5G煤礦開(kāi)采全流程業(yè)務(wù)互聯(lián)2023

5G煤礦開(kāi)采全流程業(yè)務(wù)互聯(lián)技術(shù)特點(diǎn)：5G技術(shù)特點(diǎn)：5G5G5G建5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采全流程業(yè)務(wù)互聯(lián)、融合共享和綜合管控應(yīng)用成效：基于5G融合網(wǎng)絡(luò)的智能系統(tǒng)應(yīng)用，降低人員成本，提升管理水平，做到減員不減產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員減少30%，全年直接經(jīng)濟(jì)效益增提升20% XXX煤業(yè)有限公司位于許昌市襄城縣，由中國(guó)平煤神馬與寶武集團(tuán)共同出資組建，礦井井田面積273.08240萬(wàn)噸/年，服務(wù)61.7年。近些年，公司積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，大力開(kāi)展智能化煤礦建設(shè)，通過(guò)在礦井建設(shè)過(guò)程中引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)突破，并于202012范煤礦建設(shè)單位。在推進(jìn)智能化建設(shè)發(fā)展的過(guò)程中，平寶公司存在著煤礦行業(yè)常見(jiàn)的痛點(diǎn)問(wèn)題：一是井下現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，移動(dòng)設(shè)備多、有線接入維護(hù)困難；二是現(xiàn)場(chǎng)通訊方式單一、故障處理效率低、遠(yuǎn)程控制效果差；三是危險(xiǎn)區(qū)域減員難，瓦斯、煤塵等時(shí)刻威脅著礦工的生命安全；四是數(shù)據(jù)孤立，環(huán)境監(jiān)測(cè)信息、大型設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)缺乏可靠高效的數(shù)據(jù)采集和信息交互系統(tǒng)。為解決上述痛點(diǎn)，平寶公司與聯(lián)通以滿足當(dāng)前及未來(lái)智能化煤礦建設(shè)需求為出發(fā)點(diǎn)，以解決煤礦長(zhǎng)期存在的安全生產(chǎn)信息監(jiān)測(cè)不足、傳遞時(shí)效性和準(zhǔn)確性低等問(wèn)題為目標(biāo)，大力推進(jìn)井下煤礦少人化、無(wú)人化、智能化建設(shè)。本案例解決方案包含終端、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、平臺(tái)四部分：其中終端部分監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)、人員等多類終端通過(guò)CPE接入井下關(guān)鍵生產(chǎn)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)部分通過(guò)在井下部署礦用隔爆兼本安型5G基站，完成井下運(yùn)輸大巷、變電所、采煤、掘進(jìn)工作面等區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。同時(shí)，結(jié)合礦井大上行傳輸需求，進(jìn)行速率時(shí)隙配比優(yōu)化，配合天線定向覆蓋模式，保證井下覆蓋效果最優(yōu)；應(yīng)用部分依托終端和網(wǎng)絡(luò)支撐實(shí)現(xiàn)5G+電機(jī)車智能駕駛、5G+巡檢機(jī)器人、5G+遠(yuǎn)程控制、5G+視頻通話、5G+AR遠(yuǎn)程協(xié)作等場(chǎng)景應(yīng)用；平臺(tái)部分通MEC支撐分析決策、自動(dòng)化生產(chǎn)等各類綜合管控。整體解決方案示意圖采煤工作面是煤礦生產(chǎn)中設(shè)備最多、環(huán)境最惡劣、工8005G測(cè)傳感信息、遠(yuǎn)程控制指令依托5G網(wǎng)絡(luò)以超低時(shí)延回傳至井上集控中心。管理人員站在大屏前查看采煤現(xiàn)場(chǎng)各類工況數(shù)據(jù)，在集控臺(tái)上點(diǎn)擊按鈕，即可啟動(dòng)采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備。該場(chǎng)景改變了傳統(tǒng)采煤作業(yè)方式，基本實(shí)現(xiàn)透明化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員由25人降低到5至8人，安全水平大幅提升。5G+智能化采煤工作面全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）常用于煤礦巖石巷道掘進(jìn)，可支持自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化操作。巷道內(nèi)環(huán)境惡劣，常規(guī)組網(wǎng)模式存在通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋窄、成本高、不穩(wěn)定、延遲高等短板，多源、海量、分散的掘進(jìn)信息無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，影TBM主控箱內(nèi)置或外置本安型5GCPE5G網(wǎng)絡(luò)將雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸至設(shè)備列車和地面控5G200米提升至510米，效率提高近2.6倍。TBM5G遠(yuǎn)程控制在礦井變電所、泵房等固定場(chǎng)所部署5G基站，巡檢機(jī)器人通過(guò)內(nèi)置5G模組接入網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器人采集的視頻、氣體、溫濕度、噪聲等海量傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面管理平臺(tái)，配合AI分析技術(shù)，對(duì)每個(gè)區(qū)域的指示燈、顯示器、閥門、開(kāi)關(guān)等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行記錄、識(shí)別和分析，并生成巡檢報(bào)告，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即報(bào)警。目前，平寶公司累計(jì)投用煤礦巡檢機(jī)器人9臺(tái)，其中井上4臺(tái)，井下5臺(tái)，代替人工巡檢實(shí)現(xiàn)了固定場(chǎng)所無(wú)人值守，減少現(xiàn)場(chǎng)人員36人。5G+巡檢機(jī)器人 5G操作人員只需在井上調(diào)度中心下發(fā)運(yùn)輸任務(wù)，機(jī)車隨即按照預(yù)定路線規(guī)劃開(kāi)始行駛，無(wú)需司機(jī)跟車，運(yùn)輸全過(guò)程不需要任何人工干預(yù)。此外，通過(guò)智能駕駛管理平臺(tái)，井上人員可對(duì)軌道道岔及信號(hào)燈狀態(tài)、機(jī)車運(yùn)行情況等進(jìn)行全面管控，也可隨時(shí)使用仿真操作臺(tái)進(jìn)行接管操作，實(shí)現(xiàn)井下電機(jī)車運(yùn)輸全過(guò)程信息化系統(tǒng)監(jiān)控、調(diào)度和管理。目前，智能化電機(jī)車承擔(dān)了-6002000米區(qū)段運(yùn)輸任務(wù)，減少司機(jī)20余人，同時(shí)避免因疲勞、操作失誤等引發(fā)的人為事故，實(shí)現(xiàn)安全管理、生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)收益的多重提升。5G+智能駕駛電機(jī)車由于井下智能化系統(tǒng)復(fù)雜度較高，時(shí)常需要與廠家技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，通過(guò)5G往現(xiàn)場(chǎng)即可第一視角獲取現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面及設(shè)備狀態(tài)，指導(dǎo)井下人員施工作業(yè)，降低維護(hù)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。以公司TBM系統(tǒng)組裝工程為例，由于系統(tǒng)復(fù)雜度極高，經(jīng)常需要與廠家技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，基于該場(chǎng)景整個(gè)系統(tǒng)安裝32個(gè)月。煤礦井下5G視頻協(xié)作（一）經(jīng)濟(jì)效益5G少煤礦井下光纜電纜數(shù)量及設(shè)備數(shù)量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資和后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。同時(shí)，通過(guò)構(gòu)建一體化綜合管控平臺(tái)，提高生產(chǎn)效率。基于5G低人員成本，提升管理水平，做到減員不減產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)30%20%2022統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，5G3580余萬(wàn)元。（二）環(huán)境和社會(huì)效益該案例依托5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)少人化、無(wú)人化采礦，以及車輛、作業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程精確控制，大幅減少井下作業(yè)人員數(shù)量，尤其是危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)人員數(shù)量，降低生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。該案例通過(guò)采用先進(jìn)技術(shù)，滿足未來(lái)智能礦山的發(fā)展需求，解決智能礦山安全生產(chǎn)信息化、智能化管理的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，為煤礦安全生產(chǎn)和智能礦山建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，該案例服務(wù)于5G+智能礦山+大數(shù)據(jù)的國(guó)家戰(zhàn)略，改善和提升煤礦的整體形象，具有良好的社會(huì)效益。5G業(yè)務(wù)發(fā)展的藍(lán)海。安全與少人/無(wú)人生產(chǎn)是政策指導(dǎo)的兩大發(fā)展方向，智慧礦山的推廣勢(shì)在必行。從國(guó)家政策看，2022年全國(guó)采掘智能化工作面要達(dá)到1000個(gè)以上，智能化的礦井產(chǎn)能要達(dá)到10億噸以上。從地方政策看，各地都明確了煤礦智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間。該項(xiàng)目采用融資租賃的商業(yè)形式，平