“平行矿山系统”为安全筑屏障

（来源：科普时报）矿产资源是我国经济社会发展的物质基础，在“十四五”期间仍将保持高位运行。随着自动驾驶技术的发展，产业界产生了无限遐想：在矿山卡车上加装传感器，在矿山里实现无人驾驶。相比于单台设备的无人化，矿山更需要所有设备之间的集群化智能协同无人作业，“平行矿山系统”这一解决方案应运而生。

图为国能集团神宝煤矿无人矿山卡车  图片由作者提供

 “平行矿山系统”源于中国科学院自动化研究所王飞跃研究员多年前提出的平行系统的概念，核心是将人工社会、计算实验与平行执行有机组合，构成“虚实互动的机群系统管理与调度方法”。所谓“平行矿山系统”，就是通过运用数字化技术模仿真人，像真人一样地工作。这一过程需要大量数字技术的计算、分析，在网络当中进行试验，以达到对实际工作的无人驾驶矿山车辆和设备的调控。

王飞跃认为，“矿山是无人驾驶技术落地的最理想场景”。无人驾驶技术要想实现上路，不能拿人命做试验，而矿山大多处于人烟稀少、外部干扰较少、安全性相对可控的地方，这种封闭环境给无人驾驶技术提供了率先落地的机会。

“平行矿山系统”是典型的复杂系统，不同于城市交通当中人车混杂的场景。“平行矿山系统”主要包括无人矿卡、自主挖掘、铲运机等组成的真实系统，虚拟平行矿山、大数据分析、深度学习等组成的预测系统，管控调度和接管平台组成的引导系统。矿山生产运行的各种数据被传输至信息处理中心，在信息处理中心通过数据融合、数据挖掘、可视化处理等手段构建与实际矿山运行系统平行的各个子系统。

 “平行矿山系统”根据矿山的实际场景进行模拟，然后在系统当中将驾驶员从现场施工车辆上“幻影移形”到平行矿山管控中心，远程接管平台负责监控矿山设备的运营，在无人矿卡运输平台、自主挖掘或铲运平台，主动提出接管请求时，经过平行无人矿山管控中心的综合决策，下达接管指令，由远程接管平台实现对多台设备干预与接管。平行矿山管控中心和无人矿卡运输平台，以及自主挖掘、铲运平台搭载多种传感设备实行互动，实现矿山自主挖掘、装载，无人化运输、卸载一体化作业。

随着互联网技术、人工智能技术的不断发展，围绕“智慧矿山”“矿山无人化”的应用越来越多。以平行系统为基础，由中科院孵化、慧拓智能发布的“愚公”无人矿山整体解决方案，将是国内自主研发的矿山无人化全栈式整体解决方案。

目前，“愚公”无人矿山整体解决方案已应用于国内近20个露天矿，服务煤矿、冶金、有色、水泥四大行业。

随着“平行矿山系统”等智慧矿山技术的应用落地，未来矿山开采工作将变得更加自动化、无人化、远程化，让矿工的工作条件得到改善，人身安全得到保障。

（作者系中科院自动化研究所副研究员）