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在近1000米深的礦井中，手持礦用本安手機（5G），工作人員即可與地面進行高清視頻通話；在地面層的操作臺上，工作人員看著電子屏幕，就能對井下的開采設(shè)備進行操控；還有敬業(yè)的“皮帶智能巡檢機器人”，可以不間斷地對輸煤皮帶整條生產(chǎn)線的環(huán)境和安全進行監(jiān)測……在移動5G的賦能下，這些智能化的應(yīng)用即將在金嶺煤礦落地使用。
智慧礦山是世界礦業(yè)發(fā)展大趨勢，煤礦智能化是煤炭安全高質(zhì)量發(fā)展的核心支撐。為助推煤炭行業(yè)踏上“數(shù)智化”轉(zhuǎn)型路，河南移動鄭州分公司將5G通信、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)引入煤炭行業(yè)，積極推進5G智慧礦山建設(shè)，提升煤炭安全保障能力及開采生產(chǎn)效率，降低開采成本和損耗，為煤礦開采注入5G“智慧芯”，智“繪”5G“煤”好新未來。
搭建5G-A專網(wǎng)，“剪”掉井下設(shè)備通信線纜
煤礦作為礦業(yè)的細分行業(yè)，煤炭能源生產(chǎn)占比超過70%，其中85%來自地下開采。正如外界所知，煤炭企業(yè)生產(chǎn)面臨地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、自然災(zāi)害多、開采難度大、采煤裝備自動化程度低、可靠性差等各種問題。位于登封市君召鄉(xiāng)的金嶺煤礦，其高質(zhì)量發(fā)展道路也被這些問題制約著。
為破解煤炭行業(yè)的傳統(tǒng)難題，助力金嶺煤礦實現(xiàn)井下無人化、少人化、遠程化、智能化采煤，提升采礦作業(yè)的精準性、穩(wěn)定性和工作效率，河南移動鄭州分公司基于礦山產(chǎn)業(yè)5G專網(wǎng)先行先試的經(jīng)驗積累，構(gòu)建了地下智能化綜合性通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了井下工作面到井口等巷道的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
“我們此次搭建的是業(yè)界先進的5G-A專網(wǎng)，即5.5G網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)實測網(wǎng)絡(luò)上行達1.1Gbps，能夠滿足100多路高清攝像頭的視頻回傳。”河南移動鄭州分公司政企部行業(yè)經(jīng)理王子睿告訴記者，5G-A基站設(shè)備覆蓋距離較原有5G基站設(shè)備提升50%以上，部署成本降低30%以上。5G-A專網(wǎng)具有萬兆速率、確定性體驗、全場景物聯(lián)、通感一體等多項能力，可為高清視頻通信、遠程操控、巡檢機器人等應(yīng)用打下堅實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
以往，井下設(shè)備要和地面取得聯(lián)系，往往需要搭建通信線纜，這導(dǎo)致各類設(shè)備非常不方便移動。王子睿介紹說：“有了5G-A專網(wǎng)后，在井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)的末端，就可以將通信線纜這條‘辮子’剪掉，讓井下設(shè)備‘輕裝上陣’，將‘井上控制井下、末端剪辮子’輕松變?yōu)楝F(xiàn)實。”
智能采掘、AI識別，革新傳統(tǒng)井下作業(yè)模式
“以前的采掘現(xiàn)場都是塵土飛揚，雖有信息化操作，但還是需要人在現(xiàn)場控制�，F(xiàn)在，利用5G等信息化技術(shù)，可以將井下數(shù)據(jù)回傳到地面，通過遠程采掘來挖煤。”王子睿解釋說，基于5G低時延的特性，將5G工業(yè)模組與采掘傳輸裝備深度融合，通過部署在煤礦地面層的控制平臺，即可實現(xiàn)煤礦采掘和生產(chǎn)中各類信息的實時交互和遠程控制，進而讓一線煤炭工人遠離惡劣工作面。
智能采掘只是河南移動鄭州分公司基于5G-A專網(wǎng)打造的5G應(yīng)用之一。在金嶺煤礦，河南移動鄭州分公司還為其打造了皮帶巡視機器人應(yīng)用和5G+AI主煤流識別分析應(yīng)用。
據(jù)介紹，皮帶巡視機器人本體內(nèi)裝載了粉塵、氧氣、一氧化碳、可燃氣體、硫化氫、溫濕度、噪聲、火情及防碰撞等多種傳感器，并配備有高清攝像鏡頭和紅外熱成像儀，可360°全方位對輸煤皮帶整條生產(chǎn)線的環(huán)境進行監(jiān)測，精準識別各種安全隱患和事故風(fēng)險，實時感知煤礦安全態(tài)勢，完成告警與異常事件處理流程，減少人工錯檢、漏檢、安全等問題，大大降低人工巡檢成本。
5G+AI主煤流識別分析應(yīng)用則可及時發(fā)現(xiàn)膠帶機空載、有人落入、異物落入、縱向撕裂等情況，也可對皮帶機進行在線X光檢測，及時發(fā)現(xiàn)皮帶接頭拉伸、皮帶腐蝕、鋼絲斷裂等隱患，還可對皮帶機進行震動檢測，及時發(fā)現(xiàn)皮帶機異常。王子睿說：“一旦監(jiān)測到意外情況，后臺相關(guān)人員就能第一時間收到信息，安排工作人員快速處理，避免出現(xiàn)重大事故。”
在他看來，5G技術(shù)給煤礦帶來的最大改變和影響就是為煤礦智能化賦能，助力煤礦建成少人工作面或無人工作面，最終將人從繁重的、危險的場所解放出來，提高煤礦的安全水平和工作效率。
視頻通信、智能調(diào)度，提升采礦作業(yè)精準性穩(wěn)定性
在井下，瓦斯、水、火、煤塵使得工作環(huán)境非常不穩(wěn)定，一個小小的電磁都有可能引發(fā)事故，因而不得攜帶手機，若井下要與井上聯(lián)系，必須要用固定位置的座機來聯(lián)系。這是金嶺煤礦以前的傳統(tǒng)通信模式。
如今，隨著地下礦井移動5G-A專網(wǎng)的搭建，成功解決了過去井下作業(yè)無網(wǎng)絡(luò)信號、技術(shù)文件無法同步、監(jiān)控畫面無法實時傳輸、井下井上信息不暢等諸多難點。王子睿說：“井下工作人員使用礦用本安手機（5G），隨時隨地都可與井上人員進行高清視頻通話，實時溝通井下的情況。”
此外，河南移動鄭州分公司還在礦井智能物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上打造了金嶺煤業(yè)智能調(diào)度指揮平臺。該平臺可對綜采、掘進、自動化設(shè)備、能耗進行全方位數(shù)據(jù)收集和接口管理，并通過對“設(shè)備+車輛+環(huán)境+人員+地測”數(shù)據(jù)的有效關(guān)聯(lián)、挖掘和處理，形成大數(shù)據(jù)分析，進而對設(shè)備及井下情況作出綜合智能決策處理。
基于智能調(diào)度指揮平臺，金嶺煤礦可有效的將安全監(jiān)控、應(yīng)急廣播、人員定位、有線、無線、視頻、電力監(jiān)控、預(yù)案管理等系統(tǒng)進行融合或聯(lián)動，實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一監(jiān)控、智能聯(lián)動。
5G技術(shù)在煤礦的應(yīng)用，不僅解決了通話傳輸?shù)膯栴}，更提升了綜采掘進水平、機器人應(yīng)用水平、井下環(huán)境監(jiān)測水平、數(shù)據(jù)應(yīng)用水平和煤礦綜合管控水平。王子睿說：“如今，5G-A專網(wǎng)以及智能采掘、AI識別、視頻通信、智能調(diào)度等5G應(yīng)用均已建設(shè)完畢，金嶺煤礦隨時都可投入使用。”
接下來，河南移動鄭州分公司將繼續(xù)以5G技術(shù)為基座，在工業(yè)領(lǐng)域提供更多5G應(yīng)用場景，將5G智慧礦山建設(shè)向更深層次、更廣領(lǐng)域推進，提高礦山企業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)省人工成本，保障礦山生產(chǎn)安全，促進科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)傳統(tǒng)礦山向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新飛躍。
