礦分為露天礦和井工礦。目前，國內(nèi)90%的煤礦均在地下，其中煤礦的井工礦約有幾千座，煤礦與非煤礦相加則將近有5萬座。而相比露天礦場的無人駕駛，井工礦無人駕駛更為復(fù)雜，存在光照不足、空間小、濕度大等多重困擾，且車規(guī)級設(shè)備在井下往往難以發(fā)揮作用。

2023年9月19日-20日，在蓋世汽車主辦的2023第三屆商用車自動駕駛大會上，理工雷科智途（北京）科技有限公司總經(jīng)理黃琰表示，雷科智途的重點(diǎn)發(fā)力領(lǐng)域便是井工礦。“井下無人駕駛有比較高的技術(shù)壁壘，我喜歡做一些比較難的事情?！?/p>

作為行業(yè)首批攻克井工礦無人駕駛復(fù)雜場景的科技企業(yè)，雷科智途現(xiàn)已構(gòu)建起“硬件自產(chǎn)、技術(shù)自研、數(shù)據(jù)自采、平臺自建”的全方位技術(shù)優(yōu)勢。

黃琰｜理工雷科智途（北京）科技有限公司總經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理：

井工礦發(fā)展現(xiàn)狀

礦有露天礦和井工礦。露天是指地表200米以內(nèi)的礦，一般從地表開始挖，先把土拔掉，一圈一圈的往下鉆。但地下礦不同，我國不管是煤礦還是非煤礦，在地下的數(shù)量都占據(jù)85%+。地下光線很暗，傳統(tǒng)以攝像頭為主的方案就不太好使；地下還沒有信號，傳統(tǒng)RTK也不好使。而且在井下像三角錐、工程機(jī)械、土堆等非常多，這種情況下實現(xiàn)無人是件很難的事情，我就喜歡做很難的事情。

圖源：雷科智途

從行業(yè)來看，井工礦和能源行業(yè)，不管怎么強(qiáng)調(diào)核、氫、風(fēng)，我國最基礎(chǔ)的能源還是煤，這是由我國現(xiàn)狀決定的，同時煤已被定義為我國的戰(zhàn)略資源。因此，我們要加強(qiáng)煤的相關(guān)安全和智能化，另外井工況有很多復(fù)雜的環(huán)境，比如瓦斯，我國50%以上的產(chǎn)煤區(qū)是高瓦斯，倘若煤是很干凈的、沒有瓦斯的，我們自己隨便開車就可以。但是在中國，設(shè)備下煤礦有很高的門檻。包括前方打出去是水還是煤，這種情況無法確定。有可能會水漫，甚至?xí)?。礦山場景相對封閉，路徑規(guī)劃明確，礦車在其中低速載物運(yùn)行，不上馬路，、不掛車牌，同時國家陸續(xù)出臺了各種政策和文件支持。

從市場來看，我國的煤礦數(shù)量大約在幾千座，煤和非煤相加有近5萬座的礦山，市場空間很大。相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，2025年智慧礦山行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到1.3萬億，而究竟能不能實現(xiàn)，取決于行業(yè)的各位同仁能否真正將該市場撐起來。

圖源：雷科智途

從政策來看，2020年之后不管從能源安全、礦山安全，還是從信息化，包括今年9月中辦和國辦發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)礦山安全生產(chǎn)工作的意見》，都已經(jīng)將礦山安全生產(chǎn)提到了很高的層面，行業(yè)政策都在貫徹引導(dǎo)“無人則安、少人則安”的生產(chǎn)理念。

介紹下煤礦場景的六大系統(tǒng)，這六大系統(tǒng)是支撐著能源行業(yè)發(fā)展的必要系統(tǒng)。第一是采，煤層一般在幾米水平，整套設(shè)備與工藝流程，常見包括戴煤機(jī)、創(chuàng)煤機(jī)等；第二是掘，掘各種巷道；第三是運(yùn)，運(yùn)輸系統(tǒng)包括主運(yùn)和輔運(yùn)兩種。主運(yùn)以皮帶運(yùn)煤為主；輔運(yùn)則以運(yùn)材料、人、設(shè)備為主；后三個系統(tǒng)分別是機(jī)電、通風(fēng)和排水。關(guān)于排水系統(tǒng)，由于地下本來就會有水，還會有粉塵，為防止粉塵引起靜電爆炸，每隔一段距離都要強(qiáng)制噴水。

總之井下的六大系統(tǒng)決定了礦的信息化，未來礦山的智能化也將從這六大系統(tǒng)進(jìn)行推廣。

井工礦作業(yè)的智能化趨勢

第一數(shù)字化。將原來所有靠手抄、電話通報的全都進(jìn)行數(shù)字化，通過數(shù)字化的環(huán)節(jié)來節(jié)省相關(guān)的人工。

第二是無人化。能實現(xiàn)無人的全上無人，能實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控的全上遠(yuǎn)程遙控，這是行業(yè)的需求。

第三是數(shù)智化。數(shù)智化包括統(tǒng)計分析，包括與數(shù)量作業(yè)相關(guān)的是智能化。

最終希望實現(xiàn)幾點(diǎn)目標(biāo)：第一是減員。如果每年能將井下人員減少5%，將是一個很大的事情；第二是增強(qiáng)安全性；第三是提效。井下的車輛有很多，包括礦卡、破碎設(shè)備、巡檢設(shè)備等。再往上是以礦為主的數(shù)據(jù)中心，再往上到集團(tuán)。之前，信息化還沒有很強(qiáng)，現(xiàn)在，在集團(tuán)總部隨便點(diǎn)個按鈕，現(xiàn)場的所有的數(shù)據(jù)就都出來了，車輛的無人化是很強(qiáng)的工作。

圖源：雷科智途

整體來看，市場需求是巨大且直接的。L4閉環(huán)落地還存在著怎么買單的問題，但在井工礦場景很好解決。另外政策指向清晰，2025年石油露天礦基本實現(xiàn)智能化，2035年全國各類礦山實現(xiàn)智能化。

值得注意的是，行業(yè)還存在著較高的技術(shù)壁壘，高溫、高濕的井下環(huán)境沒有北斗，也沒有光線，車規(guī)級的設(shè)備進(jìn)入井下一段時間便不好使了。這樣的市場比較有趣，從我個人角度而言，我會帶來三部分收益：一是風(fēng)險成本，這也是客戶的剛需；二是運(yùn)營成本?，F(xiàn)在很多物流行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)黑燈的倉庫，效率極大提升。井工礦同樣看不見，所以司機(jī)有嚴(yán)格速度的要求的（不能超過20時速），因此無人駕駛+輔助駕駛能夠優(yōu)化線路、優(yōu)化駕駛。還能提高運(yùn)營效率，節(jié)約能耗；三是人力成本?，F(xiàn)在煤礦的大環(huán)境是保供，在保供環(huán)境下“7×24小時”的生產(chǎn)是大概率事件，司機(jī)需要三班倒，所以司機(jī)的成本很高。我們的單車每年可節(jié)約成本100萬元/車。

雷科智途的核心技術(shù)優(yōu)勢及特點(diǎn)

想要實現(xiàn)無人化，需要解決幾方面的問題，一是路面端，首先要把在井工礦作業(yè)中所用到的材料設(shè)備從地面運(yùn)下去，按區(qū)域分一個在地面，二是進(jìn)出井，從倉庫運(yùn)到井。井又存在種類的問題。礦分兩類，一是大的升降機(jī)，二是斜井。基本上大的井是立井，進(jìn)出井時所有設(shè)備都要斷電，存在下井之后一系列標(biāo)定的問題。

三是井下場景。井下有很多的作業(yè)面，而礦的作業(yè)面沒有復(fù)制性，比如我們接觸一個有色的礦，地下的脈絡(luò)不是提前規(guī)劃好的，二是跟著脈走的。過程中井下還存在各種丁字路口、十字路口，還有拐彎、車和車的錯車，車和欄桿、井下設(shè)備間的交互工作以及工人的各種不可控的工作狀態(tài)。

圖源：雷科智途

我們的硬件主要圍繞車和航道兩部分，軟件在后臺。我們最終交付用戶的系統(tǒng)是一輛車+一個巷道設(shè)備+一個管控平臺。

對無人駕駛而言在感知、決策等層面的設(shè)計可能有相同之處，但巷道設(shè)備不一樣，巷道設(shè)備在路側(cè)強(qiáng)調(diào)大的面——180度和360度，巷道是個隧道，是細(xì)長型管狀，過程中對分辨率要求比較高。

云控平臺要接管整車過程，還要打通車輛運(yùn)輸和礦山生產(chǎn)的整體環(huán)節(jié)。針對車端系統(tǒng)還是行業(yè)常談的一些東西；針對礦山安全生產(chǎn)要有相關(guān)檢測認(rèn)證，比如隔爆，以及煤安的隔爆、防爆、多系統(tǒng)聯(lián)動、多傳感器。

巷道側(cè)也一樣，包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭，但是我們要做大量的定制，因為井下不像路口，路口能看到側(cè)向來車，井下完全看不見。

關(guān)于云控管理平臺。包括車輛的任務(wù)調(diào)度，比如無人車有人車混行，平臺和生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的聯(lián)動等。

整體而言，井下作業(yè)最難的三點(diǎn)在于：一感知，沒有充分的光照、沒有北斗信號，微光、水霧、灰塵和粉塵等對傳統(tǒng)的光學(xué)乃至激光雷達(dá)而言都是一種挑戰(zhàn)，在這種環(huán)境下，我們會多個傳感器一起用，突出毫米波雷達(dá)。

我們團(tuán)隊擁有幾十年的毫米波雷達(dá)經(jīng)驗。毫米波具有魯棒性好、穿透能力強(qiáng)、較高精度、可全天時、全天候使用的特點(diǎn)。雖然在分辨率上比不過激光雷達(dá)，但在中低速場景中綽綽有余。

毫米波雷達(dá)做點(diǎn)云等同于激光雷達(dá)的效果，做雷達(dá)的廠家會努力爭取做到64的水平?，F(xiàn)在，L4肯定要做冗余，我們是動態(tài)的，光線好的地面還是以光學(xué)和RTK為主，在地下做多模態(tài)的數(shù)據(jù)融合、多源的數(shù)據(jù)融合、多傳感器的數(shù)據(jù)融合等。

二是車巷系統(tǒng)。井工礦場景在十字路口、丁字路口拐彎時是看不見的，原來到了路口要按喇叭，確認(rèn)沒有車。在無人工作情況下就要求大量車和巷道的協(xié)同作用，以及車與車的錯車精度問題。

三是集群化自動駕駛實現(xiàn)聯(lián)動整合。整個場景的自動駕駛落地不僅是一輛車需要，而是要整合整個系統(tǒng)生態(tài)。包括采、掘，以及各種車輛和設(shè)備之間的協(xié)同的全套供需，未來無人化是很廣闊的領(lǐng)域。

關(guān)于雷科智途

對我們而言，井下不管是運(yùn)人，還是運(yùn)料都有很多的落地場景?，F(xiàn)在我們的煤礦井下有100多輛車，非煤礦有300多輛車。

我們?nèi)Q是“理工雷科智途(北京)科技有限公司”，公司是由上市公司雷科防務(wù)、毛二可院士創(chuàng)新團(tuán)隊及無人車技術(shù)工信部重點(diǎn)實驗室核心團(tuán)隊，聯(lián)合創(chuàng)立的高科技企業(yè)。我們致力于智能無人駕駛技術(shù)以及商用車高級駕駛輔助系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣。目前已經(jīng)取得了相關(guān)的認(rèn)證和一些成績。

未來，我們將持續(xù)依靠成熟的市場積累、廣泛的合作領(lǐng)域和深入的技術(shù)協(xié)作與行業(yè)中的各位同仁一起打造開放、合作、共贏的生態(tài)。

（以上內(nèi)容來自理工雷科智途（北京）科技有限公司總經(jīng)理黃琰于2023年9月19日-20日在2023第三屆商用車自動駕駛大會發(fā)表的《破局井工礦場景，雷科智途井工礦無人駕駛實踐》主題演講。）

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