飛象網(wǎng)訊 （計育青/文）30多年來，神東煤炭集團積極采用國內(nèi)外先進技術(shù)和設(shè)備，打造了千萬噸礦井群的“神東模式”，成為世界煤炭行業(yè)安全、高效、綠色、智能生產(chǎn)的典范。5G時代來臨之后，神東煤炭集團又積極應(yīng)用5G技術(shù)來推進自身的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，取得了巨大的成功。在近日舉行的2022世界5G大會“5G與智慧礦山論壇”上，神東煤炭集團智能技術(shù)中心主任崔亞仲介紹了在5G應(yīng)用上取得的最新成果。
煤礦智能化先鋒
神東煤炭集團是國家能源集團的骨干煤炭企業(yè)，主要負責(zé)管理神府東勝煤田骨干礦井、山西保德煤礦以及配套項目的生產(chǎn)運營。目前神東擁有大型現(xiàn)代化安全高效礦井13個，總產(chǎn)能超過2億噸，采掘機械化率100%，資源回采率80%以上，原煤生產(chǎn)效率最高達到150噸/工，直接工效最高達到1170噸/工，主要指標(biāo)達到國內(nèi)第一、世界領(lǐng)先水平。
截至2022年，神東煤炭集團有12礦13井通過了地方政府智能化驗收，建成24個智能綜采工作面、26個智能掘進工作面，井下固定崗位實現(xiàn)了無人值守，應(yīng)用了五大類、153臺機器人。在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)，神東煤炭集團建成了全球采礦行業(yè)規(guī)模最大的企業(yè)級5G專網(wǎng)，13個礦井全部實現(xiàn)5G技術(shù)應(yīng)用，上灣礦區(qū)更是成功試點了“5G+電動車+無人駕駛”的綜合應(yīng)用。
在礦區(qū)作業(yè)面之外，神東煤炭集團還從2020年起開始建設(shè)生產(chǎn)運營協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，將企業(yè)的運營管理模式從“單一專業(yè)化分析”向“集團全面匯總預(yù)測”轉(zhuǎn)變，推動企業(yè)管理和運營向著數(shù)字化、智能化方向演進。
全場景數(shù)智化
據(jù)崔亞仲介紹，神東煤炭集團引入5G技術(shù)的目標(biāo)是實現(xiàn)井下所有場景的數(shù)智化升級，包括工業(yè)控制、數(shù)據(jù)接入上傳、語音通信、監(jiān)測監(jiān)控、人員定位等。為此神東煤炭集團與中國電信、中國聯(lián)通、華為和中興通訊等合作，搭建了基于5G網(wǎng)絡(luò)的“兩網(wǎng)一云一底座五平臺N應(yīng)用”。整個系統(tǒng)由33臺核心交換機、127臺匯聚交換機、127臺HUB、38臺BBU、900臺PRRU以及1300公里長的主干光纜構(gòu)成，服務(wù)范圍300平方公里，能夠支持4萬人工作。“目前井上下接入設(shè)備有30多萬臺，主干網(wǎng)絡(luò)采用了100G技術(shù)，這是全世界最大的企業(yè)級5G專網(wǎng)�！贝迊喼僬f。
神東5G專網(wǎng)有六大優(yōu)勢。一是井上下一體化，而且橫跨陜、蒙、晉三省，兼用中國電信、中國聯(lián)通兩大運營商的基礎(chǔ)設(shè)施以及華為、中興通訊兩家廠商的系統(tǒng)設(shè)備。二是規(guī)�；渴饝�(yīng)用了低功率、高壓防爆、高可靠性的井下專網(wǎng)設(shè)備，為井下5G的規(guī)模部署探索了前進之路。三是首次在全礦井應(yīng)用了100G承載網(wǎng)方案。四是在井下實現(xiàn)了穩(wěn)定的超寬帶上行。五是在空間狹小的作業(yè)面部署了5G漏纜天線，不但少干擾、免切換，實測還能夠支持低于50ms時延的遠程控制。六是首次將5G和UWB技術(shù)融合應(yīng)用，為無人駕駛等場景提供了大帶寬、低時延和精準(zhǔn)的井下定位導(dǎo)航能力。
崔亞仲表示，神東煤炭集團的創(chuàng)新成果獲得了8項國家專利、5項軟件著作權(quán)，為井下5G復(fù)雜組網(wǎng)及高標(biāo)準(zhǔn)覆蓋探索出了一條可行路徑。
多種多樣的5G+應(yīng)用
在神東煤炭礦區(qū)，目前已經(jīng)實現(xiàn)了智能綜采、智能掘進、無人駕駛、機器人、智能礦燈、智能視頻、頂板檢測、無人機等5G+應(yīng)用。
智能綜采方面，神東礦區(qū)共有29個綜采工作面，如今都實現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，主要用于采煤機、巡檢機器人等移動設(shè)備的遠程監(jiān)測和控制。神東礦區(qū)還建成了國內(nèi)首套基于5G技術(shù)的連采機智能掘進系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用慣性導(dǎo)航、激光引導(dǎo)、光學(xué)測距、5G網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和自動卷纜等技術(shù)，實現(xiàn)了連采機自主行走、自動截割、視頻監(jiān)控和遠程干預(yù)控制。
神東礦區(qū)還構(gòu)建了“人-車-巷（路）-云”協(xié)同控制的全礦井自動駕駛架構(gòu)，測試了礦井上下銜接的5G+UWB無人駕駛系統(tǒng)，打造了“車輛無人駕駛+遠程控制”的雙冗余、高安全性無人駕駛平臺。崔亞仲表示，神東煤礦集團下屬的上灣礦從2021年9月開始試用無人駕駛技術(shù)，現(xiàn)有1臺19人座車和1臺5座指揮車具備無人駕駛功能，可在井口至綜采工作面運行，最大速度每小時15公里，至今已累計安全行駛10萬公里左右，預(yù)計3個月以后可以投入常態(tài)化運行。
神東礦區(qū)使用的智能機器人非常多，現(xiàn)有采煤機器人23臺，掘進類機器人5種29臺，運輸類機器人3種6臺，安全防控類機器人11種90臺，救援類機器人1種5臺。在工人隨身使用的設(shè)備方面，神東礦區(qū)應(yīng)用了基于智能穿戴理念的5G智能礦燈，具備移動語音等多種功能，為礦井內(nèi)的工作協(xié)調(diào)、智能化調(diào)度做好了準(zhǔn)備。
此外，還有用于設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場環(huán)境、人員行為識別的5G+智能視頻應(yīng)用，基于應(yīng)力、移動傳感器的5G+頂板檢測應(yīng)用，服務(wù)于礦區(qū)大范圍巡查的5G+無人機應(yīng)用等。神東煤炭集團還與華為合作開發(fā)了專門面向礦山行業(yè)的操作系統(tǒng)“礦鴻”，在5G行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新領(lǐng)域取得了卓越的成績。
經(jīng)過幾年的探索，崔亞仲認為部署大量先進的軟硬件設(shè)備固然很重要，但更重要的是礦產(chǎn)行業(yè)自己要有進取精神和技術(shù)能力，讓5G、云、大數(shù)據(jù)和智能化技術(shù)真正發(fā)揮出應(yīng)有的價值，畢竟礦山的智慧化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，最終還是要在一個個普通員工的手上落地。“智慧礦山的科技要素會隨著時間不斷變化，一些新的技術(shù)和應(yīng)用也會在探索中不斷涌現(xiàn)，這需要包括礦山企業(yè)、ICT廠商、運營商等在內(nèi)的整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)共同努力�！� 崔亞仲說。
