Tại các mỏ than lộ thiên ở Nội Mông (Trung Quốc), hàng trăm xe tải khai thác cỡ lớn đang vận hành mà không cần tài xế. Những phương tiện này có thể tự động thực hiện toàn bộ quy trình từ xúc tải, khởi động, tăng tốc, chuyển hướng, tránh vật cản cho tới dừng xe và đổ vật liệu nhờ hệ thống điều phối thông minh tích hợp giữa phương tiện, hạ tầng và nền tảng điện toán đám mây.
Tại khu mỏ Trát Cáp Náo Nhĩ, 131 xe tải khai thác không người lái hiện đã đạt sản lượng bóc đất đá hơn 20 triệu mét khối, sản lượng cao nhất trong ngày đạt 85.000 mét khối và duy trì vận hành liên tục gần 2 năm. Trong khi đó, tại mỏ Y Mẫn, 100 xe tải năng lượng mới không người lái đang vận chuyển hơn 60.000 tấn than nguyên khai mỗi ngày.
Điểm cốt lõi của mô hình này nằm ở hệ thống công nghệ tích hợp gồm cảm biến, định vị, mạng truyền thông tốc độ cao và trí tuệ nhân tạo.
Ở lớp cảm biến, xe được trang bị radar laser (LiDAR), radar sóng milimet và camera quang học. LiDAR có nhiệm vụ dựng bản đồ 3D của môi trường xung quanh bằng cách phát tia laser để nhận diện địa hình, vật cản và khoảng cách trong phạm vi khoảng 100 mét. Công nghệ này hoạt động ổn định cả vào ban đêm hoặc trong môi trường thiếu sáng.

Radar sóng milimet hỗ trợ phát hiện mục tiêu trong điều kiện nhiều bụi, mưa hoặc tuyết - vốn là môi trường phổ biến tại các mỏ lộ thiên. Theo dữ liệu trong ngành, khi bụi dày đặc, khoảng cách nhận diện của camera quang học có thể giảm từ khoảng 150 mét xuống dưới 5 mét. Để khắc phục hạn chế này, hệ thống xe không người lái sử dụng công nghệ truyền thông V2X nhằm cho phép phương tiện trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhau và với hạ tầng xung quanh. Hệ thống này có thể cảnh báo nguy cơ va chạm ngay cả khi vật cản nằm ngoài tầm nhìn trực tiếp.
Khâu định vị được hỗ trợ bởi hệ thống vệ tinh Bắc Đẩu kết hợp công nghệ RTK, cho phép xe xác định vị trí với sai số chỉ vài centimet. Trong các khu vực tín hiệu GPS yếu hoặc bị che khuất như hầm mỏ, công nghệ định vị UWB sẽ hỗ trợ bổ sung.
Dữ liệu từ toàn bộ cảm biến được truyền liên tục qua mạng 5G chuyên dụng của khu mỏ với độ trễ khoảng 10 mili giây. Sau đó, hệ thống AI trung tâm sẽ phân tích tình trạng đường sá, mật độ phương tiện, điều kiện vận hành và nhiệm vụ khai thác để đưa ra quyết định di chuyển gần như theo thời gian thực.
Trung tâm điều phối có thể cùng lúc quản lý hàng trăm xe tải, tự động phân bổ tuyến đường, tối ưu lịch trình và hạn chế ùn tắc hoặc va chạm. Trong trường hợp cần thiết, hệ thống giám sát từ xa cũng cho phép can thiệp thủ công.

Ngoài hiệu suất vận hành, yếu tố an toàn là lý do quan trọng thúc đẩy việc triển khai xe không người lái trong ngành khai khoáng. Các mỏ lộ thiên thường có điều kiện làm việc khắc nghiệt với nhiệt độ rất thấp, bụi dày đặc và nguy cơ tai nạn cao. Việc giảm số lượng lao động trực tiếp trong khu vực khai thác giúp hạn chế rủi ro cho con người.
Điện hóa cũng là xu hướng đi kèm với tự động hóa. Theo số liệu từ mỏ Y Mẫn, đội xe tải điện không người lái có thể giúp giảm hơn 15.000 tấn dầu diesel mỗi năm và cắt giảm khoảng 48.000 tấn khí CO2.
Một số dự án thử nghiệm tương tự đã được triển khai tại Australia, Nga và Tây Tạng. Theo báo cáo của Sullivan, thị trường xe tự lái trong ngành khai khoáng ngoài Trung Quốc dự kiến tăng từ 700 triệu USD năm 2024 lên khoảng 8,1 tỷ USD vào năm 2030.
(Theo Baijiahao)
