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5G﹢智慧矿山:助力矿业高质量发展

2021-09-13 分享


    矿业是国民经济的重要支柱产业,为国家经济建设提供了能源和原材料,矿业为中国经济的发展和人民生活水平的提高作出了巨大贡献。现代矿业依托科技进步、金融市场和先进产业组织形式,而5G、人工智能、物联网和大数据等新兴关键技术的发展,为矿业的高质量发展和转型升级提供了原始动能。

 

  近年来,我国智慧矿山建设不断提速。2020年3月,国家发改委、国家能源局、工业和信息化部等八部门联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,随后各地方政府能源局等主管部门陆续出台实施、验收政策,全面启动了煤炭行业新基建,进一步明确在矿山行业推进5G、人工智能等新一代信息技术的应用。

 

  5G技术的大带宽、低时延、广连接特性,为打造智慧矿山创新型应用,助力矿山行业转型升级奠定了坚实基础。为了推进5G融合应用加速普及,工业和信息化部等十部门不久前正式发布《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》(以下简称《行动计划》),明确指出要“推广5G在能源矿产、金属矿产、非金属矿产等各类矿区的应用”。

 

  5G如何在能源矿产、金属矿产、非金属矿产等领域实现应用,助力矿业智能化发展?

 

  作为能源矿产的重要组成部分,我国煤矿大部分处于地表以下,井下掘进面、综采面等核心工作区存在较高危险性,人员安全生产问题突出,急需无人化替代方案。但井下作业设备移动性强,工作面光纤损耗大,4G带宽小、时延高,WiFi等无线网络传输距离短、穿透性差、不稳定,无法满足落地创新应用、保障安全生产的通信需求。为满足智慧矿山网络需求,业界积极研发“矿用5G基站”“煤矿5G专网架构”“超千兆上行5G功能”“矿用5G终端”等5G新产品、新技术,开通煤矿园区井上、井下一体化5G专网。

 

  井上井下协同作业:利用5G大带宽特性,通过矿用5G手机、智能头灯等,井下人员可以随时随地与井上管理人员、技术人员实现昏暗环境下的4K超高清视频通话,助力井上技术人员看清井下生产细节,提高管理、技术支撑效率。

 

  5G﹢综采智能化工作面:将工作面数据在集控中心进行汇聚,通过5G网络实现地面对工作面采煤机、液压支架、三机设备的远程操作,对工作面监控数据、视频的回传。

 

  5G井下巡检机器人:通过改造巡检机器人为5G控制、回传,替代人工巡检,实现4K高清视频、红外、瓦斯、烟雾传感器等数据通过机器人5G模组传回,在地面平台可以直接对变电所机器人远程操控并通过机器人井上井下对讲,提高设备监测信息采集的自动化、智能化水平。

 

  基于5G网络的智能化掘进工作面:改造掘进机,加装5G﹢4K高清摄像头和5G CPE转换设备,实现在地面通过5G专网远程监控、自主导航行走,自动定位截割等采掘工作功能。5G促进了智能煤矿技术的快速发展,提升了煤矿安全生产智能感知系统的井下精准定位水平,多项5G智能煤矿应用的部署,帮助煤矿实现了矿井的无人化、自动化、可视化运行,极大地提升了矿山的智能化水平和本质安全水平。