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文檔簡介
目錄目錄CONTENTS1智能礦山及無人駕駛發(fā)展背景1駕駛關(guān)系礦山及無人駕駛發(fā)展歷程礦山及無人駕駛發(fā)展動力智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分析2智能礦山及無人駕駛市場現(xiàn)狀2礦山建設(shè)現(xiàn)狀礦山市場規(guī)模礦山無人駕駛主要場景礦山無人駕駛市場現(xiàn)狀3智能礦山解決方案和發(fā)展目標(biāo)3空天地智能礦山總體架構(gòu)基于空天地框架的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)4智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)趨勢展望4礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢目錄CONTENT目錄CONTENTS智能礦山及無人駕駛發(fā)展背景智能礦山及無人駕駛發(fā)展背景礦山及無人駕駛發(fā)展歷程礦山及無人駕駛發(fā)展動力智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分析2智能礦山及無人駕駛市場現(xiàn)狀2礦山建設(shè)現(xiàn)狀礦山市場規(guī)模礦山無人駕駛主要場景礦山無人駕駛市場現(xiàn)狀3智能礦山解決方案和發(fā)展目標(biāo)3空天地智能礦山總體架構(gòu)基于空天地框架的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)4智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)趨勢展望4礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢智能礦山概念與無人駕駛關(guān)系智能礦山概念的起源1999年首屆“國際數(shù)字地球”大會提出“數(shù)字礦山”(DigitalMine)概念。數(shù)字礦山是以礦山化閉環(huán),重點在于資源、規(guī)劃、設(shè)計、計劃和過程管理的數(shù)字化建模、仿真、優(yōu)化和評估。經(jīng)過二十余年的發(fā)展,國內(nèi)在"數(shù)字礦山"理念的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了"智能礦山"的概念。智能作業(yè)。智能礦山引領(lǐng)礦山全流程智能化升級實現(xiàn)高度的協(xié)同與整合。其本質(zhì)是通過智能化技術(shù)實現(xiàn)礦山精益管理和柔性生產(chǎn)。智能礦山的構(gòu)建,依托于四維地理信息、泛在網(wǎng)絡(luò)、云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬化技術(shù)以及先進(jìn)的形成礦山全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的完整智能系統(tǒng),實現(xiàn)礦井開拓、采掘、運通、洗選、安全保障、生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)管理等全過程的智能化運行。智能礦山不只是要逐步做到少人甚至無人化,更重要的是礦山內(nèi)部各個子系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)的打數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集環(huán)境智能監(jiān)測
協(xié)同控制智能化操作控制自動化任務(wù)調(diào)度實時互聯(lián)數(shù)據(jù)無縫傳輸網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)協(xié)同
智能礦山
動態(tài)預(yù)測實時趨勢分析分析決策智能決策支持策略智能優(yōu)化
自主學(xué)習(xí)自適應(yīng)算法優(yōu)化RTKRTK1.1智能礦山概念與無人駕駛關(guān)系智能化是礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路,無人駕駛為產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓄勢賦能生產(chǎn)管理經(jīng)營管理決策支持生產(chǎn)管理經(jīng)營管理決策支持?jǐn)?shù)據(jù)中心工業(yè)環(huán)網(wǎng)災(zāi)害監(jiān)測經(jīng)營管理信息基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害綜合防治5G網(wǎng)絡(luò)視頻AI分析云服務(wù)三維地理信息管理人員定位安全管控地質(zhì)保障地測空間信息管理通風(fēng)排水壓風(fēng)供電瓦斯抽放保障智能礦山智能掘進(jìn)智能智能掘進(jìn)智控支護(hù)智控掘進(jìn)工作面智控自動化運輸交通管理智能調(diào)度智能監(jiān)控綜合保障運輸割煤支護(hù)云控平臺地面系統(tǒng)車載系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施智能礦山無人駕駛?cè)诤隙ㄎ话猜分菙?shù)安路智數(shù)地全權(quán)能據(jù)圖監(jiān)管調(diào)分管控控度析理路邊路側(cè)緣側(cè)感計定知算位感決運故知策動障預(yù)規(guī)控診測劃制斷網(wǎng)絡(luò)基站基站路側(cè)單元服務(wù)器勞動者更高素質(zhì)的勞動者遠(yuǎn)程駕駛操作員、云控調(diào)度員、系統(tǒng)工程師…勞動資料更高技術(shù)含量的勞動資料無人駕駛礦卡/寬體車、智能掘進(jìn)機(jī)…勞動對象更廣泛的勞動對象車輛數(shù)據(jù)、作業(yè)效率數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)…中國礦山歷經(jīng)機(jī)械化、自動化、信息化、數(shù)字化階段,目前已迎來智能化階段中國智能礦山的發(fā)展歷程可以劃分為五個主要階段:機(jī)械化、自動化、信息化、數(shù)字化和智能化。20世紀(jì)90年代前,礦山作業(yè)主要依賴人工操作機(jī)械工具;在自動化階段,礦山引入單機(jī)傳輸和傳感技術(shù),并開始采用可編程控制系統(tǒng)和GIS平臺;21世紀(jì)初,中國礦山進(jìn)入信息化時代,隨后,數(shù)字化礦山進(jìn)一步整合了自動化、信息化和空間數(shù)字化技術(shù),為礦山的智能化奠定了基礎(chǔ);21世紀(jì)20年代起,中國礦山進(jìn)入智能化發(fā)展階段,目前許多礦山已實現(xiàn)局部智能化,未來將進(jìn)一步向全面智能化發(fā)展。特點發(fā)展階段特點
中國智能礦山發(fā)展歷程
主要設(shè)備與系統(tǒng)機(jī)械化時代20世紀(jì)90年代前人工手動操作機(jī)械工具移動變電站破碎設(shè)備選礦設(shè)備采礦機(jī)運輸設(shè)備自動化時代20世紀(jì)90年代具備單機(jī)傳輸通道具備分類傳感技術(shù)具備傳感和執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控功能具備高速網(wǎng)絡(luò)通道具備可建模的聯(lián)動控制策略二維/三維GIS平臺安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)綜采工作面的設(shè)備自動化運輸機(jī)自動控制礦井提升設(shè)備的機(jī)電一體化綜合集成平臺井下綜合自動化系統(tǒng)設(shè)備信息化時代21世紀(jì)初具備高速網(wǎng)絡(luò)通道實現(xiàn)各自動化數(shù)據(jù)融合具備一定的數(shù)據(jù)挖掘能力具備可建模的聯(lián)動控制策略礦山機(jī)械生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)礦山生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化時代21世紀(jì)10年代數(shù)字化三化數(shù)據(jù)融合相關(guān)的所有信息礦山規(guī)劃與開采方案決策優(yōu)化系統(tǒng)礦山設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)信息系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)礦山環(huán)境變化及災(zāi)害預(yù)警信息系統(tǒng)礦山經(jīng)營管理及經(jīng)濟(jì)活動分析信息系統(tǒng)智能化時代21世紀(jì)20年代~析系統(tǒng)智能快速掘進(jìn)和采準(zhǔn)系統(tǒng)智能充填系統(tǒng)礦山工業(yè)云計算平臺無人駕駛運輸車礦井全工位設(shè)備設(shè)施健康智能管理系統(tǒng)機(jī)器人化智能開采系統(tǒng)智能礦山無人駕駛應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大,未來將與智能礦山深度融合中國礦山無人駕駛已度過萌芽階段和技術(shù)研發(fā)、測試運營階段,經(jīng)過技術(shù)沉淀和標(biāo)桿案例經(jīng)驗積累,2021年起,中科慧拓、踏歌智行、易控智駕、希迪智駕等智能礦山無人駕駛解決方案商預(yù)計從2024駕駛企業(yè)將逐步進(jìn)入項目運營盈虧平衡的階段,商業(yè)價值逐步顯現(xiàn)。展望未來,無人駕駛系統(tǒng)將與智能礦山的其他系統(tǒng)深度融合,通過全鏈條數(shù)字化提升效率和安全性,共同推動礦山整體智能化加速,助力礦山行業(yè)實現(xiàn)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。中國智能礦山無人駕駛發(fā)展歷程企業(yè)注冊成立初步探索研究萌芽階段2014~2016年2015的研發(fā)噸無人礦卡、15噸半自主輪式挖機(jī)、智能調(diào)度集群系統(tǒng)等多方合作進(jìn)行技術(shù)研發(fā)特定礦區(qū)測試運營2019完成國內(nèi)首個礦區(qū)無人運輸系統(tǒng)商業(yè)化落地運營2019年,北方股份與踏歌智行合作研制的國內(nèi)首臺110開始試運營2020年,易控智駕在新疆開展測試運營技術(shù)研發(fā)及測試運營階段2017~20202018年,中科慧拓發(fā)布愚公YUGONG1.0版本2020年,北方股份與踏歌智實現(xiàn)常態(tài)化安全員下車項目落地規(guī)模擴(kuò)大規(guī)?;\營階段2021~2023年2021年,中科慧拓在寶日希員下車2022年,踏歌智行、易控智態(tài)化安全員下車年10月,易控智駕在新疆南露天煤礦的無人駕駛車隊規(guī)模達(dá)到輛,超越FMGChichester單礦輛的紀(jì)錄成為全球第一2023其中的無人駕駛技術(shù)已規(guī)模商用,效率與人工作業(yè)趨近成本效益比提升進(jìn)而推動成本逐步降低商業(yè)價值實現(xiàn)商業(yè)價值實現(xiàn)階段2024~2026年個行業(yè)的商業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型礦山無人駕駛技術(shù)不僅得到廣泛應(yīng)用,且商業(yè)模式逐漸成熟,企業(yè)開始實現(xiàn)穩(wěn)定的盈利全面智能化階段2027年~無人駕駛與智能礦山深度融合高度無人化和智能化,通過全鏈條數(shù)字化產(chǎn)生效率乘數(shù),獲得安全溢價在這一階段,礦山整體智能化加速發(fā)展,實現(xiàn)高效、安全、環(huán)保的采礦作業(yè)智能礦山及無人駕駛發(fā)展動力政策推動礦山向安全、綠色、智能化轉(zhuǎn)型能化轉(zhuǎn)型,智能礦山建設(shè)已成為重點工作任務(wù)。企業(yè)提升智能化建設(shè)水平。智能礦山建設(shè)目標(biāo)國家層面智能礦山相關(guān)政策2020.02《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》到2025年,大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實現(xiàn)智能化,井下重點崗位機(jī)器人作業(yè),露天煤礦實現(xiàn)智能連續(xù)作業(yè)和無人化運輸;2035年,各類煤礦建成智能化體系2024.04《關(guān)于深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè)促進(jìn)礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》到202660%,智能化工作面數(shù)量占比不低于到2030年,建立完備的礦山智能化技術(shù)、裝備、管理體系,實現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)深度融合、共享應(yīng)用智能礦山相關(guān)政策2022.02 2022.04 2024.01《關(guān)于加強(qiáng)非煤礦山安全 《“十四五”國家安全 《2024年礦山安全生產(chǎn)政策 生產(chǎn)工作的指導(dǎo)意見》 生產(chǎn)規(guī)劃》 工作要點》鼓勵? 大型非煤礦山要加快推進(jìn)自 ? 實施礦山智能化發(fā)展行動計 ? 推進(jìn)礦山安全科技賦能,動化、智能化改造和井下重 劃,協(xié)同推進(jìn)礦山自動化、 化科技支撐能力、礦山安點崗位機(jī)器人替代 智能化建設(shè)相關(guān)政策配套 信息化、礦山智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)2024.03《煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》規(guī)范? 構(gòu)建煤礦智能化標(biāo)準(zhǔn)體系,包括基礎(chǔ)通用、信息基礎(chǔ)、平臺與軟件、生產(chǎn)系統(tǒng)與技術(shù)裝備、運維保障與管理5個標(biāo)準(zhǔn)子體系資金2023.01《煤礦安全改造中央預(yù)算內(nèi)投資專項管理辦法》支持? 鼓勵引導(dǎo)專項資金更多投向煤礦智能化建設(shè),最高獎勵可支持3000萬元??山西 ?地方層面智能礦山建設(shè)要求2025年,各類生產(chǎn)煤礦智能化改造全部開工,大型和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦煤礦基本實現(xiàn)智能化2027年,全省各類煤礦基本實現(xiàn)智能化2025年,分布在重點露天煤礦的1200個礦用車實現(xiàn)無人駕駛,井工煤礦采掘面全部實現(xiàn)智能化作內(nèi)蒙古 業(yè)?新疆 ?2024年6月底前,大型煤礦以及面臨煤與瓦斯突出、沖擊地壓等災(zāi)害嚴(yán)重的煤礦基本實現(xiàn)智能化2025年,生產(chǎn)煤礦全部達(dá)到初級智能化及以上等級全面推進(jìn)地勘單位、礦山企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)建設(shè),加強(qiáng)引導(dǎo)人工智能、虛擬現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)平臺、物聯(lián)陜西 感知、地質(zhì)云等智能技術(shù)應(yīng)用,推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化技術(shù)升級?貴州 ?2025年底建成各類智能煤礦50處以上加快260處煤礦智能化建設(shè),到2026年全省所有生產(chǎn)煤礦全部完成智能化建設(shè)數(shù)據(jù)來源:公開資料,億礦通獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()礦山安全問題亟待解決礦山生產(chǎn)面臨工藝復(fù)雜、災(zāi)害頻發(fā)和事故風(fēng)險高的挑戰(zhàn)。以主要礦產(chǎn)資源煤炭為例,隨著生產(chǎn)安全意識提升,中國煤礦安全事故數(shù)量與死亡人數(shù)總體呈下降趨勢,但202285%和38%。同時,與發(fā)達(dá)國家相比,中國煤礦百萬噸死亡人數(shù)仍然較高,安全生產(chǎn)水平有一定提升空間。隱患,從而大幅提升礦山的安全生產(chǎn)水平。2013-2022年中國煤礦安全事故數(shù)量(起)及死亡人數(shù)(人)10679315885261067931588526375333316225178245122911681702242192493525096042013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 20222015-2022年中美煤礦百萬噸死亡人數(shù)(人/百萬噸)中國 美國0.159
0.106
0.058 0.044 0.0540.013 0.013 0.028 0.016 0.017
0.019 0.0182015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022礦山招工難是智能化滲透的關(guān)鍵因素重依賴勞動力的用工模式已難以滿足行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求。工作環(huán)境艱苦
礦山招工難問題亟待解決安全風(fēng)險高存在坍塌、爆炸等風(fēng)險長期暴露于有害氣體、
2012-2022年采礦業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人數(shù)(萬人)631于山區(qū)、荒漠等地作業(yè)環(huán)境通??諝赓|(zhì)量
粉塵中,易導(dǎo)致職業(yè)病341勞動強(qiáng)度大341不佳、噪音污染嚴(yán)重 ? 24小時輪班制,加班嚴(yán)重長時間進(jìn)行重體力勞動,身體負(fù)荷極大
2012
2022礦山智能化帶來效益提升僅能夠提升礦山企業(yè)的收入,還能夠幫助其降低運營支出,減少資產(chǎn)投入。智能礦山帶來投資回報率的提升提升2-3%投資回報率
提升利潤減少5%資產(chǎn)
提升3-5%收入運營支出流動資本(運營資本)
回收率總產(chǎn)量備品備件和輔料消耗人工支出能源消耗庫存
提升提升減少提升2%減少5-10%減少減少智能經(jīng)營管理系統(tǒng)廠商智能分析決策系統(tǒng)廠商智能礦山產(chǎn)業(yè)圖譜智能經(jīng)營管理系統(tǒng)廠商智能分析決策系統(tǒng)廠商勘探、采掘、洗選、加工、運輸廠商勘探、采掘、洗選、加工、運輸廠商礦山無人駕駛廠商智能硬件主機(jī)廠軟件無人駕駛廠商軟件智能硬件軟件智能硬件安全管控廠商環(huán)保管理廠商軟件智能硬件信息基礎(chǔ)設(shè)施廠商信息基礎(chǔ)設(shè)施廠商數(shù)據(jù)來源:公開資料,億礦通 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()智能礦山產(chǎn)業(yè)鏈主體分析智能礦山產(chǎn)業(yè)鏈涉及企業(yè)較多,從成立時間維度上看,智能礦山產(chǎn)業(yè)鏈主要由成立時間較長的企業(yè)構(gòu)成,過半數(shù)企業(yè)成立超過10年,體現(xiàn)了智能化技術(shù)應(yīng)用滲透于礦山產(chǎn)業(yè)鏈傳統(tǒng)企業(yè)的特點。其中,成立10-2034.6%,成立20年以上的成熟企業(yè)數(shù)量占比為21.2%,在技術(shù)積累及市場經(jīng)驗上占據(jù)一定優(yōu)勢。同時,成立5-10年的中堅企業(yè)占比達(dá)正處于快速成長的關(guān)鍵時期。成立年限不足5年的新興企業(yè)雖然占比較小,往往是軟件信息企業(yè)新近進(jìn)入礦山場景,有助于推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展。從企業(yè)產(chǎn)品分類上看,提供礦山生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)以577礦山配套服務(wù)企業(yè)數(shù)量位居第二,主要為礦山企業(yè)提供監(jiān)測、檢測服務(wù)及相關(guān)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)和礦山管理系統(tǒng)企業(yè)數(shù)量分別為175家和家。技術(shù)驅(qū)動型企業(yè),包括云服務(wù)/云計算、智能機(jī)械設(shè)備、信息傳輸?shù)绕髽I(yè),雖然目前數(shù)量相對較小,但隨著智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,預(yù)計其市場需求將實現(xiàn)穩(wěn)步增長。智能礦山服務(wù)商成立時間分布1年內(nèi) 1-3年 3-5年 5-10年 10-20年 20年以上1.1%7.2%7.2%21.2% 11.2%24.7%34.6%智能礦山各類服務(wù)商數(shù)量情況礦山生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)577礦山配套服務(wù)332物聯(lián)網(wǎng)175礦山管理系統(tǒng)142信息傳輸76智能機(jī)械設(shè)備69云服務(wù)/云計算67礦山運輸系統(tǒng)21智能礦山產(chǎn)業(yè)鏈主體區(qū)域分布智能礦山產(chǎn)業(yè)服務(wù)商的地域分布呈現(xiàn)明顯的差異性。內(nèi)蒙古以171家服務(wù)商的數(shù)量位居榜首,彰顯其在智能礦山產(chǎn)業(yè)的市場影響力。山東、陜西以及江蘇的企業(yè)數(shù)量分別為131、124家和122121家。山西則依托其豐富的礦山技術(shù)儲備,匯聚了新疆雖然地理位置較為偏遠(yuǎn),但其得天獨厚的礦產(chǎn)資源吸引了大量智能礦山服務(wù)商,促進(jìn)了區(qū)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相比之下,華南地區(qū)與東北地區(qū)在智能礦山服務(wù)商的數(shù)量上相對較少。黑龍江新疆黑龍江新疆吉林內(nèi)蒙古北津遼寧甘肅山西河北青海寧夏山東西藏陜西河南四川湖北重慶0江蘇安徽 上海貴州湖南江西云南福建廣西臺灣廣東171海南省份內(nèi)蒙古山東陜西江蘇北京山西河南河北新疆寧夏安徽甘肅遼寧上海浙江數(shù)量171131124122121110745756513934312625省份廣東湖北湖南天津黑龍江四川福建江西重慶吉林云南貴州廣西海南數(shù)量221818138655533211智能礦山無人駕駛產(chǎn)業(yè)圖譜對智能礦山建設(shè)的迫切需求,共同推動著整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。中國智能礦山無人駕駛產(chǎn)業(yè)圖譜通訊服務(wù)商云服務(wù)商礦用車&通訊服務(wù)商云服務(wù)商礦用車&礦山機(jī)械裝備企業(yè)礦山無人駕駛解決方案商礦山工程公司礦山企業(yè)需求側(cè)砂石礦金屬礦煤礦數(shù)據(jù)來源:公開資料,億礦通 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()目錄目錄CONTENTS1智能礦山及無人駕駛發(fā)展背景1駕駛關(guān)系礦山及無人駕駛發(fā)展歷程礦山及無人駕駛發(fā)展動力智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分析智能礦山及無人駕駛市場現(xiàn)狀智能礦山及無人駕駛市場現(xiàn)狀礦山建設(shè)現(xiàn)狀礦山市場規(guī)模礦山無人駕駛主要場景礦山無人駕駛市場現(xiàn)狀3智能礦山解決方案和發(fā)展目標(biāo)3空天地智能礦山總體架構(gòu)基于空天地框架的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)4智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)趨勢展望4礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢礦山大型化、機(jī)械化程度不斷提高中國礦山正在朝著“少而精”的趨勢發(fā)展,逐步向大型化、集約化方向轉(zhuǎn)型。近年來,中國標(biāo)準(zhǔn)以下礦山有序關(guān)閉,礦山總量減少,大型礦山占比持續(xù)提升。以煤炭行業(yè)為例,從2013年到2023年,中國煤礦數(shù)量從13000處減少至4300處,降幅顯著。與此同時,大型煤礦的數(shù)量實現(xiàn)了全面增長,年產(chǎn)120萬噸及以上的煤礦數(shù)量從850處增加至1200處,年產(chǎn)千萬噸級的煤礦數(shù)量也從33處增加到81處。礦山機(jī)械化是智能化的基礎(chǔ),近年來在國家的高度重視和大力推動下,行業(yè)的機(jī)械化程度得到顯著提升,大型煤炭企業(yè)的采煤機(jī)械化程度從1998年的73.6%提升至2021年的99.0%。1300011000108001300011000108007866 769458005300470045004400 43002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 20232013-2023年中國大型煤礦數(shù)量年產(chǎn)萬噸及以上煤礦數(shù)量(處
1998-2021年中國大型煤炭企業(yè)采煤機(jī)械化程度97.9% 99.0%95.3%120085012008502013
2023
73.6%
81.5%年產(chǎn)千萬噸級煤礦數(shù)量(處)8133 332013
1998 2003 2008 2013 2018 2021礦山智能化建設(shè)正加速進(jìn)行中國礦山行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型正在加速進(jìn)行,智能化采掘工作面的數(shù)量顯著增長。全國煤礦智能化采掘工作面從2017年的73個增長至2023年的1651個。截至2023年底,全國已有758處煤礦建成了智能化采掘工作面,總投資規(guī)模超過2000億元,其中已完成投資約1080億元,帶動了煤礦物聯(lián)網(wǎng)、煤機(jī)裝備制造、智能控制系統(tǒng)、安全監(jiān)測預(yù)警等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的快速發(fā)展。地方層面上,多個地區(qū)已經(jīng)建成數(shù)量可觀的智能化煤礦和采掘工作面,并在露天煤礦中應(yīng)用了無也彰顯了智能化礦山建設(shè)的廣闊前景和潛力。2019-2023年中國智能化采掘工作面數(shù)量(個)10196871019687494275731452017 2018 2019 2020 2021 2022 2023中國各地區(qū)煤礦智能化建設(shè)情況地區(qū)智能化煤礦建設(shè)情況山西截至2024年1月,山西10座國家智能化示范煤礦全部建成,全省累計建成118座智能化煤礦。新疆截至2023年7月,全疆已初步形成智能化煤礦產(chǎn)能1.69億噸。其中,已建成并通過智能化驗收的煤礦3處,年產(chǎn)能合計5450萬噸;已經(jīng)基本建設(shè)完成,準(zhǔn)備下半年申請驗收的煤礦1處,年產(chǎn)能600要系統(tǒng)已基本完成智能化建設(shè)的煤礦15處,年產(chǎn)能合計1.09億噸。內(nèi)蒙古155處智能化煤礦,占在產(chǎn)煤礦總數(shù)的一半以上,建成智能化采煤工作面240處、智能化掘進(jìn)工作面處,露天煤礦應(yīng)用無人駕駛車輛306臺。陜西截至2023年7月,全省共建成115個智能化采煤工作面和72個智能化掘進(jìn)工作面,智能化開采能力4億多噸。貴州截至2023年3月底,貴州省已累計建成投運智能化采掘工作面60個,累計減少井下崗位人員近萬人。河北截至2023年6月,河北省已累計建成智能化煤礦9處,建成智能化采煤工作面24個、掘進(jìn)工作面11個,累計減少艱苦崗位人員4200余人。智能礦山招標(biāo)數(shù)據(jù)分析藍(lán)皮書通過對2023年-2024年5月期間發(fā)生的智能礦山招投標(biāo)事件統(tǒng)計,分析了技術(shù)交易的類型和內(nèi)容。區(qū)域分布層面上,智能礦山招標(biāo)活動的分布呈現(xiàn)出顯著的地域性差異。山西以1518次交易數(shù)量位居榜首,內(nèi)蒙古以1327次緊隨其后,顯示出對智能礦山建設(shè)的迫切需求和活躍市場。甘肅、安徽以及新疆分別以684次、560次和432次交易量位列第三至五位,盡管與前兩位相比有明顯減少,但依然顯示出這些地區(qū)在智能礦山建設(shè)上的積極投入。此外,山東、陜西、北京、寧夏、河南等地智能礦山招標(biāo)數(shù)量排名第六至十位,相比之下,其他地區(qū)的招標(biāo)數(shù)量相對較少,在智能礦山建設(shè)方面的需求較低,市場潛力有待進(jìn)一步挖掘。招標(biāo)的企業(yè)層面上,國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司以1800次的招標(biāo)數(shù)量在行業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先地位,中國中煤能源集團(tuán)有限公司和華能國際電力開發(fā)公司分別以908次和415次的招標(biāo)數(shù)量位列第二、三位。排名前三位的企業(yè)招標(biāo)總量占據(jù)了前二十名企業(yè)的78%,其他企業(yè)的招標(biāo)數(shù)量相對較少,表明智能礦山領(lǐng)域的參與度和市場影響力存在顯著的不均衡性。151813276844323921518132768443239233231124224014210410497847764635247434241363530292516159山內(nèi)甘安新西蒙肅徽疆古
遼湖貴江湖寧北州西南
黑廣浙重龍東江慶江
吉上福西林海建藏908415155968274595990841515596827459595540363534332626212019華能國際電力開發(fā)公司陽泉煤業(yè)(集團(tuán))內(nèi)蒙古能源建設(shè)投資(集團(tuán))晉能控股煤業(yè)集團(tuán)有限公司淮南礦業(yè)(集團(tuán))榆林能源集團(tuán)有限公司山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司首鋼集團(tuán)有限公司
1800智能礦山中標(biāo)數(shù)據(jù)分析智能礦山中標(biāo)產(chǎn)品金額集中在500萬元以下區(qū)間,相關(guān)交易數(shù)量占到總數(shù)的80.5%。其中,100萬元以內(nèi)和100-500萬元的產(chǎn)品交易量占比分別為48.4%和32.1%,表明市場對成本效益較高的智能礦山產(chǎn)品有著明顯偏好。3000萬元以上智能礦山產(chǎn)品在整體交易量中所占的比重較小,僅為3.3%,高單價產(chǎn)品市場存在較大提升空間。國能數(shù)智科技開發(fā)(北京)有限公司憑借20次中標(biāo)在智能礦山中標(biāo)數(shù)量中占據(jù)首位,天地(常州)自動化股份有限公司以19次中標(biāo)緊隨其后,同樣展現(xiàn)了強(qiáng)勁的市場競爭力。中煤集團(tuán)旗下子公司在招投標(biāo)中也表現(xiàn)突出,多家子公司均有中標(biāo)項目,凸顯了集團(tuán)的綜合競爭優(yōu)勢。整體來看,智能礦山服務(wù)商的中標(biāo)分布較為均衡,反映出市場的廣泛參與和競爭活力。2023年-2024年5月智能礦山建設(shè)項目中標(biāo)金額分布1.3%2.0%7.8%8.3%48.4%32.1%100萬以下 100-500萬 500-1000萬 1000-3000萬 3000-5000萬 5000萬以上1.3%2.0%7.8%8.3%48.4%32.1%2023年-2024年5月智能礦山服務(wù)商中標(biāo)數(shù)量Top20國能數(shù)智科技開發(fā)(北京)有限公司20天地(常州)自動化股份有限公司19山東華宜同創(chuàng)自動化科技有限公司14中煤電氣有限公司11紫光軟件系統(tǒng)有限公司10中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司10中煤科工集團(tuán)沈陽研究院有限公司10鄭州恒達(dá)智控科技股份有限公司9新疆通安礦山安全檢測檢驗中心有限公司9烏魯木齊海通八達(dá)礦山設(shè)備有限公司9山東思科賽德礦業(yè)安全工程有限公司9電光防爆科技股份有限公司9赤峰礦安檢驗檢測有限責(zé)任公司9北京天瑪智控科技股份有限公司9山西平遙華豐防爆電機(jī)有限公司8山東鼎安檢測技術(shù)有限公司8洛陽源創(chuàng)電氣有限公司8鄂爾多斯市氣象災(zāi)害防御中心8北京富力通信息技術(shù)有限公司8湖南創(chuàng)安防爆電器有限公司7智能礦山中標(biāo)產(chǎn)品類型分析智能礦山項目的產(chǎn)品中標(biāo)情況揭示了不同類別技術(shù)的價值定位與市場需求。從平均中標(biāo)價格來看,礦山運輸系統(tǒng)和智能機(jī)械裝備的平均中標(biāo)價格分別為955萬元和826萬元,彰顯了生產(chǎn)工具端的智能化提升對于礦山生產(chǎn)的顯著價值。此外,云計算和云服務(wù)產(chǎn)品的平均中標(biāo)價格也高達(dá)519萬元。相比之下,物聯(lián)網(wǎng)、礦山配套服務(wù)、礦山管理系統(tǒng)類產(chǎn)品的平均中標(biāo)價格處于較低水平,但作為智能礦山建設(shè)的基礎(chǔ)性技術(shù),扮演著不可或缺的角色。從中標(biāo)數(shù)量的維度來看,礦山生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)占據(jù)了主導(dǎo)地位,中標(biāo)數(shù)量占比高達(dá)41.9%,表明當(dāng)前智能礦山建設(shè)的聚焦于提升核心生產(chǎn)流程的智能化水平。同時,礦山配套服務(wù)以23.6%的高占比顯示出市場對于全面、系統(tǒng)的解決方案配套服務(wù)的需求較高。盡管云服務(wù)/云計算和智能機(jī)械設(shè)備在平均中標(biāo)價格上排名靠前,但中標(biāo)數(shù)量占比僅為4.7%,反映出高價值領(lǐng)域的競爭可能更為激烈,且項目實施可能更為慎重。物聯(lián)網(wǎng)和礦山管理系統(tǒng)雖然單價較低,但中標(biāo)數(shù)量占比分別為10.7%和8.7%,在智能礦山建設(shè)中的需求穩(wěn)定。礦山運輸系統(tǒng)雖然單個項目投資大,但中標(biāo)數(shù)量占比僅為1.2%,該領(lǐng)域存在一定的市場準(zhǔn)入門檻和項目稀缺性。2023年-2024年5月智能礦山項目各類型產(chǎn)品平均中標(biāo)價格(萬元)產(chǎn)品類別信息傳輸物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)/云計算智能機(jī)械設(shè)備礦山生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)礦山管理系統(tǒng)礦山運輸系統(tǒng)礦山配套服務(wù)價格(萬元)3451625198266232419551802023年-2024年5月智能礦山建設(shè)項目各類型產(chǎn)品中標(biāo)數(shù)量占比礦山運輸系統(tǒng) 智能機(jī)械設(shè)備 信息傳輸 云服務(wù)/云計算礦山管理系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng) 礦山配套服務(wù) 礦山生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)1.2%4.6%4.6%4.6%4.7%41.9%8.7%10.7%23.6%2.2.1中國智能礦山蘊(yùn)含萬億級市場空間,前景可期在綠色礦山和環(huán)保政策推動下,中國礦山逐步關(guān)停、整合,截至2023年,中國煤礦數(shù)量已降至4300處,預(yù)計到2025年,中國煤礦數(shù)量將減少至4000處;非煤礦山數(shù)量約為3萬處,預(yù)計也將持續(xù)下降。同時隨著智能化改造的深入,單個礦山在智能軟、硬件上的投資將呈增加趨勢。綜合考慮煤礦和非煤礦山的數(shù)量及智能化發(fā)展趨勢,預(yù)計到2030達(dá)到14105億元,非煤礦山的智能化市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)9107億元,兩者合計的市場空間將超過2.3萬億元,中國礦山行業(yè)智能化市場前景廣闊。2023-2030年中國智能煤礦市場空間(億元)硬件規(guī)模 軟件規(guī)模1218712187129214959098105301116517758686792786110895126108134941447305246607270282023 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E2023-2030年中國智能非煤礦山市場空間(億元)硬件規(guī)模 軟件規(guī)模330033003757427742748694865543553631063071837178178816929
91073612
47634184
5422
6173
70272023 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E數(shù)據(jù)來源:公開資料,億礦通 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()露天礦是當(dāng)前無人駕駛技術(shù)的主流落地場景礦山開采方式主要分為露天開采和井下開采。露天開采通過剝離覆蓋礦體的浮土和圍巖,直接從暴露的礦體中采掘礦石。露天開采的實質(zhì)就是大量礦巖的移運過程,屬點對點運輸,其運輸線路固定且速度較低,作業(yè)場景單一,交通狀況簡單適于開展無人駕駛技術(shù)應(yīng)用;同時,運輸是露天礦開采工藝中主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一,其成本約占礦石成本的30%-40%,對無人化的需求尤為迫切,使得露天礦成為無人駕駛技術(shù)的核心落地場景。露天礦無人駕駛解決方案已趨于成熟。露天礦無人駕駛運輸首先由傳感器進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測,通過高精度GPS定位和調(diào)度系統(tǒng)指定裝載和卸料點,并規(guī)劃最佳行駛路線。車輛接收指令自動導(dǎo)航至挖掘機(jī)進(jìn)行裝載,按路線行駛至卸料點,完成精準(zhǔn)卸料,實現(xiàn)高效、綠色、安全的礦石運輸。露天礦作業(yè)場景適于開展無人駕駛技術(shù)應(yīng)用 露天礦作業(yè)流程運輸設(shè)備移動速度低,安全隱患小
作業(yè)空間開闊,GPS信號全覆蓋,定位可靠性高排巖 排巖 回填 洗選運輸破碎鏟裝爆破穿孔露天礦無人駕駛運輸流程裝載區(qū)裝載區(qū)鏟車裝載 觀察員(裝載位置感應(yīng)區(qū))鏟車礦車起點(停車場)車輛相向而行(自動識別避讓)RSU路側(cè)單元倒車車速5km/h彎道車速10km/h主觀察員空載車速30km/h彎道車速10km/h(識別繞行)滿載車速20km/h彎道車速10km/h礦車倒車車速5km/h障礙區(qū)觀察員GNSS衛(wèi)星4G/5G基站卸載區(qū)觀察員礦車卸載(卸載位置感應(yīng)區(qū))控制中心數(shù)據(jù)來源:公開資料,專家訪談 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()井工礦無人駕駛技術(shù)挑戰(zhàn)高,實際應(yīng)用推進(jìn)較為緩慢在礦床深藏于地表之下且露天開采剝離系數(shù)過高時,井下開采成為首選方式。以中國的煤炭資源為例,由于煤炭資源普遍埋藏較深且煤層較薄,井工開采已成為主要的開采手段。井下作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性帶來了諸多挑戰(zhàn)。井下開采難度大、安全風(fēng)險高,這些因素不僅推高了作業(yè)成本,也成為安全事故頻發(fā)的根源。面對這些挑戰(zhàn),井工礦行業(yè)迫切需要轉(zhuǎn)型,采用無人化技術(shù)以提高作業(yè)效率和安全性。無人化轉(zhuǎn)型不僅可以降低人力成本,減少礦工直接暴露于危險環(huán)境的風(fēng)險,還能通過自動化和智能化技術(shù)提升開采精度和作業(yè)效率。此外,無人化開采還有助于實現(xiàn)更加嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),為礦業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。10.6埋藏深 與世界主10.6埋藏深 與世界主要產(chǎn)煤國家比較而言,國的煤層埋藏較深井工煤礦產(chǎn)量
35.0煤層薄 煤層以薄煤層和中厚煤層薄 煤層以薄煤層和中厚煤層為主,3.5米以上的厚煤層和特厚煤層少產(chǎn)量中國露天煤炭資源占比低且賦存條件相對較差,適合露天開發(fā)的煤炭資源僅占煤炭資源總量的10%~15%受制于特定資源賦存條件,中國煤炭開采以中國露天煤炭資源占比低且賦存條件相對較差,適合露天開發(fā)的煤炭資源僅占煤炭資源總量的10%~15%受制于特定資源賦存條件,中國煤炭開采以井工礦為主,截至2022年底,井工礦數(shù)量占比超過90%,產(chǎn)量達(dá)35億噸以上,約占總產(chǎn)量的77%井工礦作業(yè)流程精礦篩分/球磨/旋流/浮選 尾壩粗碎/中碎/細(xì)碎 尾礦井上井下 掘 采 鑿巖 出礦打眼放炮錨桿噴漿
斜運初碎提拉水平運放礦
選 尾 填運尾砂盤區(qū)填運數(shù)據(jù)來源:公開資料,億礦通 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()應(yīng)用的關(guān)鍵。井工礦無人駕駛技術(shù)難度較高光照不足、濕度高淋水,限制感知器件性能井下空間限制,作業(yè)車輛多為鉸接式設(shè)計,采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng),車控要求不同電氣設(shè)備防爆井下有CH4,CO體和礦塵,用于礦井下的電
井工礦無人駕駛應(yīng)用情況
無線傳輸衰減大電磁波傳輸與地面不同,傳輸衰減大,受巷道截面大小和形狀、圍巖等影響無衛(wèi)星信號開采深度一般為數(shù)百米,最深達(dá)千米以上,衛(wèi)星定位信號無法穿透煤巖到達(dá)井下電磁環(huán)境復(fù)雜空間狹小,設(shè)備集中,大功率變頻設(shè)備工作、架線電機(jī)車火花等干擾無人駕駛設(shè)備礦山種類應(yīng)用設(shè)備應(yīng)用單位場景建設(shè)單位煤礦無軌膠輪車榆北煤業(yè)曹家灘煤礦、國能寧夏紅柳煤礦井下輔運車輛無人駕駛中國煤科常州研究院煤礦單軌吊機(jī)車山東能源新汶礦業(yè)翟鎮(zhèn)煤礦井下搬運及無人駕駛山東新沙裝備、清華大學(xué)煤礦單軌吊機(jī)車淮河能源顧北煤礦輔助運輸無人駕駛及智能調(diào)度尤洛卡礦業(yè)科技煤礦電機(jī)車山西焦煤西山煤電馬蘭礦電機(jī)車無人駕駛上海申傳電氣煤礦無軌膠輪車陜煤集團(tuán)小保當(dāng)煤礦井下復(fù)雜巷道無軌膠輪車無人駕駛中國礦業(yè)大學(xué)、中科慧拓、陜西電信、西安科技大學(xué)煤礦無軌膠輪車中煤陜西榆林大海則煤礦井下輔助運輸無人駕駛中煤陜西榆林能源化工有限公司、中煤電氣非煤礦山礦卡北方礦業(yè)深部礦井無人駕駛北京理工大學(xué)、雷科智途非煤礦山電機(jī)車中金嶺南凡口鉛鋅礦金屬非金屬地下礦山電機(jī)車無人駕駛北礦智能、山源科技數(shù)據(jù)來源:公開資料,專家訪談 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()無人駕駛技術(shù)逐步向全國礦山鋪開應(yīng)用,滲透率仍在低位,潛在市場空間廣闊年,中國煤礦、砂石骨料礦、鐵礦的年運輸規(guī)模將分別達(dá)到577.9億元、2936.1億元和215.6億元,礦山無人駕駛的潛在市場空間為3729.6億元。隨著市場接受度增加,礦山無人駕駛滲透率將持續(xù)增長,市場規(guī)模將達(dá)千億級別,展現(xiàn)出巨大的市場潛力和發(fā)展空間。中國智能礦山無人駕駛落地情況(部分)踏歌智行包鋼白云鄂博鐵礦路凱智行內(nèi)蒙神東天隆集團(tuán)露天煤礦易控智駕新疆天池能源將軍戈壁二號易控智駕新疆天池能源南露天煤礦易控智駕國能新疆準(zhǔn)東露天煤礦路凱智行國能新疆某露天煤礦易控智駕國能準(zhǔn)能哈爾烏素露天煤礦盟識科技新疆志存若羌礦區(qū)希迪智駕甘肅金川二礦金屬礦山中科慧拓紫金礦業(yè)德爾尼銅礦踏歌智行紫金礦業(yè)驅(qū)龍銅礦踏歌智行四川金頂水泥礦山
友道智途金地礦業(yè)阿巴嘎旗必魯甘干礦區(qū)中科慧拓國能寶日希勒露天礦中科慧拓中國黃金烏山銅鉬礦中科慧拓華能伊敏露天煤礦踏歌智行國家電投霍林河南礦踏歌智行鄂爾多斯永順煤礦踏歌智行國能勝利一號露天煤礦中科慧拓中國大唐寶利煤礦中科慧拓中煤平朔東露天礦盟識科技中聯(lián)水泥青州礦區(qū)伯鐳科技鄂爾多斯騰遠(yuǎn)煤礦踏歌智行華能魏家峁露天煤礦希迪智駕江蘇句容臺泥水泥礦伯鐳科技中建材湖州南方水泥礦寶武馬鋼冶金露天礦盟識科技安徽銅陵砂石骨料礦山中科慧拓云錫集團(tuán)華聯(lián)鋅銦有色礦中科慧拓華潤水泥(田陽)水泥礦
踏歌智行江西銅業(yè)德興銅礦中科慧拓中國黃金烏山銅鉬礦2023-2030年中國智能礦山無人駕駛潛在市場空間(億元)3117.0433.3158.43197.3451.53117.0433.3158.43197.3451.5165.53279.8470.5173.03364.8490.2180.83452.1510.8188.93542.0532.3197.43634.5554.6206.33729.6577.9215.62525.32580.22636.42693.82752.42812.32873.52936.12023 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E頭部企業(yè)已實現(xiàn)單個礦山無人駕駛規(guī)模化應(yīng)用,即將開始大規(guī)模復(fù)制規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大。隨著技術(shù)的成熟和市場的認(rèn)可,相關(guān)企業(yè)的訂單量近期實現(xiàn)了顯著增長,市場上出現(xiàn)了多個數(shù)百臺規(guī)模的訂單,標(biāo)志著行業(yè)需求的穩(wěn)步增加和商業(yè)化進(jìn)程的加速。例如,三一智礦與新疆駿瑞眾研簽署了超臺無人駕駛礦車的合作訂單,易控智駕與鳴陽礦業(yè)計劃未來在新疆礦山投放至1000無人礦車,進(jìn)一步推動了行業(yè)的商業(yè)化進(jìn)程。單礦無人駕駛落地規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大中科慧拓國家能源集團(tuán)寶日希勒露天煤礦將40臺220噸礦載卡車進(jìn)行無人駕駛改造,占現(xiàn)有運載車輛的70%以上希迪智駕江蘇句容臺泥水泥礦實現(xiàn)無人駕駛純電動礦車全礦區(qū)覆蓋,投入使用14臺無人純電礦卡投入38輛載重70噸的純電動無人駕駛寬體車,打造覆蓋全礦的“新能源+無人駕駛”項目
易控智駕特變電工新疆天池能源南露天煤礦打造了全球單體礦山車輛規(guī)模最大的無人駕駛項目,無人駕駛車隊規(guī)模達(dá)到203輛行業(yè)內(nèi)數(shù)百臺級別量產(chǎn)訂單密集涌現(xiàn)5002023年7月,三一智礦與新疆駿瑞眾研簽署超臺無人駕駛礦車合作訂單,是中國礦山無人駕駛行業(yè)最大單筆訂單,金額超10億元易控智駕×鳴陽礦業(yè):500~1000臺無人礦車戰(zhàn)略合作2023年10新疆礦山市場投放500~1000臺新能源線控礦車踏歌智行×臨工重機(jī):1000臺無人礦車戰(zhàn)略合作2024年1科、跨區(qū)域的產(chǎn)業(yè)協(xié)同新格局,共同部署千臺無人礦車規(guī)?;瘧?yīng)用推動單車成本下降,礦山無人駕駛迎來商業(yè)化拐點,獲得資本青睞隨著技術(shù)的不斷成熟,運營效率的提升也會為毛利率的增長帶來廣闊空間。下降經(jīng)濟(jì)效益提升硬件成本下探目前整套硬件成本大約在10-20萬元,隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,零部件成本正持續(xù)下降單車研發(fā)成本下降下降經(jīng)濟(jì)效益提升硬件成本下探目前整套硬件成本大約在10-20萬元,隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,零部件成本正持續(xù)下降單車研發(fā)成本下降產(chǎn)品趨于成熟,產(chǎn)品研發(fā)的邊際成本隨規(guī)模擴(kuò)大而下降,單車的研發(fā)成本逐步下降基礎(chǔ)設(shè)施成本攤薄司機(jī)成本節(jié)約司機(jī)人工成本逐年上漲,每輛礦用車每年可節(jié)省3-4名司機(jī)的用工成本燃油消耗下降普通礦車一年燃油費用可達(dá)數(shù)十萬元,無人駕駛可使其下降10%-20%效益可觀運輸效率提升,基站、網(wǎng)絡(luò)以及服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施成本隨著運營車輛數(shù)量的增加,成本逐漸被分?jǐn)?020H1-2024Q1融資總金額(億元) 融資事件數(shù)(起)
目前無人駕駛車輛效率已與人工作業(yè)相當(dāng),預(yù)計今年內(nèi)可趕超人工,實現(xiàn)效率升級2020-2023年礦山無人駕駛市場各融資輪次事件數(shù)(起)5554355543310.224.94.0B輪 C輪 戰(zhàn)略融資21221211121122020 目錄目錄CONTENTS1智能礦山及無人駕駛發(fā)展背景1駕駛關(guān)系礦山及無人駕駛發(fā)展歷程礦山及無人駕駛發(fā)展動力智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分析2智能礦山及無人駕駛市場現(xiàn)狀2礦山建設(shè)現(xiàn)狀礦山市場規(guī)模礦山無人駕駛主要場景礦山無人駕駛市場現(xiàn)狀智能礦山解決方案和發(fā)展目標(biāo)智能礦山解決方案和發(fā)展目標(biāo)空天地智能礦山總體架構(gòu)基于空天地框架的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)4智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)趨勢展望4礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢礦山各類設(shè)備作為生產(chǎn)工具,礦產(chǎn)資源、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等構(gòu)成生產(chǎn)對象,生產(chǎn)及工程管理貫穿整個生產(chǎn)過程。智能礦山的建設(shè)關(guān)鍵在于通過先進(jìn)技術(shù)分別實現(xiàn)生產(chǎn)對象端、生產(chǎn)工具端和生產(chǎn)過程端的數(shù)字化、智能化,通過數(shù)字孿生虛擬礦山的構(gòu)建,將實體礦山映射到數(shù)字空間中,實現(xiàn)生產(chǎn)工具端、生產(chǎn)對象端和生產(chǎn)過程端的前所未有的無縫對接。智能礦山空天地一體化架構(gòu)創(chuàng)新性地基于數(shù)字空間底座,從生產(chǎn)對象著手,對生產(chǎn)過程全鏈條進(jìn)行數(shù)字化和智能化構(gòu)建。該架構(gòu)采用空天地一體化技術(shù),通過“空天地”(空基:無人機(jī)遙感;地基:地面?zhèn)鞲衅鞯龋┮惑w化工作模式,從不同層級、不同尺度、不同方式對礦區(qū)地上、地下開展有效監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)礦山環(huán)境的全面感知,并通過智能礦山綜合管理平臺,對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和大數(shù)據(jù)分析,提高礦山作業(yè)的敏捷性和連續(xù)性,降低協(xié)同管理難度,將生產(chǎn)工具端的無人化裝備與生產(chǎn)過程端的計劃和工程管理進(jìn)行融合,為礦山的數(shù)字化發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。智能礦山空天地一體化技術(shù)框架生產(chǎn)計劃作業(yè)執(zhí)行任務(wù)分析實時采集生產(chǎn)計劃作業(yè)執(zhí)行任務(wù)分析實時采集生產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)支撐綜合分析 模型構(gòu)建數(shù)據(jù)支撐結(jié)果展示大數(shù)據(jù)分析平臺數(shù)據(jù)調(diào)用基礎(chǔ)支撐智能化系統(tǒng) 地面生產(chǎn)、加工系統(tǒng) 工具 設(shè)備及工藝智能化系統(tǒng)作業(yè)施工 礦山工程智能管理 仿真模擬過程生產(chǎn)及工程管理智能化系統(tǒng)智能無人礦山綜合管理數(shù)據(jù)中心管控指揮中心數(shù)據(jù)通信洗選作業(yè)破碎作業(yè)排棄作業(yè)生產(chǎn)輔助作業(yè)生產(chǎn)任務(wù)自動分配生產(chǎn)計劃自動編制綜合運營管理綠色生產(chǎn)管理安全生產(chǎn)管理高效生產(chǎn)管理對象 空天地數(shù)字空間底座對象 空天地數(shù)字空間底座時空信息管理形成構(gòu)建/更新 數(shù)學(xué)孿生平臺透明地質(zhì)及數(shù)字礦山一張圖基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)智能化管控系統(tǒng)穿采運孔裝輸作作作業(yè)業(yè)業(yè)數(shù)據(jù)來源:億礦通 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()生產(chǎn)對象端礦山地質(zhì)條件復(fù)雜多變,環(huán)境監(jiān)測面臨諸多難點礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,實現(xiàn)礦山地質(zhì)環(huán)境多要素的協(xié)同監(jiān)測和智能感知是當(dāng)前需要解決的難點。三維地質(zhì)建模、透明地質(zhì)保障為當(dāng)前主要技術(shù)方向當(dāng)前,礦山生產(chǎn)對象端智能化技術(shù)的發(fā)展主要集中在三維地質(zhì)建模和透明地質(zhì)保障技術(shù)上。透明地質(zhì)保障技術(shù)結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等前沿ICT采物探等手段,實現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境的實時監(jiān)測和全面探查,從而構(gòu)建動態(tài)的多屬性三維地質(zhì)模型,同步再現(xiàn)礦山生產(chǎn)場景,為生產(chǎn)設(shè)備提供精確導(dǎo)航,有效預(yù)防安全事故,為智能礦山的建設(shè)提供地質(zhì)保障。盡管三維地質(zhì)建模和透明地質(zhì)保障技術(shù)為礦山智能化提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持,但這些技術(shù)的普及和應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。目前,地質(zhì)建模和采礦三維設(shè)計在實際操作中并不普遍,設(shè)計資料和圖紙難以通過三維平臺傳遞給其他作業(yè)和管理環(huán)節(jié),導(dǎo)致無法充分發(fā)揮三維建模在協(xié)同管理中的潛力。許多作業(yè)和管理流程仍然依賴于傳統(tǒng)的CAD圖紙進(jìn)行溝通和交流,這種方式降低了溝通效率,并且無法及時將作業(yè)環(huán)節(jié)的問題和情況在模型上統(tǒng)一反饋和表達(dá)。監(jiān)測數(shù)據(jù)實時更新實時繪制模型局部快速更新局部渲染增強(qiáng)聯(lián)合反演監(jiān)測數(shù)據(jù)實時更新實時繪制模型局部快速更新局部渲染增強(qiáng)聯(lián)合反演交叉驗證空間配準(zhǔn)電磁法監(jiān)測微震監(jiān)測隨采地震采掘數(shù)據(jù)槽波探測井下電磁法鉆孔雷達(dá)井下鉆探地面電磁法三維地震地面鉆探靜態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)融合動態(tài)建??梢暬?工作面動態(tài)逐級透明化 數(shù)據(jù)融合動態(tài)建??梢暬仗斓刂悄艿V山總體架構(gòu)生產(chǎn)對象端數(shù)字空間底座通過空天地數(shù)據(jù)融合,為智能礦山建設(shè)奠定基礎(chǔ)間底座,以提升礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的綜合性和智能化水平。數(shù)字空間底座是基于前沿技術(shù)架構(gòu)的智能礦山數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,圍繞“數(shù)字化”與“智能化”建應(yīng)用、分析、服務(wù)為出發(fā)點和落腳點,采用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、GIS等技術(shù),以地理實體為基礎(chǔ),通過衛(wèi)星、無人機(jī)、地質(zhì)數(shù)據(jù)等構(gòu)建數(shù)字孿生體,通過數(shù)字空間分析,為礦山全過程管理提供基于"衛(wèi)星+無人機(jī)+地質(zhì)測量"的空天地一體化感知體系。時間異步性解決多技術(shù)協(xié)同測量數(shù)據(jù)采集時間異步性解決多技術(shù)協(xié)同測量數(shù)據(jù)采集(高效、高精度)單一測量方法優(yōu)化地面?zhèn)鞲衅鳠o人機(jī)航空遙感數(shù)據(jù)處理(快速、高質(zhì)量)一源數(shù)據(jù)處理多源數(shù)據(jù)融合處理監(jiān)測結(jié)果展示數(shù)據(jù)處理(快速、高質(zhì)量)一源數(shù)據(jù)處理多源數(shù)據(jù)融合處理監(jiān)測結(jié)果展示決策分析(直觀、全面)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析預(yù)測預(yù)警服務(wù)平臺。空天地智能礦山總體架構(gòu)生產(chǎn)對象端空天地監(jiān)測體系為智能礦山提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐空天地監(jiān)測體系從高空、中低空、地面三個維度構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)全天候的立體監(jiān)測。天基系統(tǒng)通過衛(wèi)星遙感技術(shù),可為礦山提供宏觀的地質(zhì)構(gòu)造分析、環(huán)境變化監(jiān)測以及礦產(chǎn)資源的初步評估?!暗V大南湖號”礦用衛(wèi)星是我國首顆礦業(yè)遙感衛(wèi)星,由智慧礦業(yè)創(chuàng)新集群理事長單位——中國礦業(yè)大學(xué)煤炭精細(xì)勘探與智能開發(fā)全國重點實驗室牽頭,北京四象愛數(shù)科技有限公司設(shè)計發(fā)射,具有高分辨率、輕量化、全天候的工作優(yōu)勢,標(biāo)志著智能礦業(yè)領(lǐng)域“空天地”模式的啟動。衛(wèi)星普查系統(tǒng)可以實現(xiàn)對監(jiān)管區(qū)域范圍內(nèi)大范圍的初步監(jiān)測,篩選出潛在的邊坡風(fēng)險區(qū)域,確定重點監(jiān)管的區(qū)域,為下一步的無人機(jī)詳查奠定區(qū)域基礎(chǔ)。普查報告生產(chǎn)模塊疑似風(fēng)險范圍提取模塊疑似風(fēng)險分級模塊“礦大南湖號”礦業(yè)衛(wèi)星 普查報告生產(chǎn)模塊疑似風(fēng)險范圍提取模塊疑似風(fēng)險分級模塊 遙感數(shù)據(jù)遙感數(shù)據(jù)形變形變導(dǎo)入渲染分區(qū)歸檔模塊模塊模塊詳查報告生產(chǎn)模塊邊坡蠕動變形提取模塊邊坡裂縫提取模塊邊坡平盤寬度坡度提取模塊端幫角度測量模塊邊坡坡頂和坡底線提取模塊詳查報告生產(chǎn)模塊邊坡蠕動變形提取模塊邊坡裂縫提取模塊邊坡平盤寬度坡度提取模塊端幫角度測量模塊邊坡坡頂和坡底線提取模塊邊坡初設(shè)信息管理模塊無人機(jī)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和歸檔模塊無人機(jī)詳查系統(tǒng)地基系統(tǒng)通過GNSS、邊坡雷達(dá)等地面物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對礦區(qū)關(guān)鍵區(qū)域?qū)嵤┻B續(xù)實時的量化監(jiān)管,時構(gòu)建時空三維數(shù)字孿生模型成為智能礦山系統(tǒng)中的生產(chǎn)對象。生產(chǎn)工具智能化是智能礦山建設(shè)的重要組成部分化采煤等智能化設(shè)備也被越來越多地運用于實際操作中。礦山無人駕駛系統(tǒng)由云端、網(wǎng)端、車端路端三大模塊組成礦山無人駕駛系統(tǒng)架構(gòu)呈現(xiàn)“3+1路端三大模塊構(gòu)成核心系統(tǒng),各模塊相應(yīng)安全措施則綜合組成安全防護(hù)系統(tǒng)。云平臺安全防護(hù)云平臺安全防護(hù)云端導(dǎo)航定位與網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)端GNSS衛(wèi)星RTK定位RSU路側(cè)單元4G/5G基站LTE-V2X無人駕駛系統(tǒng)路側(cè)決策執(zhí)行通信模塊定位模塊車端/路端OTA規(guī)控算法線控系統(tǒng)計算平臺路側(cè)定位邊緣計算路側(cè)感知/路端安全 數(shù)據(jù)保護(hù) 應(yīng)用安全 系統(tǒng)加固 級 網(wǎng)端安全 訪問控制 認(rèn)證鑒權(quán) 通信加密云端安全 密鑰管理 數(shù)據(jù)證書管理邊界防護(hù)統(tǒng)一調(diào)度和監(jiān)管平臺智能調(diào)度設(shè)備監(jiān)控生產(chǎn)監(jiān)控高精地圖遠(yuǎn)程控制應(yīng)急接管用戶管理數(shù)據(jù)管理和存儲數(shù)據(jù)分析和處理數(shù)據(jù)交互和傳輸感知模塊攝像頭感知模塊攝像頭毫米波雷達(dá)激光雷達(dá)協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)無人駕駛/協(xié)同挖掘機(jī) 推土機(jī)//電鏟 裝載機(jī)礦山無人駕駛逐步實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,未來將與智能礦山深度融合企業(yè)正朝著全礦無人化運營的目標(biāo)邁進(jìn),推動礦山無人駕駛向更高水平發(fā)展。礦山無人駕駛向全礦無人化邁進(jìn)單車智能化單編組測試運營無人+有人駕駛混編運營全礦無人駕駛運營人駕駛礦卡/寬體車 有人駕駛礦卡/寬體車單車智能化單編組測試運營無人+有人駕駛混編運營全礦無人駕駛運營全流程智能化開采審批地表現(xiàn)狀模型、地質(zhì)品位模型、礦體模型開采規(guī)劃、不同工作生產(chǎn)計劃、面的具體爆破設(shè)計生產(chǎn)施工皮帶、鏟裝運輸、車輛調(diào)度在線計量、礦石破碎、礦石的下取樣化驗 選礦廠 一步運輸運輸環(huán)節(jié)智能化接和融合,礦山無人駕駛將推動礦山行業(yè)向高端化、智能化、綠色化的方向發(fā)展。全流程智能化開采審批地表現(xiàn)狀模型、地質(zhì)品位模型、礦體模型開采規(guī)劃、不同工作生產(chǎn)計劃、面的具體爆破設(shè)計生產(chǎn)施工皮帶、鏟裝運輸、車輛調(diào)度在線計量、礦石破碎、礦石的下取樣化驗 選礦廠 一步運輸運輸環(huán)節(jié)智能化獲取審批地質(zhì)勘探規(guī)劃設(shè)計采掘爆破裝載運輸質(zhì)量檢測礦石加工裝車銷售礦山生產(chǎn)過程數(shù)字化、智能化尚未成熟工程承包企業(yè)、裝備企業(yè)等多個主體,目前跨越多主體形成的數(shù)字化解決方案尚不成熟。著通過全業(yè)務(wù)鏈數(shù)字化,礦山生產(chǎn)效能具有較大的提升空間。生產(chǎn)過程數(shù)字化建設(shè)可通過三大維度實現(xiàn)通過深入分析案例并借鑒智能建造等相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗,我們認(rèn)為可以從生產(chǎn)計劃的自動編制、生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化和自動分派、礦山工程智能管理系統(tǒng)這三個維度來進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)和改進(jìn)。生產(chǎn)計劃的一體化自動編制:生產(chǎn)計劃系統(tǒng)露天礦設(shè)備及工藝系統(tǒng)生產(chǎn)計劃系統(tǒng)露天礦設(shè)備及工藝系統(tǒng)時空信息管理子系統(tǒng)采礦設(shè)計數(shù)字化系統(tǒng)時空演化模型動態(tài)構(gòu)建與更新系統(tǒng)VP曲線自動繪制電鏟自動配置礦巖量動態(tài)調(diào)整月度生產(chǎn)計劃溝道工程量溝道幾何尺寸運距自動優(yōu)化年度生產(chǎn)計劃自動規(guī)劃設(shè)備配置圖表自動生成綜合平面圖自動繪制年度生產(chǎn)計劃工程進(jìn)度自動編排設(shè)備數(shù)量自動計算分層平面圖自動繪制崗位標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程系統(tǒng)崗位標(biāo)準(zhǔn)化流程宣貫崗位標(biāo)準(zhǔn)化流程執(zhí)行崗位標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程系統(tǒng)崗位標(biāo)準(zhǔn)化流程宣貫崗位標(biāo)準(zhǔn)化流程執(zhí)行崗位標(biāo)準(zhǔn)化流程評價電腦學(xué)習(xí)手機(jī)學(xué)習(xí)人員匹配流程管理流程優(yōu)化評估 合規(guī)性檢查員工培訓(xùn)學(xué)習(xí)交流流程執(zhí)行統(tǒng)計 流程信息關(guān)聯(lián)績效監(jiān)控分析 效能評價外部接口崗位標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程庫穿孔標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程爆破標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程采裝標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程運輸標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程排土標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程現(xiàn)場輔助標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化和自動分派:優(yōu)化資源配置,減少人為錯誤和時間浪費,提高任務(wù)調(diào)整和變動的柔性能力。固定派車適配傳統(tǒng)人工調(diào)度模式,挖機(jī)和渣土車固定分組分組混裝根據(jù)固定分組,多對多混裝,兼顧管理及效能
自動識別多種派車模式車輛調(diào)度多種派車模式車輛調(diào)度適配不同工況智能派車人工智能根據(jù)工況分析效率,自動配對,使效率得以提高饋信息,礦山企業(yè)可進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。和管理水平,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化和數(shù)字化管理。數(shù)字化作業(yè)管理系統(tǒng)數(shù)字化作業(yè)管理系統(tǒng)系統(tǒng)外部支撐平臺運營支撐管理系統(tǒng)可視化決策平臺大數(shù)據(jù)決策平臺移動應(yīng)用平臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺統(tǒng)計報表績效統(tǒng)計成本統(tǒng)計問題處理任務(wù)單管理培訓(xùn)學(xué)習(xí)班組績效生產(chǎn)能耗作業(yè)統(tǒng)計任務(wù)進(jìn)度培訓(xùn)計劃考核指標(biāo)物料管理作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)分配培訓(xùn)管理培訓(xùn)資源考核管理日常考勤班組核算管理班組預(yù)算作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理作業(yè)檢查生產(chǎn)任務(wù)管理任務(wù)確定基礎(chǔ)管理基礎(chǔ)資料人員信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)配置員工權(quán)限文件資料信息查詢信息發(fā)布工程進(jìn)度和質(zhì)量安全管理智能系統(tǒng):至無人化的方向發(fā)展,從而提升礦山的整體效益和競爭力。穿孔統(tǒng)計管理智能裝藥管理智能導(dǎo)航管理礦山工程管理智能系統(tǒng)外部平臺視頻監(jiān)控管理物料管理礦山工程管理智能系統(tǒng)外部平臺視頻監(jiān)控管理物料管理視頻監(jiān)控管理破碎機(jī)工況管理裝載管理作業(yè)狀態(tài)管理遠(yuǎn)程控制管理故障識別管理排土機(jī)安全管理排土位置管理司機(jī)作業(yè)行為管理智能監(jiān)控管理炮孔性能管理穿孔過程管理行車軌跡管理排土作業(yè)管理調(diào)度管理計量管理供電管理疏干排水管理輔助設(shè)備定位管理輔助設(shè)備作業(yè)管理大數(shù)據(jù)智能決策平臺設(shè)備智能化車載系統(tǒng)時空信息管理系統(tǒng)生產(chǎn)綜合調(diào)度管理系統(tǒng)膠帶運輸管理破碎作業(yè)管理破碎效果管理料位監(jiān)測管理采裝作業(yè)管理穿孔爆破作業(yè)管理卡車位置管理駕駛員行為管理排棄作業(yè)管理卡車運輸管理輔助環(huán)節(jié)礦山工程管理的整體水平通過以上三個維度上的不斷改進(jìn)優(yōu)化將得到顯著提升,實現(xiàn)智能化、高效化和可持續(xù)發(fā)展,提升礦山生產(chǎn)的整體管理水平和生產(chǎn)效率。智能設(shè)備和傳感器技術(shù)的引人員、作業(yè)量等信息的實時采集、處理和分析,為決策提供數(shù)據(jù)支持。智能調(diào)度系統(tǒng)與智能礦山綜合管控平臺的對接,將實現(xiàn)車輛、設(shè)備的最優(yōu)化調(diào)度,提高作業(yè)效率,并減少資源浪費。物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的安全監(jiān)控和預(yù)警,為安全生產(chǎn)提供堅實保障。產(chǎn)數(shù)據(jù),為提質(zhì)增效等管理決策提供更為精準(zhǔn)的信息支持。生產(chǎn)對象端、生產(chǎn)工具端和生產(chǎn)過程端的數(shù)字化鏈接數(shù)字化的效率提升,解決單點數(shù)字化技術(shù)的效率瓶頸問題。 為基礎(chǔ)的數(shù)字孿生系統(tǒng)。數(shù)字孿生系統(tǒng)在智能礦山和智慧城市、數(shù)字工廠等領(lǐng)域存在顯著的區(qū)別。在智慧城市或數(shù)字工廠背景下,數(shù)字孿生系統(tǒng)主要用于相對靜態(tài)的場景環(huán)境以及生產(chǎn)線可視化管理。對于礦山而言,數(shù)字孿生系統(tǒng)同時還是工程作業(yè)的時空對象。因此,數(shù)字孿生系統(tǒng)是礦山數(shù)字化作業(yè)鏈條的起點,既是生產(chǎn)計劃的載體,又是生產(chǎn)進(jìn)度的描述,同時還再現(xiàn)了生產(chǎn)作業(yè)場景,具有三重內(nèi)容和性質(zhì),集成了礦區(qū)最豐富的數(shù)字化信息。生產(chǎn)計劃載體詳實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),能夠?qū)崟r更新礦山狀,從而輔助決策者優(yōu)化生產(chǎn)計劃生產(chǎn)進(jìn)度描述數(shù)字孿生體實時追蹤并記錄礦山開采進(jìn)度,通過數(shù)字化手段提供生產(chǎn)礦山數(shù)字孿生
活動的即時快照,使得管理者能夠及時調(diào)整計劃以應(yīng)對任何變化生產(chǎn)作業(yè)場景數(shù)字孿生體為礦山生產(chǎn)作業(yè)提供虛擬的三維場景,不僅再現(xiàn)了礦區(qū)的物理環(huán)境和作業(yè)流程,還集成了實時數(shù)據(jù)和歷史記錄聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的整合以及生產(chǎn)工具間的數(shù)字孿生體互聯(lián)等三個方面。數(shù)字孿生系統(tǒng)與無人駕駛地圖的對接:低成本、高實時更新?;跀?shù)字孿生系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)打通:車端激光點云數(shù)據(jù)對于作業(yè)區(qū)數(shù)字孿生模型快速更新有重要價值?;跀?shù)字孿生系統(tǒng)的生產(chǎn)工具相互鏈接:實現(xiàn)水平和主動安全能力,這是全鏈條數(shù)字化相較于現(xiàn)有系統(tǒng)的巨大管理優(yōu)勢。生產(chǎn)工具相互鏈接無人化輔助設(shè)備與運輸設(shè)備的綜合協(xié)同將提升礦區(qū)無人化作業(yè)水平和主動安全能力生產(chǎn)工具相互鏈接無人化輔助設(shè)備與運輸設(shè)備的綜合協(xié)同將提升礦區(qū)無人化作業(yè)水平和主動安全能力物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)打通礦區(qū)環(huán)境玉車端傳感數(shù)據(jù)互為補(bǔ)充,基于數(shù)字孿生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)打通數(shù)字孿生系統(tǒng)與無人駕駛地圖對接大規(guī)模數(shù)字孿生服務(wù)平臺可有效解決地圖更新難題,為智能礦山系統(tǒng)提供模型更新以生產(chǎn)過程端串聯(lián)生產(chǎn)對象端與生產(chǎn)工具端程企業(yè)難以做大做強(qiáng)的重要原因之一。數(shù)字化智能化技術(shù)數(shù)字化智能化技術(shù)生產(chǎn)對象端生產(chǎn)過程端生產(chǎn)工具端生產(chǎn)過程端的數(shù)字化轉(zhuǎn)型尚未得到充分開展相關(guān)企業(yè)對數(shù)字化系統(tǒng)、無人化裝備的使用程度有待提升工程管理系統(tǒng)與智能礦山管理系統(tǒng)對接:本藍(lán)皮書在前文已提出了數(shù)字化工程管理系統(tǒng)的構(gòu)建方法,其中重要的一環(huán)是礦山工程管理系統(tǒng)與智能礦山系統(tǒng)的對接。在現(xiàn)有工程外包模式下,智能礦山建設(shè)的責(zé)任和投資主體通常是礦山企業(yè),而最終體現(xiàn)成本和效率的是工程管理企業(yè)。投資和受益的脫節(jié)導(dǎo)致智能礦山政策之后同時也是工程管理成本管控透明化的重要手段。式實現(xiàn)與礦山企業(yè)的一體化管理。工程管理端與無人化裝備端產(chǎn)業(yè)鏈對接:在礦山工程外包的模式下,無人駕駛企業(yè)與主機(jī)廠都是生產(chǎn)工具的提供者,而工程管理企業(yè)則但是從企業(yè)基因的角度看無人駕駛公司最終仍將發(fā)展為工具提供者,而非直接面向礦山企業(yè)的運力承包者。公司派駐的任務(wù)調(diào)度員溝通也存在障礙。進(jìn)行融合,共同培養(yǎng)和塑造數(shù)字化無人化場景下的新型項目經(jīng)理。工程管理端工程管理企業(yè)習(xí)慣于傳統(tǒng)人員管理模式工程管理端工程管理企業(yè)習(xí)慣于傳統(tǒng)人員管理模式無人化裝備端無人駕駛企業(yè)、主機(jī)廠等提供無人駕駛礦卡等礦山生產(chǎn)工具無人駕駛企業(yè)與工程管理企業(yè)針對示范項目共同磨合,形成一體化的管理標(biāo)準(zhǔn)及能力工程管理企業(yè)提高自身數(shù)字化水平,將數(shù)字化系統(tǒng)與無人駕駛系統(tǒng)和裝備進(jìn)行融合,培養(yǎng)數(shù)字化場景下的新型項目經(jīng)理無人駕駛企業(yè)與工程管理企業(yè)針對示范項目共同磨合,形成一體化的管理標(biāo)準(zhǔn)及能力工程管理企業(yè)提高自身數(shù)字化水平,將數(shù)字化系統(tǒng)與無人駕駛系統(tǒng)和裝備進(jìn)行融合,培養(yǎng)數(shù)字化場景下的新型項目經(jīng)理目錄目錄CONTENTS1智能礦山及無人駕駛發(fā)展背景1駕駛關(guān)系礦山及無人駕駛發(fā)展歷程礦山及無人駕駛發(fā)展動力智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分析2智能礦山及無人駕駛市場現(xiàn)狀2礦山建設(shè)現(xiàn)狀礦山市場規(guī)模礦山無人駕駛主要場景礦山無人駕駛市場現(xiàn)狀3智能礦山解決方案和發(fā)展目標(biāo)3空天地智能礦山總體架構(gòu)基于空天地框架的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)趨勢展望智能礦山及無人駕駛產(chǎn)業(yè)趨勢展望礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢4.1智能礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢智能礦山未來三大發(fā)展趨勢46智能礦山的發(fā)展和實現(xiàn),需要智能礦山產(chǎn)業(yè)鏈上各類技術(shù)的協(xié)同進(jìn)步和集成創(chuàng)新。在這一典型的生產(chǎn)場景中,圍繞智能無人化生產(chǎn)組織方式,生產(chǎn)對象端、工具端、過程端正在形成一定的商業(yè)模式,并成為智能礦山未來發(fā)展趨勢。46智能礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢數(shù)字孿生技術(shù)平臺化服務(wù)趨勢數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展問題字孿生建模空間計算、數(shù)字孿生高效低成本構(gòu)建等三個方面的問題。表面三維建模與地質(zhì)建模的融合問題:建模,這類數(shù)字孿生模型僅能搭建生產(chǎn)環(huán)境,不能實現(xiàn)對生產(chǎn)對象的時空數(shù)字定義功能。數(shù)字孿生建??臻g計算問題:礦山數(shù)字孿生體作為生產(chǎn)對象,要為礦山設(shè)計、進(jìn)度、質(zhì)量等方面的數(shù)字化管理提供精確定義和計算支持。目前,大部分三維建模技術(shù)未能匹配融合基于CAD的空間計算引擎,同時也未能實現(xiàn)二維、三維視圖之間的切換,導(dǎo)致三維模型主要被用于展示而非實際的業(yè)務(wù)操作。二、三維圖紙協(xié)同等基本功能也是當(dāng)前亟需解決的問題。數(shù)字孿生高效低成本構(gòu)建問題:質(zhì)量進(jìn)度核驗的周期縮短,高效低成本模型供應(yīng)也是智能礦山柔性生產(chǎn)的基本條件。1表面三維建模與地質(zhì)建模的融合問題1
數(shù)字孿生三個問題
數(shù)字孿生高效低成本3 構(gòu)建問題2數(shù)字孿生建模空間計算問題4.1.1數(shù)字孿生技術(shù)平臺化服務(wù)趨勢數(shù)字孿生技術(shù)平臺化服務(wù)模式率和技術(shù)專業(yè)化。其是解決了因人員技術(shù)限制而難以進(jìn)行進(jìn)一步專業(yè)化處理的問題。不同建模技術(shù)的優(yōu)勢得以互補(bǔ)。臺,同時賦予時空數(shù)據(jù)這一新的維度,為智能礦山綜合管控奠定數(shù)字化基礎(chǔ)。視角和可追溯數(shù)據(jù)支撐,特別為無人化礦山運營的監(jiān)管制度提供了便捷手段。區(qū)域級服務(wù)平臺多源數(shù)據(jù)融合實時數(shù)字模型區(qū)域級服務(wù)平臺多源數(shù)據(jù)融合實時數(shù)字模型生產(chǎn)運營生產(chǎn)運營數(shù)字孿生技術(shù)服務(wù)平臺安全監(jiān)管為智能礦山管理部門提供數(shù)據(jù)支撐,降低監(jiān)管成本以及監(jiān)管工作對現(xiàn)場生產(chǎn)的影響為安全評估提供了空天地視角和可追溯數(shù)據(jù)支撐,特別為無人化礦山運營的監(jiān)管制度提供了便捷手段為智能礦山其他系統(tǒng)提供實時模型,支持即時數(shù)據(jù)需求提供數(shù)據(jù)串聯(lián)平臺,通過時空數(shù)據(jù)增強(qiáng)智能礦山的綜合管控能力為礦山密集區(qū)域提供大規(guī)模的建模服務(wù),帶來規(guī)模經(jīng)濟(jì)無人駕駛大規(guī)模落地瓶頸問題無人駕駛技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展,目前在部分礦山中已經(jīng)開始大規(guī)模落地應(yīng)用,實現(xiàn)了常態(tài)化無人運行、動態(tài)多編組運行。無人駕駛車輛與有人車輛的混合編組也能夠較好地融合運行,技術(shù)上已具備落地的可行性。然而,礦山無人駕駛?cè)匀幻媾R全鏈條數(shù)字化未能貫通、生產(chǎn)過程企業(yè)參與度不足以及成本較高等問題。無人駕駛技術(shù)環(huán)節(jié)未能與智能礦山系統(tǒng)實現(xiàn)全鏈條數(shù)字化貫通:與工程運營企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈分工合作模式也尚未明確。智能礦山系統(tǒng)下生產(chǎn)對象和生產(chǎn)工具的技術(shù)發(fā)展缺少生產(chǎn)過程企業(yè)深度參與:數(shù)字孿生和透明地質(zhì)保障等生產(chǎn)對象技術(shù)以及無人駕駛和遠(yuǎn)程控制等生產(chǎn)工具技術(shù)正在快速發(fā)展,但礦山產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)——工程運營承包企業(yè)的數(shù)字化水平尚未達(dá)到較高水平。工程企業(yè)對于無人駕駛技術(shù)的未來交付車輛或技術(shù)不夠熟悉,限制了生產(chǎn)對象與生產(chǎn)工具的有效銜接,難以實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)作業(yè)全鏈條的貫通。短期內(nèi)無人駕駛運營的成本仍然大幅高于有人運營:實施和落地。無人駕駛尚未與智能礦山系統(tǒng)實現(xiàn)全鏈條數(shù)字化貫通生產(chǎn)對象、生產(chǎn)工具的技術(shù)發(fā)展脫離了生產(chǎn)過程的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)深度參與
短期內(nèi)無人駕駛運營的成本仍然大幅高于有人運營無人駕駛技術(shù)模塊化運營商業(yè)模式涉及企業(yè)較多,在傳統(tǒng)技術(shù)框架下已經(jīng)形成了一定的產(chǎn)業(yè)鏈分工模式。基于數(shù)字化背景下的產(chǎn)業(yè)鏈重組需要通過產(chǎn)業(yè)平臺來逐步推動。中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會成立的礦山無人化運營產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺就是圍繞這一目標(biāo),引導(dǎo)各方思想行動,爭取逐步化解以上問題。首先,在典型示范礦山項目上將智能礦山頂層設(shè)計與無人駕駛系統(tǒng)進(jìn)行融合。項目啟動之初即以實現(xiàn)礦山業(yè)務(wù)鏈全流程數(shù)字化為目標(biāo),整合智能礦山的綜合管理平臺、無人駕駛的云控制平臺、5G通信技術(shù)以及超融合數(shù)據(jù)中心等,形成統(tǒng)一的配置體系。這一整合旨在減少各系統(tǒng)間的重復(fù)配置成本,并確保礦山環(huán)境、安全監(jiān)測、管理數(shù)據(jù)與無人駕駛業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及其他相關(guān)信息的數(shù)據(jù)貫通。特別是對于道路平整、粉塵處理設(shè)備的統(tǒng)一調(diào)度管理,可有效降低無人駕駛的環(huán)境復(fù)雜度以及感知難度?;A(chǔ)。人化運營提供制度保障,并逐步推動礦山安全費用對于無人化運營的政策補(bǔ)貼扶持。01 01 在典型示范礦山項目上將智能礦山頂層設(shè)計與無人駕駛系統(tǒng)進(jìn)行融合實現(xiàn)全鏈條貫通0203 逐步建立礦山無人化工程場景合法化的制度體系,從根本上為無人化運營提供制度保障4.1智能礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢一體化協(xié)同管理智慧中臺趨勢綜合管控平臺現(xiàn)有問題智能礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求大部分礦山企業(yè)配備綜合管控平臺系統(tǒng)。綜合管控平臺系統(tǒng)作為礦山各個子系統(tǒng)集成中心和數(shù)據(jù)融合管理中心,與5G的基礎(chǔ)設(shè)施和公共平臺。從礦山實際應(yīng)用的情況看,綜合管控平臺等同類系統(tǒng)仍需要解決業(yè)務(wù)與職能管理一體化缺失、多源數(shù)據(jù)未以時空數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)以及數(shù)字化一體化融合不完善等問題。平臺建設(shè)未能基于業(yè)務(wù)管理及職能管理的一體化、精細(xì)化流程優(yōu)化:來的新方法和工具以及對管理職能的重塑。目前的多源數(shù)據(jù)融合未能以時空數(shù)據(jù)為平臺基礎(chǔ):時間信息空間信息礦山對象信息礦山事件信息時間信息空間信息礦山對象信息礦山事件信息屬性信息從采礦設(shè)計到工程進(jìn)度計劃鏈條尚未實現(xiàn)數(shù)字化和一體化融合:傳統(tǒng)的采礦設(shè)計主要是基于CAD質(zhì)建模、儲量計算和礦體估值技術(shù)都取得了較大的進(jìn)步。然而,在三維采礦設(shè)計完成后,三維模型并未能有效傳遞至其他業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),導(dǎo)致生產(chǎn)計劃和進(jìn)度安排未能與塊體模型建立數(shù)字化的聯(lián)系。與建筑行業(yè)通過BIM技術(shù)實現(xiàn)的協(xié)同管理相比,礦山行業(yè)尚未應(yīng)用類似的一體化管理平臺,業(yè)務(wù)流程之間依然依賴于圖紙交換而非模型數(shù)據(jù)交換,主要在于礦山行業(yè)缺少能夠?qū)崿F(xiàn)模型數(shù)據(jù)交互的協(xié)同管理平臺。數(shù)據(jù)來源:公開資料,億礦通 獲取更多維度報告數(shù)據(jù),請訪問億礦通官網(wǎng)()4.1智能礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢4.1.3一體化協(xié)同管理智慧中臺趨勢礦山綜合管控平臺向協(xié)同管理方向發(fā)展前各類相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,綜合管控平臺將進(jìn)一步向協(xié)同管理平臺的方向發(fā)展。強(qiáng)其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)功能維度和可視化管理便捷性。其次,隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,礦山的業(yè)務(wù)管理和職能管理存在較大的優(yōu)化空間。高效率的測量和建??商岣呱a(chǎn)計劃的更新頻率,相關(guān)的安全管理、風(fēng)險預(yù)警管理從相對業(yè)務(wù)后端逐步與以往基于各個專業(yè)知識和管理要求建立的職能部門,存在一崗多能、綜合管理等方面優(yōu)化的空間。智能化、無人化礦山的建設(shè),將通過技術(shù)驅(qū)動管理職能逐步匹配適應(yīng)智能化、無人化。最后,從三維礦山設(shè)計到生產(chǎn)計劃、工程進(jìn)度計劃,基于三維地質(zhì)模型的數(shù)字孿生平臺可實現(xiàn)作業(yè)空間運籌優(yōu)化,通過礦體的模型對象數(shù)字化實現(xiàn)采礦設(shè)計、計劃編制、任務(wù)分配一體化建模管理?;谌S數(shù)字孿生模型的一體化管理,是礦山精細(xì)化、柔性化生產(chǎn)管理的成熟狀態(tài),全鏈條數(shù)字化將使礦山生產(chǎn)實現(xiàn)前所未有的效率提升。相較于傳統(tǒng)管理系統(tǒng),整個數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)而推動協(xié)同管理下的智能調(diào)度、柔性生產(chǎn)。為實現(xiàn)以上發(fā)展方向,需要基于數(shù)字空間底座等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)一步整合各類業(yè)務(wù)系統(tǒng),融合精
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