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備進行操控；還有敬業的“皮帶智能巡檢機器人”，可以不間斷地對輸煤皮帶整條生產線的環境和安全進行監測……在移動5G的賦能下，這些智能化的應用即將在金嶺煤礦落地使用。
智慧礦山是世界礦業發展大趨勢，煤礦智能化是煤炭安全高質量發展的核心支撐。為助推煤炭行業踏上“數智化”轉型路，鄭州移動將5G通信、人工智能、物聯網等新一代信息技術引入煤炭行業，積極推進5G智慧礦山建設，提升煤炭安全保障能力及開采生產效率，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
“剪”掉井下設備通信線纜
煤礦作為礦業的細分行業，煤炭能源生產占比超過70%，其中85%來自地下開采。正如外界所知，煤炭企業生產面臨地質構造復雜、自然災害多、開采難度大、采煤裝備自動化程度低、可靠性差等各種問題。位于登封市君召鄉的金嶺煤礦，其高質量發展道路也被這些問題制約著。
為破解煤炭行業的傳統難題，助力金嶺煤礦實現井下無人化、少人化、遠程化、智能化采煤，提升采礦作業的精準性、穩定性和工作效率，鄭州移動基于礦山產業5G專網先行先試的經驗積累，構建了地下智能化綜合性通信網絡，實現了井下工作面到井口等巷道的5G網絡覆蓋。
“我們此次搭建的是業界先進的5G-A專網，即5.5G網絡，經實測網絡上行達1.1Gbps，能夠滿足100多路高清攝像頭的視頻回傳。”鄭州移動政企部行業主管王子睿告訴記者，5G-A基站設備覆蓋距離較原有5G基站設備提升50%以上，部署成本降低30%以上。5G-A專網具有萬兆速率、確定性體驗、全場景物聯、通感一體等多項能力，可為高清視頻通信、遠程操控、巡檢機器人等應用打下堅實的網絡基礎。
以往，井下設備要和地面取得聯系，往往需要搭建通信線纜，這導致各類設備非常不方便移動。王子睿介紹說：“有了5G-A專網后，在井下工業環網的末端，就可以將通信線纜這條‘辮子’剪掉，讓井下設備‘輕裝上陣’，將‘井上控制井下、末端剪辮子’輕松變為現實。”
智能采掘、AI識別
革新傳統井下作業模式
“以前的采掘現場都是塵土飛揚，雖有信息化操作，但還是需要人在現場控制。現在，利用5G等信息化技術，可以將井下數據回傳到地面，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，即可實現煤礦采掘和生產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。
智能采掘只是鄭州移動基于5G-A專網打造的5G應用之一。在金嶺煤礦，鄭州移動還為其打造了皮帶巡視機器人應用和5G+AI主煤流識別分析應用。
據介紹，皮帶巡視機器人本體內裝載了粉塵、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線的環境進行監測，精準識別各種安全隱患和事故風險，實時感知煤礦安全態勢，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主煤流識別分析應用則可及時發現膠帶機空載、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，及時發現皮帶接頭拉伸、皮帶腐蝕、鋼絲斷裂等隱患，還可對皮帶機進行震動檢測，及時發現皮帶機異常。王子睿說：“一旦監測到意外情況，后臺相關人員就能第一時間收到信息，安排工作人員快速處理，避免出現重大事故。”
在他看來，5G技術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、智能調度
提升采礦作業精準性穩定性
在井下，瓦斯、水、火、煤塵使得工作環境非常不穩定，一個小小的電磁都有可能引發事故，因而不得攜帶手機，若井下要與井上聯系，必須要用固定位置的座機來聯系。這是金嶺煤礦以前的傳統通信模式。
如今，隨著地下礦井移動5G-A專網的搭建，成功解決了過去井下作業無網絡信號、技術文件無法同步、監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，鄭州移動還在礦井智能物聯網的基礎上打造了金嶺煤業智能調度指揮平臺。該平臺可對綜采、掘進、自動化設備、能耗進行全方位數據收集和接口管理，并通過對“設備+車輛+環境+人員+地測”數據的有效關聯、挖掘和處理，形成大數據分析，進而對設備及井下情況作出綜合智能決策處理。
基于智能調度指揮平臺，金嶺煤礦可有效地將安全監控、應急廣播、人員定位、有線、無線、視頻、電力監控、預案管理等系統進行融合或聯動，實現統一調度、統一管理、統一監控、智能聯動。
5G技術在煤礦的應用，不僅解決了通話傳輸的問題，更提升了綜采掘進水平、機器人應用水平、井下環境監測水平、數據應用水平和煤礦綜合管控水平。王子睿說：“如今，5G-A專網以及智能采掘、AI識別、視頻通信、智能調度等5G應用均已建設完畢，金嶺煤礦隨時都可投入使用。”
接下來，鄭州移動將繼續以5G技術為基座，在工業領域提供更多5G應用場景，將5G智慧礦山建設向更深層次、更廣領域推進，提高礦山企業生產效率，節省人工成本，保障礦山生產安全，促進科技創新成果轉化，實現傳統礦山向智能化、數字化轉型的新飛躍。
正觀新聞·鄭州晚報記者 李冬生
通訊員 陳春曉 文/圖
