（計(jì)育青/文）30多年來，神東煤炭集團(tuán)積極采用國內(nèi)外先進(jìn)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(shí)代來臨之后，神東煤炭集團(tuán)又積極應(yīng)用5G技術(shù)來推進(jìn)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(huì)“5G與智慧礦山論壇”上，神東煤炭集團(tuán)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(tuán)是國家能源集團(tuán)的骨干煤炭企業(yè)，主要負(fù)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(xiàng)目的生產(chǎn)運(yùn)營。目前神東擁有大型現(xiàn)代化安全高效礦井13個(gè)，總產(chǎn)能超過2億噸，采掘機(jī)械化率100%，資源回采率80%以上，原煤生產(chǎn)效率最高達(dá)到150噸/工，直接工效最高達(dá)到1170噸/工，主要指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)第一、世界領(lǐng)先水平。

截至2022年，神東煤炭集團(tuán)有12礦13井通過了地方政府智能化驗(yàn)收，建成24個(gè)智能綜采工作面、26個(gè)智能掘進(jìn)工作面，井下固定崗位實(shí)現(xiàn)了無人值守，應(yīng)用了五大類、153臺(tái)機(jī)器人。在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)，神東煤炭集團(tuán)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(gè)礦井全部實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)應(yīng)用，上灣礦區(qū)更是成功試點(diǎn)了“5G+電動(dòng)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(tuán)還從2020年起開始建設(shè)生產(chǎn)運(yùn)營協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，將企業(yè)的運(yùn)營管理模式從“單一專業(yè)化分析”向“集團(tuán)全面匯總預(yù)測”轉(zhuǎn)變，推動(dòng)企業(yè)管理和運(yùn)營向著數(shù)字化、智能化方向演進(jìn)。

全場景數(shù)智化

據(jù)崔亞仲介紹，神東煤炭集團(tuán)引入5G技術(shù)的目標(biāo)是實(shí)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(tuán)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(tái)N應(yīng)用”。整個(gè)系統(tǒng)由33臺(tái)核心交換機(jī)、127臺(tái)匯聚交換機(jī)、127臺(tái)HUB、38臺(tái)BBU、900臺(tái)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?！澳壳熬舷陆尤朐O(shè)備有30多萬臺(tái)，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(yùn)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(jìn)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(shí)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(shí)測還能夠支持低于50ms時(shí)延的遠(yuǎn)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(shí)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(tuán)的創(chuàng)新成果獲得了8項(xiàng)國家專利、5項(xiàng)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(shí)現(xiàn)了智能綜采、智能掘進(jìn)、無人駕駛、機(jī)器人、智能礦燈、智能視頻、頂板檢測、無人機(jī)等5G+應(yīng)用。

智能綜采方面，神東礦區(qū)共有29個(gè)綜采工作面，如今都實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，主要用于采煤機(jī)、巡檢機(jī)器人等移動(dòng)設(shè)備的遠(yuǎn)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(jī)智能掘進(jìn)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(dòng)卷纜等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了連采機(jī)自主行走、自動(dòng)截割、視頻監(jiān)控和遠(yuǎn)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(dòng)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(yuǎn)程控制”的雙冗余、高安全性無人駕駛平臺(tái)。崔亞仲表示，神東煤礦集團(tuán)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(tái)19人座車和1臺(tái)5座指揮車具備無人駕駛功能，可在井口至綜采工作面運(yùn)行，最大速度每小時(shí)15公里，至今已累計(jì)安全行駛10萬公里左右，預(yù)計(jì)3個(gè)月以后可以投入常態(tài)化運(yùn)行。

神東礦區(qū)使用的智能機(jī)器人非常多，現(xiàn)有采煤機(jī)器人23臺(tái)，掘進(jìn)類機(jī)器人5種29臺(tái)，運(yùn)輸類機(jī)器人3種6臺(tái)，安全防控類機(jī)器人11種90臺(tái)，救援類機(jī)器人1種5臺(tái)。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(dòng)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(shí)別的5G+智能視頻應(yīng)用，基于應(yīng)力、移動(dòng)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(jī)應(yīng)用等。神東煤炭集團(tuán)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(rèn)為部署大量先進(jìn)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(jìn)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(jià)值，畢竟礦山的智慧化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，最終還是要在一個(gè)個(gè)普通員工的手上落地?！爸腔鄣V山的科技要素會(huì)隨著時(shí)間不斷變化，一些新的技術(shù)和應(yīng)用也會(huì)在探索中不斷涌現(xiàn)，這需要包括礦山企業(yè)、ICT廠商、運(yùn)營商等在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)共同努力?！?崔亞仲說。

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