“5G+”是以5G通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，融合大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計(jì)算、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)，將全面賦能支撐工業(yè)過(guò)程智能控制。

“5G+”與煤炭開(kāi)發(fā)和利用技術(shù)的深度融合應(yīng)用，將催生煤炭產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)、新生產(chǎn)方式和新管理體制，賦能智能綠色煤礦建設(shè)，構(gòu)建智能綠色煤炭產(chǎn)業(yè)新體系。

隨著第四次工業(yè)革命的快速推進(jìn)，新一代信息技術(shù)與能源礦業(yè)工程的深度融合成為必然趨勢(shì)，將大幅促進(jìn)能源礦業(yè)生產(chǎn)智能化、消費(fèi)合理化、監(jiān)管透明化，成為能源與礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的先導(dǎo)力量。

一、當(dāng)前背景下的能源安全與煤炭發(fā)展

2019年，煤炭占我國(guó)一次能源生產(chǎn)量的69.3%、消費(fèi)量的57.7%，煤炭資源量占我國(guó)化石能源資源總量的97%。實(shí)踐證明，煤炭是可以實(shí)現(xiàn)清潔高效利用的最經(jīng)濟(jì)、安全的能源，是我國(guó)能源的基石。

“四個(gè)革命，一個(gè)合作”的能源新戰(zhàn)略，指明了新時(shí)期煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的方向。煤礦智能化是實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐。加快煤礦智能化發(fā)展，建設(shè)智能綠色煤炭產(chǎn)業(yè)新體系，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的安全、智能、高效、綠色開(kāi)發(fā)與清潔高效利用是能源革命的戰(zhàn)略任務(wù)和必由之路。

煤礦智能化建設(shè)是一個(gè)多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)工程，涉及多系統(tǒng)、多層次、多專(zhuān)業(yè)、多領(lǐng)域、多工種相互匹配融合。

智能化煤礦的總體架構(gòu)包含智能化管控平臺(tái)(煤礦智慧大腦)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)中心、GIS空間信息服務(wù)等在內(nèi)的10大主要智能化應(yīng)用系統(tǒng)組成的復(fù)雜巨系統(tǒng)，需要“5G+”為煤礦智能化賦能支撐，建設(shè)覆蓋全礦區(qū)的通信和感知網(wǎng)絡(luò)、基于5G的“云邊端”控制架構(gòu)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能決策、適應(yīng)各種作業(yè)要求的智能裝備系統(tǒng)，滿(mǎn)足智能化煤礦運(yùn)營(yíng)的多樣承載需求，使煤礦生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)能夠“看得見(jiàn)、管得了、控得住”。

二、現(xiàn)階段5G在煤礦中的應(yīng)用場(chǎng)景

基于煤礦智能化發(fā)展的迫切需求，5G投入商業(yè)應(yīng)用之初就同步在煤礦進(jìn)行應(yīng)用研究，目前已在部分礦區(qū)實(shí)現(xiàn)部署，并進(jìn)行了高清視頻遠(yuǎn)程傳輸、遠(yuǎn)程控制采煤和露天煤礦車(chē)輛自動(dòng)駕駛等應(yīng)用場(chǎng)景的5G應(yīng)用試驗(yàn)。

5G在煤礦有以下幾類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景：

1、基于5G的高精實(shí)時(shí)定位與應(yīng)用服務(wù)

基于5G的低延時(shí)特性開(kāi)發(fā)、基于5G網(wǎng)絡(luò)的井下定位與應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，將產(chǎn)生井下車(chē)輛管理、開(kāi)采精準(zhǔn)推進(jìn)等應(yīng)用，解決移動(dòng)裝備的實(shí)時(shí)控制和管理難題。

2、基于5G的虛擬交互應(yīng)用

可用于煤礦井下作業(yè)空間三維建模和虛擬展示、互動(dòng)模擬和可視化設(shè)計(jì)、混合現(xiàn)實(shí)、云端實(shí)時(shí)渲染和虛實(shí)融合操控等。

3、生產(chǎn)過(guò)程遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制

傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)多重路由和多種協(xié)議才能將所需的各種傳感信息匯集到集控中心，直至傳至遠(yuǎn)程控制中心，因此僅有部分對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的功能可以用遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性要求高的功能出于安全考慮是不能用遠(yuǎn)程控制的。

5G低延時(shí)的特性為這一難題的解決提供了基礎(chǔ)支撐，基于5G的井上全功能的遠(yuǎn)程控制將會(huì)實(shí)現(xiàn)。

4、井下設(shè)備設(shè)施遠(yuǎn)程協(xié)同運(yùn)維

現(xiàn)場(chǎng)的音頻視頻信息可通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)端，相關(guān)的虛擬模型也可虛擬至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家與現(xiàn)場(chǎng)工人同樣的視場(chǎng)和操作，甚至還可以用機(jī)器人代替人在井下完成維修。

由設(shè)備供應(yīng)商或?qū)I(yè)化機(jī)構(gòu)為煤礦提供全程、全生命周期的專(zhuān)業(yè)化運(yùn)維服務(wù)，提高煤礦智能化系統(tǒng)裝備可靠性保障能力。

5、井下巡檢和安防

基于5G的定位、高速數(shù)據(jù)傳輸和端端物聯(lián)將助力實(shí)現(xiàn)井下的高效巡檢和安防，相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳下發(fā)的利用方式，5G模式下的數(shù)據(jù)利用更高效、延時(shí)更短、可靠性更高、安全性更好。

標(biāo)簽： “5G＋”智能化煤礦