大廠布局的智慧礦山，利好多條半導體賽道

2022 年 9 月，工信部印發《5G 全連接工廠建設指南》，指出在「十四五」期間，面向原材料、裝備、電子等制造業各行業以及采礦、港口、電力等重點行業領域，建成 1000 個分類分級、特色鮮明的工廠，打造 100 個標桿工廠，推動 5G 融合應用縱深發展。實現生產單元廣泛連接、信息（IT）運營（OT）深度融合、 數據要素充分利用、創新應用高效賦能的新局面。

在工信部發布的《2023 年 5G 工廠名錄》中，有 15 家智慧礦山進入名單。

提到礦山，過去人們想到的畫面或許是電影《盲井》里的畫面，在漆黑的礦井中工作，將安全交給老天，擔心是否會發生意外。即使在 2023 年，我們也能看到有礦難新聞的發生。2022 年 3 月 14 日，中國國家礦山安全監察局公布的數據顯示，2021 年，中國礦山共發生事故 356 起、死亡 503 人。這一個個數字后面是悲劇的相乘，智慧礦山的出現就是為了減少這種悲劇的出現。

智慧礦山是以礦山數字化、信息化為前提和基礎，對礦山生產、職業健康與安全、技術支持與后勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理，建設智慧礦山，最終實現安全礦山、無人礦山、高效礦山、清潔礦山的建設。根據官方統計，通過智能化建設，2016 年到 2022 年中，全國煤礦井下作業人員共計減少了 37 萬人。減少的數字代表著工作效率的提升，更代表著安全的提高，不安全的減少。

因此，從宏觀的角度來看，智慧礦山將有利于我國相關產業的發展；從個人的角度來看，智慧礦山是為每一個從業者的人身保障。

礦山如何智慧？

智慧礦山建設主要包括：智慧生產系統、智慧職業健康與安全系統、智慧技術支持與后勤保障系統建設。智慧礦山就是對生產、職業健康與安全、技術和后勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理的智能礦山。不難看出，礦山的數字化、信息化是智慧礦山建設的前提和基礎。而數字化、信息化的基礎離不開半導體產品的支持。得益于此，智慧礦山將有望成為半導體產品增長的新市場。其中主要的半導體品類包括：遠程控制礦卡、通信芯片以及傳感器等。

遠程控制礦卡

提到「礦卡」大家并不陌生，而這里提到的礦卡是真·礦卡。智慧礦山網聯自動駕駛應用總體技術架構從三個層次進行構建，提供「智能網聯礦卡、車聯網、云平臺」協同的一體化自動駕駛服務。智能網聯礦卡包括車體和車載智能化設備，實現智能感知、決策與控制；車聯網基于 LTE-V2X 和 5G 系統構建車與車、車與路、車與云平臺的信息傳輸；云平臺提供聯合決策和協同控制，實現遠程駕駛、自動駕駛的業務管理和網絡信息管理。

礦卡本體加裝激光雷達、毫米波雷達、高清攝像頭、差分 GPS 定位等數采終端和車輛控制終端，輔以高精定位，基于邊緣計算能力和礦山調度平臺，實現礦卡的遠程駕駛、倒車入位、精準?？康茸鳂I任務。遠程控制礦卡作業能夠降低露天礦人員的實地參與，提升員工的安全性。在礦山上的遠程控制礦卡業務需要 5G 的低時延、大帶寬和低時延的能力，滿足多臺車的通信需求。

通信芯片

從遠程控制礦卡的描述中，可以看到通信在智慧礦山中起到非常重要性作用。原因不難理解，智慧礦山極高的無人化需要控制端與邊緣設備時刻進行數據傳輸。

礦用 5G 通訊技術為煤礦信息化、智能化建設提供了基礎，5G 模組是承載終端接入網絡的關鍵部件，通過使用 5G 模組，設備才能向 5G 系統發出接入請求，進行用戶鑒權，將數據轉發?？梢哉f 5G 模組就是一臺 5G 終端設備的心臟。這也解釋了為什么正在開篇提到的 5G 工廠名單中有許多 5G 工廠來自煤礦行業。

目前來看，5G 模組的廠家比較豐富，華為、中興、移遠等主流大廠早已發布了相關模組的信息并投入使用。展銳與海信集團達成合作，海信基于展銳唐古拉 V510 推出了 5G 模組和 5G DTU 打造智慧采礦數字化解決方案。該方案可實現無人巡檢、智能掘進、設備和人員精準定位、數據實時上報、作業實時監控等。在降低 18% 設備故障率的同時，也讓礦井作業更安全，管理更智能，并給采礦企業帶來明顯效益提升。

傳感器

隨著采礦業的發展，其實當前許多的礦難發生的原因更多的是不規范操作導致的意外。設置傳感器一方面有助于煤礦企業自己監控工作環境，另一方面則有助于監管部門對煤礦企業進行監控。

據有關部門介紹，目前我國煤礦產業，基本建成了煤礦安全風險監測預警「一張網」，以防范化解煤礦瓦斯、火災、水害、沖擊地壓等重大安全風險為目標。煤礦企業到地方監管監察部門到國家監察機關的互通網絡，已經聯網接入了所有正常生產建設煤礦的安全監控、人員定位、視頻監控等感知數據。這張網可實時監測全國 60 余萬個傳感器、80 余萬名入井作業人員、3.9 萬戶作業視頻監控數據，共享了氣象和電力大數據，用電監測現已覆蓋了全國 75% 的煤礦企業，開發了多種風險分析預警功能，可以有效地監測瓦斯和一氧化碳濃度超限、異常波動、高值報警，以及井下作業人數、用電量異常等情況，并可對未來 24 小時受臺風以及 50 毫米以上強降雨等極端天氣威脅的礦山企業進行分析預警。

在非煤礦山方面，以危險程度較高、易發生事故的尾礦庫、地下礦山、高陡邊坡露天礦山為監測重點，正在推進建設全國非煤礦山安全風險監測系統，并安排部署將全國露天礦山邊坡監測、水害監測、視頻監控全部納入「一張網」。目前，全國所有在用尾礦庫和全部「頭頂庫」都已經建設了在線監測系統，絕大部分都已經聯網接入國家平臺，邊坡現狀高度 200 米以上的金屬非金屬露天礦山都建設了邊坡在線監測系統。

在這樣重要的檢測系統中，需要大量的傳感器發揮作用。智能傳感器可以實時監測礦山的各種參數，如溫度、濕度和氣體濃度等，從而提前發現潛在的安全隱患。主要包括的傳感器有：激光光譜分析氣體傳感器、光纖光柵物理量傳感器、光纖分布式溫度傳感器等礦用傳感器、激光甲烷傳感器、礦山微震監測系統中的光纖加速度傳感器及采空區火災監測預警系統中的光纖分布式溫度傳感器。

大廠加速布局智慧礦山

國家礦山安全監察局安全基礎司司長孫慶國表示，近年來，中國以科技創新為驅動，以減人增安為目標，采取了一系列措施推動礦山智能化建設，目前呈現出加速發展、全面發展態勢?，F在全國建有煤礦智能化工作面共 1400 個，有智能化工作面的煤礦達到 730 處，產能占比達到 59.5%。

從這樣的數據來看，智慧礦山未來還有很大的增長空間。這也讓這一領域在最近資本市場相當謹慎的情況下可以收獲融資。今年 11 月，無人運輸解決方案及運營服務提供商踏歌智行獲過億人民幣 C1 輪融資。由金沙基金領投，寶通科技跟投，勢能資本擔任本輪融資獨家財務顧問。本輪融資將用于研發投入、市場推廣和履單供應鏈。

商湯智能、科大訊飛、華為等企業都已經針對智慧礦山提出了解決方案。商湯科技推出了智能礦山 AI 感知系統，以領先的人工智能技術和產品賦能傳統煤礦生產和開采領域，加速煤炭企業的智能化轉型與升級。2022 年以來，商湯科技智能礦山 AI 感知系統已實現在神東煤炭集團、中煤集團、開灤集團等旗下多個煤礦部署落地和試運行。

科大訊飛基于訊飛在 AI 能力、知識圖譜及大數據分析治理等國際領先的技術及經驗，在礦山語音調度、數據中臺、管控平臺虛擬人等場景應用上，推出行業特色解決方案，數據中臺是指通過數據技術，對海量數據進行采集、計算、存儲、加工，同時統一標準和口徑。數據中臺把數據統一之后，會形成標準數據，再進行存儲，形成大數據資產層，進而為客戶提供高效服務。數據中臺包括數據模型，算法服務，數據產品，數據管理等等。

華為也已經為智能化煤礦的井工礦提供綜采面全景視頻拼接解決方案、智能作業輔助系統和元圖工坊數字孿生使能平臺、為露天礦提供無人駕駛、采礦準備遠控的方案。

智慧礦山建設過程中存在一系列的挑戰，例如行業標準還需要進一步推進和深入；企業各個系統之間的互聯互通難度大、成本高；數據共享和數據流轉不暢，各類煙囪式的系統林立導致數據孤島問題比較突出，各種生產設備接口不統一等等。

這些挑戰也正是行業參與者的機遇所在，誰能把握？