“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”加速落地
近日,中國移動(dòng)上海產(chǎn)業(yè)研究院與華電煤業(yè)集團有限公司、中興通訊北京分公司等簽署戰略合作協(xié)議,三方將在產(chǎn)品創(chuàng )新、商機拓展、技術(shù)研發(fā)、項目共建等方面實(shí)現深化合作,推動(dòng)5G與煤礦行業(yè)深度融合。據中國移動(dòng)上海產(chǎn)業(yè)研究院副總經(jīng)理陳豫蓉介紹,三方推動(dòng)的5G+智慧礦山解決方案將基于一站、一柜、一平臺的創(chuàng )新架構,通過(guò)新型云網(wǎng)基礎設施構建大帶寬、低時(shí)延、高安全隔離的定制化專(zhuān)網(wǎng),以“井上井下一張網(wǎng)”的形式承載礦區各種業(yè)務(wù),靈活滿(mǎn)足礦山場(chǎng)景需求,提高礦山行業(yè)生產(chǎn)安全水平,推進(jìn)以降本增效為核心的產(chǎn)業(yè)升級,助力礦山行業(yè)數字化轉型。
截至2020年底,我國已建成400多個(gè)智能化采掘工作面,19種煤礦機器人在井下使用,71處煤礦列入國家首批智能化示范建設煤礦,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”助力采礦行業(yè)數字化轉型的巨大潛力正不斷釋放。工信部數據顯示,全國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目超過(guò)1500個(gè),175個(gè)礦山實(shí)現5G應用商用落地。
自今年采礦行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”現場(chǎng)工作會(huì )以來(lái),全國采礦業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”建設更是明顯提速。截至7月中旬,山西、內蒙古、山東、河南、甘肅、安徽、陜西、廣東、江蘇等多省新上采礦類(lèi)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目28個(gè),簽約金額約3.5億元。
基礎電信企業(yè)加快能力整合,不斷完善采礦業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品體系,結合采礦業(yè)實(shí)際需求細化遠程設備操控、機器視覺(jué)質(zhì)檢、設備故障診斷、無(wú)人智能巡檢、生產(chǎn)現場(chǎng)監測等十大典型應用場(chǎng)景,形成了涵蓋礦區信息基礎設施建設、掘進(jìn)與綜采設備管控、安全監測與管理、生產(chǎn)流程控制、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理等大類(lèi)的近100余款“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品,為采礦企業(yè)提供“菜單式”“一站式”服務(wù)。
采礦行業(yè)則主動(dòng)探索5G與云計算、大數據、人工智能等新一代信息通信技術(shù)在采礦行業(yè)的融合創(chuàng )新應用模式,加快探索“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”助力“機進(jìn)人退”,實(shí)現井下作業(yè)少人化、無(wú)人化,推動(dòng)礦山數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化發(fā)展,加快探索透明礦山、智慧礦山、綠色礦山建設等方面的新模式新路徑。
典型應用場(chǎng)景逐步形成
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”如何影響采礦業(yè)?專(zhuān)家分析,安全生產(chǎn)是采礦行業(yè)的紅線(xiàn)。在露天礦環(huán)境中,因礦山石墜落易引起開(kāi)采人員傷亡,多層重疊采空區常出現塌方、滑坡、瓦斯爆炸、沖擊地壓等事故風(fēng)險。在井工礦環(huán)境中,存在高溫、高濕、粉塵等惡劣工作環(huán)境,工人長(cháng)時(shí)間高強度井下作業(yè)對健康造成較大威脅。
針對上述行業(yè)生產(chǎn)重點(diǎn)難點(diǎn),“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在采礦領(lǐng)域的應用場(chǎng)景主要集中在四個(gè)方面:一是5G技術(shù)高效支撐井下綜采設備的遠程操控,實(shí)現“機進(jìn)人退”;二是5G新技術(shù)可以支撐井下工作面的遠程監控,助力井下自然災害防治和人員管理;三是5G技術(shù)助力實(shí)現井下作業(yè)的少人化、無(wú)人化,有效緩解招工難問(wèn)題;四是5G技術(shù)助力礦山設備數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化,大幅提升井下采掘效率。
遠程設備操控方面,新元煤礦與中國移動(dòng)在山西省開(kāi)通5G煤礦井下網(wǎng)絡(luò ),建成井下“超千兆上行”煤礦5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò ),相關(guān)應用實(shí)現對掘進(jìn)機、挖煤機、液壓支架等綜采設備的實(shí)時(shí)遠程操控,以及對爆破全過(guò)程的高清監測與控制。內蒙古白云鄂博鐵礦與中國移動(dòng)等企業(yè)合作建成了5G無(wú)人礦卡指揮中心,部署了礦用汽車(chē)遠程操控平臺,完成6臺礦用汽車(chē)純線(xiàn)控硬件改造,實(shí)現了車(chē)輛運行的實(shí)時(shí)精準控制、數據同步回傳等功能。
設備協(xié)同作業(yè)方面,千業(yè)水泥與中國移動(dòng)在河南省焦作市開(kāi)展“千業(yè)5G礦山綠色智能及礦產(chǎn)資源綜合利用”項目建設,搭建5G網(wǎng)絡(luò ),融合北斗高精度定位、車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、純電礦卡能量回收技術(shù),實(shí)現了無(wú)人礦車(chē)的自動(dòng)駕駛和協(xié)同編隊、作業(yè)區域內車(chē)輛的集群調度,設備作業(yè)效率提升10%以上。晉能控股集團與中國聯(lián)通合作,依托5G智慧網(wǎng)絡(luò )平臺的大數據分析,在塔山煤礦推廣應用“網(wǎng)約車(chē)”模式,實(shí)現了井下無(wú)軌膠輪車(chē)運行管理的數字化和智能化,整體運行效率提升了30%左右。
無(wú)人智能巡檢方面,龐龐塔煤礦與中國聯(lián)通在山西省開(kāi)展“5G+智能礦山”項目建設,在井下變電硐室和水泵房的排水、供電等設備遠程集中監控的基礎上,增加安裝5G模組的巡檢機器人,通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行硐室4K高清視頻回傳、機器人監測數據回傳和機器人實(shí)時(shí)控制,5G技術(shù)支撐實(shí)現運輸機、皮帶等設備的無(wú)人巡檢。山東三山島金礦引入5G+鑿巖車(chē)、5G+遠程破碎系統、運轉系統無(wú)人化等場(chǎng)景,不但實(shí)現工人從井下轉移到地表,解決了礦山安全生產(chǎn)等諸多問(wèn)題,而且掘進(jìn)和運送效率提高了近25%。
生產(chǎn)現場(chǎng)監測方面,鮑店煤礦與中國聯(lián)通在山東省濟南市開(kāi)展“礦用高可靠5G專(zhuān)網(wǎng)系統及應用”項目建設,用高可靠5G專(zhuān)網(wǎng)系統及應用,針對極端嚴苛的煤礦生產(chǎn)控制場(chǎng)景,通過(guò)5G+機器人、5G+視覺(jué)識別等手段對設備狀態(tài)、氣體濃度、綜合環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,實(shí)時(shí)回傳至調度指揮中心。陜西小保當煤礦與華為、中國電信、中國礦業(yè)大學(xué)、中煤科工集團進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,組建“井上井下一體化網(wǎng)絡(luò )”,實(shí)現5G信號覆蓋到礦區園區及礦井主要工作面,實(shí)現對工業(yè)園區、生活園區的統一管控,利用傳感器數據傳輸及分析實(shí)現生產(chǎn)設備在線(xiàn)監控,提高了工作效率,降低了人員的工作強度。
打通行業(yè)壁壘 深化融合應用
業(yè)內認為,目前采礦行業(yè)發(fā)展面臨著(zhù)需求增速放緩、環(huán)境制約趨緊、要素成本上升、安全生產(chǎn)壓力大等諸多挑戰,應推動(dòng)打通行業(yè)壁壘,深化融合應用,持續拓展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展新空間。
今年6月,國家發(fā)展改革委、國家能源局、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部等四部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《能源領(lǐng)域5G應用實(shí)施方案》提出,在未來(lái)的3年至5年時(shí)間里,圍繞智能電廠(chǎng)、智能電網(wǎng)、智能煤礦、智能油氣、綜合能源、智能制造與建造等方面拓展一批5G典型應用場(chǎng)景。其中在“智能煤礦+5G”領(lǐng)域,將建設煤礦井上井下5G網(wǎng)絡(luò )基礎系統,搭建智能化煤礦融合管控平臺、企業(yè)云平臺和大數據處理中心等基礎設施,打造“云-邊-端”的礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構。利用5G的高速率、低時(shí)延、大連接、高可靠等特性,重點(diǎn)開(kāi)展井下巡檢和安防、無(wú)人駕駛等系統建設和應用,探索智能采掘及生產(chǎn)控制、環(huán)境監測與安全防護、虛擬交互等場(chǎng)景試點(diǎn)應用,促進(jìn)智能煤礦建設。
中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì )副會(huì )長(cháng)吳國華表示,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”為礦山裝上智慧的大門(mén),將賦能采礦行業(yè)數字化轉型,行業(yè)協(xié)會(huì )要充分發(fā)揮自身的平臺優(yōu)勢和橋梁作用,借鑒“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在采礦行業(yè)的成功應用經(jīng)驗,加強對采礦企業(yè)的引導和服務(wù),強化跨行業(yè)協(xié)同和應用技術(shù)創(chuàng )新。
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)校長(cháng)葛世榮認為,煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設將不局限于煤炭企業(yè),除了要滿(mǎn)足煤礦自身的信息化智能化需要,還要與煤礦外部的行業(yè)互聯(lián)互通,比如與燃煤電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、鋼鐵廠(chǎng)構建互聯(lián)系統,這需要借助5G技術(shù)和煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支持?!按送?#xff0c;我國約60%的能源來(lái)自煤炭,通過(guò)煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設,將有利于推動(dòng)煤炭智能化發(fā)展,這是我國實(shí)現能源智能化的重要組成部分?!?/p>
華為技術(shù)有限公司高級副總裁蔣亞非介紹,隨著(zhù)中國承諾“力爭2030年前實(shí)現碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和”,華為正與產(chǎn)業(yè)各方協(xié)同推進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在采礦行業(yè)規模應用,幫助礦企減員提效。
(記者 陳愛(ài)平 陳云富 李唐寧 上海報道)
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