5G入井，點燃煤礦智能化轉(zhuǎn)型“引擎”

文/本刊評論員

煤礦5G技術(shù)的突破與應用，將為礦井智能化發(fā)展增添新的動能，重塑傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)模式，促進煤炭產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展

前不久，在陽煤集團新元公司井下534米深處，新華社開展了全球首場井下5G高清直播，全球觀眾通過5G技術(shù)，與煤礦井下生產(chǎn)現(xiàn)場來了一次“零距離”接觸。

這震撼世人的視覺體驗，不僅展示出5G通訊技術(shù)的強大核心優(yōu)勢，也說明5G技術(shù)在煤炭行業(yè)的應用取得了階段性成效。

當前，在加快煤礦智能化建設，打造安全、高效、綠色的智慧礦山的新形勢下，煤礦5G技術(shù)的突破與應用、5G技術(shù)與礦業(yè)的深度融合，將為礦井智能化發(fā)展增添新的動能，重塑傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)模式。

5G+智能化煤礦建設邁出可喜步伐

6月18日上午，在陽煤集團新元煤礦落成的全國首座5G煤礦舉行了落成發(fā)布會，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。全國首座5G煤礦由陽煤集團與中國移動、華為公司聯(lián)手打造。

當前，在國家新基建戰(zhàn)略和加快煤礦智能化發(fā)展的政策驅(qū)動下，煤礦企業(yè)積極擁抱智能化技術(shù)，三大運營商和華為公司等信息龍頭企業(yè)對于5G技術(shù)在煤礦的應用，也展示出了很高的熱情。所以，盡管煤礦井下地質(zhì)環(huán)境的特殊性給5G技術(shù)在煤礦落地帶來諸多困難和挑戰(zhàn)，但令人感慨的是，5G入井速度已經(jīng)跑在很多行業(yè)的前面。

山西是煤炭大省，在推進5G和煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用上，可以說引領了行業(yè)風氣之先。

2019年9月5日，陽煤集團、中國移動、華為公司聯(lián)手成立了5G通信煤炭產(chǎn)業(yè)應用創(chuàng)新聯(lián)盟，今年5月初，歷經(jīng)數(shù)月科研攻關(guān)，陽煤集團新元公司井上井下5G網(wǎng)絡開通并完成全部優(yōu)化工作，建成全國首個5G煤礦專網(wǎng)，提供了煤礦5G建設示范。

今年6月5日，全國首個完全規(guī)模覆蓋的煤礦井下5G專網(wǎng)在山西焦煤霍州煤電集團龐龐塔煤礦基本建成，該5G網(wǎng)絡共覆蓋100多公里巷道，建設在地下800米深處，共部署了144個基站，技術(shù)與施工難度創(chuàng)歷史之最。

為深入開展能源革命綜合改革試點，推進煤炭智能綠色安全開采，6月17日，同煤集團與中國聯(lián)通山西分公司簽署“5G+智慧同煤”建設戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在智能礦山、智慧電廠、智能制造、智慧辦公等領域深化合作，全力打造“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭”發(fā)展新模式。

除山西之外，山東、陜西、安徽等地的煤炭企業(yè)，也紛紛在井下開始建設5G基站并進行應用組網(wǎng)，探索符合自身實際的智慧礦山建設路徑。比如，山東能源集團《基于5G技術(shù)的智慧礦山建設》入選山東省5G試點示范項目。6月18日，山東省第一個煤礦井下5G基站在山東能源臨礦集團菏澤煤電公司郭屯煤礦開通，創(chuàng)建了智能化開采“郭屯—彭莊”模式。

據(jù)悉，截至目前，20余家大型煤炭集團、煤炭高等院校已開展了5G技術(shù)相關(guān)合作、研究和項目推進工作。隨著5G商業(yè)應用的推廣，煤礦5G技術(shù)的應用將逐步鋪開，5G技術(shù)將為煤礦智能化發(fā)展提供強勁技術(shù)支撐。

“5G 技術(shù)在煤礦是剛需”

5G入井對于礦井智能化建設究竟意味著什么？

“5G在煤礦是剛需，是安全生產(chǎn)的堅強保障?！币晃粯I(yè)界人士這樣強調(diào)指出。因為根據(jù)煤礦井下地理條件復雜多變、支護強度大、信號衰減快等特殊條件，在井下推廣無線通信意義重大。

5G，第五代移動通信技術(shù)，是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，其特點是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接。當前，移動數(shù)據(jù)的需求爆炸式增長，促進了新一代5G系統(tǒng)的研發(fā)應用。

5G技術(shù)的巨大價值要得到充分發(fā)揮，關(guān)鍵在于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用。采掘工作面在煤礦涉及設備最多、生產(chǎn)最復雜，運用先進的信息技術(shù)和數(shù)字化控制手段，實現(xiàn)自動化、智能化、少人化、無人化，是煤炭工業(yè)技術(shù)革命的重要目標。5G為之提供了重要的技術(shù)支撐。

實際上，通信技術(shù)是煤礦智能化建設的核心技術(shù)，也是制約礦井智能化發(fā)展的關(guān)鍵。目前，煤炭企業(yè)普遍采用千兆工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)建設井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)，難以滿足礦山智能化建設對海量信息處理、傳輸?shù)男枨?。以工作面無人化開采為例，工作面無人開采時，需要煤礦工人在地面操作井下設備，這時，井下機器的運行軌跡需要精準的定位、實時的數(shù)據(jù)傳輸，還有大量的設備連接，如果出現(xiàn)延時，會造成一連串的影響。而5G技術(shù)具有超高速率、超低時延、超大連接的技術(shù)特點，正好契合了煤礦智能化發(fā)展需要更廣泛數(shù)據(jù)接入、更大數(shù)據(jù)傳輸帶寬和更低延時控制的支撐，為打通煤礦智能化開采上下行傳輸?shù)母咚偻ǖ赖於嘶A，為煤礦物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)提供了有效解決方案。

總之，5G技術(shù)與人工智能、決策控制、定位跟蹤、安全防護等技術(shù)結(jié)合，革新井下生產(chǎn)模式，促進煤礦實現(xiàn)礦井無人化、自動化、可視化運行，向著全面智能化發(fā)展。

協(xié)力推動5G 與礦山融合創(chuàng)新

當前，5G+智能化煤礦建設邁出了可喜的第一步，取得了初步成效，但是，5G在煤礦應用還屬于試點和實驗性階段，煤礦推行5G技術(shù)，推進5G與礦山融合創(chuàng)新，還有很多難題需要解決。

要清醒地認識到，5G在煤礦井下部署存在技術(shù)難題。由于井下環(huán)境的復雜性，5G技術(shù)在所有的工業(yè)應用中，煤礦無疑是技術(shù)實施與施工難度最為復雜的區(qū)域。比如，5G信號覆蓋受巷道斷面、巷道起伏度、巷道墻壁光滑度、巷道煤塵等因素影響較明顯，此外，部署5G組網(wǎng)試點成本高、耗電大。5G真正能在井下發(fā)揮其優(yōu)勢，還要攻克許多技術(shù)難題，要研制可行解決方案。

智能礦山，標準先行。標準化應用是煤礦5G應用和智能礦山建設的重要技術(shù)基礎。當前，智能化相關(guān)標準缺失成為煤礦智能化發(fā)展的重要掣肘因素。據(jù)悉，因適應井下條件的5G設備研發(fā)和安標認證標準缺乏，目前5G設備都只能按一般電氣數(shù)字設備取證，而無5G系統(tǒng)安標證。

不久前，中國煤炭工業(yè)協(xié)會聯(lián)合陽煤集團、中國移動、華為公司啟動了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能礦山建設的系列企業(yè)標準研制工作。希望通過行業(yè)組織、通信運營商、設備提供商等的共同努力，在企業(yè)技術(shù)標準的基礎上，能夠盡早形成5G技術(shù)行業(yè)標準和國家標準，為5G技術(shù)在井下應用提供遵循。

此外，要解決好5G場景設計和落地問題。有關(guān)專家強調(diào)，5G技術(shù)的核心要義在于對新一代信息技術(shù)的強有力支撐或者賦能。因此，建成5G網(wǎng)絡不等于完成了5G建設，更要做好應用場景的規(guī)劃和開發(fā)，而基于5G支撐的AI、云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)應用等，恰恰是5G應用賦能的具體體現(xiàn)。因而，要推進“5G+”建設，大力拓展5G各種應用場景的技術(shù)工作，發(fā)揮5G核心技術(shù)優(yōu)勢。

總之，要切實推動煤礦5G落地應用，需要整個煤炭上下游產(chǎn)業(yè)鏈通力合作，成立技術(shù)應用聯(lián)盟，開展聯(lián)合攻關(guān)，盡快突破核心關(guān)鍵技術(shù)。同時，要遵循“因礦施策、示范先行”的原則，充分考慮具體建設煤礦的條件特點，以鼓勵先進企業(yè)和煤礦試點為主，有步驟、分階段開展工作，穩(wěn)健推進5G技術(shù)在井下的開發(fā)應用。