋪設了環繞礦區的光纖環路,并將5G核心網功能下沉至礦區邊緣數據中心,結合5G工業專網與專用切片技術,為采礦作業控制數據、視頻數據打造專用的5G網絡通道,確保高效、安全的數據傳輸,為礦山作業提供堅實保障。
礦山“增慧眼”,空中測量保安全
朱蘭鐵礦是一座大型露天礦場,工作人員需要頻繁上礦開展地測工作,由于測量區域分散廣、在途時間長,地測工作不僅耗時耗力,而且存在塌方、滑坡等危險。
“礦場地形復雜,測繪人員在開展工作中可能遭遇塌方、滑坡等危險,而且傳統的人力測量方式也無法做到全面、精準測繪,如今搭載傾斜相機、激光雷達的5G無人機可翱翔于空中,輕松抵達傳統測量方法難以到達的區域,如陡峭的山坡、深坑等,在空中實現全面、無死角的測量覆蓋。”四川移動攀枝花分公司相關負責人介紹道。借助5G無人機、傾斜相機、激光雷達等專業設備,工作人員只需在控制室進行操作,無人機便能從機庫自動起飛,精準執行測量任務,并快速生成高精度三維模型,即刻回傳數據,大幅縮短了測量周期。數字化測量降低了因惡劣天氣、地質災害等因素導致的安全事故,減輕了測量人員的勞動強度,有助于避免因疲勞操作而引發的安全事故。
此外,四川移動還依托5G邊緣計算中心,構建了一套數字測量系統。該系統與自動航測系統無縫對接,能夠實時處理傳回的海量數據進行在線一站式制圖,并在智能算法的支持下,實現全礦或分臺階的現狀圖提取、實時采剝量計算以及厘米級的孔網設計優化,從而為礦山開采提供更精準、更及時的數據支持,進一步降低了采礦作業風險。

5G電鏟遠程操控。(四川移動供圖)
操控“遠程化”,無人運輸強安全
“現在我們不需要在高溫、粉塵、滑坡、噪聲、震動等惡劣環境下作業了,只要坐在辦公室里,也可以完成汽車運輸作業任務,不僅方便高效,又保障了我們的安全。”朱蘭鐵礦礦用汽車司機唐勇說道。
在距離朱蘭鐵礦約3公里的遠程控制中心,通過構建數智無人采礦系統,實現了所有采礦設備的實時數據接收、存儲、分析以及可視化呈現。通過該系統,操作人員通過遠程駕駛艙能夠輕松地遠程精準操控裝備、靈活部署自動采礦任務,實現鉆機遠程自主作業、電鏟遠程操控和礦卡自動駕駛,從而得以遠離高溫酷暑的采面現場,在舒適的辦公室環境中進行采礦操作。此外,一名操作人員可輪流遠程操控多臺礦卡與鉆機,大幅提升單體設備的作業效率與響應速度,其中鉆機效率達到現場作業的110%,電鏟和礦卡的效率與現場作業相當。