將5G技術(shù)應(yīng)用于煤礦行業(yè)中來

“5G在煤礦是剛需，是煤礦生產(chǎn)的堅強保障!”6月18日上午，在山西太原舉行的一場重要活動上，陽煤集團董事長翟紅擲地有聲地說。

當(dāng)天，中國移動聯(lián)合清華大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)、陽煤集團、中煤科工、華為公司等70多家單位成立“5G智慧礦山聯(lián)盟”，并宣布在陽煤集團新元煤礦正式落成全國首座5G煤礦。讓剛剛見證了“5G上珠峰”的我們，又一次看到了“5G下深礦”，5G信號，不僅覆蓋了世界最高的珠穆朗瑪峰，而且也下到了井下534米。

“512工程”需要領(lǐng)頭羊和樣板點

5G正式商用以來，從云游戲、云AR/VR到個人視頻直播等，各種沉浸式實時視頻業(yè)務(wù)正在成為5G的第一波特色應(yīng)用，并顯著提升個人消費者的體驗。不過在通信行業(yè)看來，這些面向個人的業(yè)務(wù)提升只是4G服務(wù)的自然演進，要真正發(fā)揮5G的巨大價值，還要看2B應(yīng)用。

工業(yè)和信息化部2019年11月印發(fā)《關(guān)于印發(fā)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案的通知》明確到2022年，將突破一批面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特定需求的5G關(guān)鍵技術(shù)，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的產(chǎn)業(yè)支撐能力顯著提升;打造5個產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)平臺，構(gòu)建創(chuàng)新載體和公共服務(wù)能力;加快垂直領(lǐng)域“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的先導(dǎo)應(yīng)用，內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造覆蓋10個重點行業(yè);打造一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造標(biāo)桿、樣板工程，形成至少20大典型工業(yè)應(yīng)用場景;培育形成5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合疊加、互促共進、倍增發(fā)展的創(chuàng)新態(tài)勢，促進制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級，推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。這個“512工程”的通知被外界解讀為促進5G 2B進程的集結(jié)號。

當(dāng)前，我國正值產(chǎn)業(yè)提速換擋的關(guān)鍵時刻，為加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動工業(yè)化和信息化在更廣的范圍、更深的程度、更高的水平上融合發(fā)展，讓更多的行業(yè)可以在信息高速公路上暢行，開啟我國數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新篇章，“512工程”亟需領(lǐng)頭羊和樣板點。

5G智慧煤礦的出現(xiàn)正當(dāng)其時。在此次活動的北京分會場，中國移動董事長楊杰表示，中國移動認真落實與山西省政府簽署的5G戰(zhàn)略合作協(xié)議內(nèi)容，聯(lián)合中煤科工、陽煤集團、華為公司等合作伙伴，聚焦礦山核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備遠程控制、高清監(jiān)控、融合組網(wǎng)等，經(jīng)過不到一年的探索和實踐，在5G智慧煤礦領(lǐng)域創(chuàng)造了多項全國第一，有力支撐了礦山“機械化換人、自動化減人”，實現(xiàn)了全國5G智慧煤礦率先在山西“開花結(jié)果”，對進一步推動5G融入百業(yè)、服務(wù)大眾具有深遠的意義。

在太原主會場，山西省常務(wù)副省長胡玉亭表示，此次全國首座 5G煤礦正式落成，樹立了山西現(xiàn)代化礦井建設(shè)的新坐標(biāo)，打造了5G場景應(yīng)用的新典范，希望中國移動5G智慧礦山聯(lián)盟深耕山西，進一步深化陽煤試點，為全國乃至全球煤礦智能化開采輸出山西方案、貢獻山西智慧。

5G在智慧煤礦中能做什么?

我們?yōu)槭裁葱枰腔勖旱V?在這其中，5G能做些什么?

智慧礦山的本質(zhì)是安全礦山、高效礦山、清潔礦山，5G的大帶寬、低時延特性在礦山的一些特定場合的應(yīng)用，能夠確保穩(wěn)定而安全的采礦作業(yè)，從而提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)力，并降低成本。

當(dāng)日，中國移動與陽煤集團、華為公司聯(lián)手打造的全國首座5G智慧煤礦宣布正式落成，陽煤集團新元煤礦依托目前國內(nèi)地下最低的5G網(wǎng)——井下534米“超千兆上行”煤礦5G專用網(wǎng)，實現(xiàn)了煤礦智慧化管理，解決了煤炭行業(yè)的諸多痛點問題。據(jù)悉，中國移動攜手華為開發(fā)全鏈條井下專用通信設(shè)備，取得全國首家5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隔爆認證，在陽煤集團新元煤礦井下534米建成5G專用網(wǎng)絡(luò)，推出機電硐室無人巡檢、掘進面無人操作、綜采面無人操作三項5G應(yīng)用，幫助煤礦實現(xiàn)了礦井無人化、自動化、可視化運行。

其中，機電硐室無人巡檢應(yīng)用，針對解決煤礦企業(yè)機電設(shè)備在長期運行過程中易發(fā)生故障的問題量身定制，降低了工作人員的勞動強度和風(fēng)險，提高巡檢質(zhì)量與效率，借助5G技術(shù)實現(xiàn)的硐室機器人巡檢，可7x24小時連續(xù)工作，替代人工周期性巡檢，實現(xiàn)全時全程監(jiān)控保護;機器人上安裝的紅外攝像頭和聲音拾取裝置，可探測井下電纜、管道溫度，識別電力系統(tǒng)負荷過載的隱患，利用聲音特征提取，可提前實現(xiàn)故障預(yù)警。

掘進面無人操作應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)人工作業(yè)操作危險系數(shù)大、勞動強度高的問題。井下掘進機的操作，由于各種地質(zhì)因素，通常是風(fēng)險較高的作業(yè)環(huán)節(jié)，通過5G低時延能力，在地面對掘進機進行遠程操作截割和支護作業(yè)，實現(xiàn)了掘進作業(yè)的遠程安全精準操控實現(xiàn)自動化連續(xù)作業(yè)，提高效率，并減少了對井下工人的依賴。

綜采面無人操作解決了井下設(shè)備運行過程中線纜維護量大、信號經(jīng)常缺失等問題，綜采面的高清視頻回傳和采煤機的遠程控制為遠程操作人員提供全景高清作業(yè)視野，可以逐步替代井下人工巡檢，實現(xiàn)固定崗位的無人值守，減少工人在井下危險環(huán)境暴露時間，既能有效降低危險作業(yè)區(qū)域安全事故發(fā)生率，也能節(jié)省大量人力物力。

陽煤集團副總經(jīng)理余北建表示，5G技術(shù)下井后，能夠準確、全面、清晰地獲取井下各種安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)和環(huán)境視頻，實現(xiàn)井上井下高清音視頻通話、各種數(shù)據(jù)快速傳輸、設(shè)備遠程智能控制等多種應(yīng)用，為礦井減人提效、安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

定制化地創(chuàng)新5G方案是亮點

“對于正處于轉(zhuǎn)型升級的各行各業(yè)而言，如今沒有一個行業(yè)對5G不感興趣，每一個行業(yè)都希望通過5G來提升自己的運營效率、自動化水平、生產(chǎn)效率，從而提升效益?！贝饲埃A為中國運營商Marketing部副部長劉西恒曾表示，“但行業(yè)用戶跟個人用戶最大的區(qū)別是，(我們要明白)用戶需求在哪里?怎樣通過定制化5G技術(shù)方案去解決它?”

的確，垂直行業(yè)的具體情況千差萬別，2B業(yè)務(wù)需求的多樣性、行業(yè)強定制和差異化決定了面向2B的網(wǎng)絡(luò)不能簡單復(fù)用2C的網(wǎng)絡(luò)，必須深度理解千差萬別的用戶需求，按需進行技術(shù)創(chuàng)新和網(wǎng)絡(luò)定制。在山西陽煤導(dǎo)入5G，建設(shè)智慧礦山的過程中，5G的創(chuàng)新技術(shù)和定制化方案是如何解決煤礦的痛點才是最大亮點。

煤礦井下巷道情況復(fù)雜，不僅有粉塵、噪聲、振動、高溫、高濕，還有著瓦斯等其他有毒有害氣體。由陽煤集團、山西移動、華為公司攜手部署的5G煤礦專網(wǎng)，采用華為小型化5G基站Book RRU，也是國內(nèi)第一款完成隔爆認證的5G基站設(shè)備。該基站支持中國移動2.6G&1.8G兩個頻段，并且支持4G 和5G制式雙模并發(fā)，不僅可以在井下實現(xiàn)5G礦業(yè)應(yīng)用的探索，還能支持4G視頻、語音通話，實現(xiàn)一網(wǎng)兩用，助力新元公司實現(xiàn)井上園區(qū)和井下巷道、硐室、綜采和掘進工作面的一體化網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

井下綜采作業(yè)面高密度4K高清視頻實時回傳，需要上行超大帶寬，中國移動和華為公司創(chuàng)新推出“5G超千兆上行解決方案”，充分利用了中國移動在2.6G頻段160MHz大帶寬優(yōu)勢，采用1:3靈活時隙配比方案，端管協(xié)同，用1個5G模塊即可實現(xiàn)1.1Gbps的上行峰值速率，帶來井下上行超千兆極致體驗。

小型化5G防爆基站和5G超千兆上行解決方案只是通信業(yè)在此次5G智慧煤礦中為行業(yè)客戶定制化創(chuàng)新的一個縮影，未來在推進5G 2B進程中，這樣的情況肯定會頻頻出現(xiàn)，這將會極大考驗通信業(yè)伙伴們的及時按需定制化能力。同時，在強有力的5G 2B按需定制化方案的支持下，類似智慧煤礦這樣的剛需會越來越多。

據(jù)悉，在5G智慧礦山方面，中國移動圍繞井下與露天兩大場景，按照“先露天、后井下”的拓展思路，積極建設(shè)智慧礦山標(biāo)桿案例，構(gòu)建“無人礦卡作業(yè)、無人化采掘、井下融合組網(wǎng)和高清視頻監(jiān)測”四大場景端到端交付能力，形成5G智慧礦山解決方案。目前，中國移動已推動內(nèi)蒙古白云鄂博礦、河南洛鉬、江西銅礦等露天礦場景的5G智慧礦山項目落地，同時聯(lián)合合作伙伴成功獲得全國首套5G NSA組網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備的煤安認證，積極推進井下智能采煤、智能巡檢、智能調(diào)度等5G場景的落地應(yīng)用。

同時，中國移動還將全面實施“5G+”計劃，加速5G應(yīng)用場景與工業(yè)制造等實體經(jīng)濟的深度融合發(fā)展，推動5G融入百業(yè)、服務(wù)大眾，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級，面向15個細分行業(yè)，致力于打造100個集團級5G龍頭示范項目，培育1000個省級特色示范項目。