煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，在綜采工作面進(jìn)行有線敷設(shè)較難推吼、維護(hù)工作量大好阎，直接影響地面遠(yuǎn)程操控，全5G傳輸技術(shù)更加穩(wěn)定可靠贮殊；掘進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備移動(dòng)頻繁环胸、電纜布設(shè)易受損铲恃，通信效果大打折扣，5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋讓傳輸有了保障进裹；井下設(shè)備巡檢不易四雏、流程標(biāo)準(zhǔn)化難度高，5G+AR巡檢與遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)可提升效率……當(dāng)前锥萧，煤礦5G應(yīng)用場(chǎng)景越來越豐富舷咆。

由中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)牽頭編制的《5G+煤礦智能化白皮書（2021版）》（以下簡(jiǎn)稱《白皮書》）顯示，近1年來添镜，煤礦5G融合取得明顯進(jìn)展唐唉，由早期的視頻傳輸進(jìn)一步拓展至遠(yuǎn)程操控、虛擬交互窿锉，極寒天氣5G專用基站酌摇、多種礦用5G終端等設(shè)施實(shí)現(xiàn)部署，解決5G下井“可用”的問題嗡载。下一步窑多，如何實(shí)現(xiàn)“好用”？

打通不同應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)信息高效交互

5G具有高速率洼滚、低時(shí)延埂息、大連接等特征，是煤礦智能化建設(shè)的重要支撐技術(shù)遥巴，其應(yīng)用將有效推動(dòng)煤炭生產(chǎn)千康、加工、利用及消費(fèi)模式變革——目前铲掐，煤炭行業(yè)已形成共識(shí)拾弃。

“全國主要產(chǎn)煤省（區(qū)）摆霉、大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)均已啟動(dòng)智能化示范煤礦建設(shè)豪椿，并且由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)推進(jìn)。但煤礦智能化尚處初級(jí)階段携栋，傳統(tǒng)無線通訊技術(shù)在帶寬祸弥、延時(shí)、并發(fā)數(shù)量等方面的限制船庐，導(dǎo)致大數(shù)據(jù)迁拂、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)難以應(yīng)用到煤炭智能開采或祖。”中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技發(fā)展部副主任張建明告訴記者祖务，煤礦智能化建設(shè)是新一代信息技術(shù)與煤炭開發(fā)利用的深度融合，5G技術(shù)恰恰可以打通不同應(yīng)用場(chǎng)景間信息高效交互的通道凰彼，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型彭撑。

推行一年多來，煤礦5G專網(wǎng)建設(shè)能力不斷提升葛昏，井下特殊環(huán)境帶來的難題正在化解蜈藏。例如，井下5G隔爆基站從最初100千克減至25千克左右绝鸡，便于移動(dòng)和部署迂雪；考慮到采集點(diǎn)位多、數(shù)據(jù)種類多舰褪，多模一體化礦用5G基站可簡(jiǎn)化建設(shè)難度皆疹、運(yùn)維復(fù)雜度；5G通信系統(tǒng)與原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)融合占拍，有效提升對(duì)井下人員通信略就、傳感信息采集等多種場(chǎng)景的適應(yīng)性。

在此基礎(chǔ)上晃酒，應(yīng)用范圍由先天條件好的現(xiàn)代化礦井走向老舊煤礦表牢。記者了解到，始建于20世紀(jì)60年代的國家能源集團(tuán)烏海能源公司老石旦煤礦贝次，曾面臨信息化程度低崔兴、遠(yuǎn)程控制實(shí)時(shí)性差等難題。該礦“5G+全景工作面”采用無線傳感器蛔翅、無線攝像儀敲茄，高速傳輸有效解決需要高清畫質(zhì)且光線復(fù)雜場(chǎng)所的監(jiān)控需求，實(shí)現(xiàn)工作面全景漫游及跟機(jī)山析、跟人折汞、跟架。今年3月底試運(yùn)行以來使谋，在井下灰塵大整诈、電磁強(qiáng)干擾、腐蝕性氣度攘、液體多的復(fù)雜環(huán)境中恒晋，5G網(wǎng)絡(luò)連續(xù)無故障運(yùn)行。

尚未形成易規(guī)闹龈耍化復(fù)制推廣的商業(yè)模式

實(shí)現(xiàn)“可用”是第一步止歇，走向“好用”尚有距離。張建明坦言杭嚷，井下條件受限翘辑，為解決無線發(fā)射功率受限、傳輸距離短等問題嚣咕，現(xiàn)階段仍需依靠增加基站數(shù)量來滿足覆蓋要求溜信，進(jìn)而造成井下5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本偏高蜘傻。

“5G技術(shù)在垂直行業(yè)的融合應(yīng)用還是探索階段，用在煤礦的投資與收益尚未明朗化幸双，沒有形成易規(guī)模復(fù)制推廣的商業(yè)模式琅翻。同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)行仍須依賴電信運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)柑贞，運(yùn)營(yíng)商如何設(shè)計(jì)合理的商業(yè)模式方椎，將直接影響煤炭企業(yè)的使用意愿和雙方利益。”張建明表示钧嘶。

除了“錢”的因素棠众，好不好用還需克服種種現(xiàn)實(shí)制約。中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)徐亮舉例有决，煤礦井下空間呈現(xiàn)狹長(zhǎng)且多分支特征闸拿，采掘設(shè)備布置復(fù)雜且存在強(qiáng)磁干擾，加上頂板疮薇、瓦斯胸墙、水、火按咒、粉塵等多種災(zāi)害迟隅，這些情況均會(huì)對(duì)5G 技術(shù)應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。“我國井工煤礦開采地質(zhì)條件励七、采掘機(jī)械化程度及產(chǎn)能規(guī)模相差較大智袭，對(duì)5G技術(shù)的需求程度不同。但目前剿夫，井下互聯(lián)裝備升級(jí)改造進(jìn)展相對(duì)緩慢渊妨，平臺(tái)發(fā)展所需的智能感知、自動(dòng)控制姓拂、工業(yè)軟件等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱夕涧，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景和環(huán)境的5G布設(shè)方案還不夠完善。”

張建明也稱寒肋，5G技術(shù)條件下場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)特征明顯刹讹，從提出場(chǎng)景到應(yīng)用落地，涉及技術(shù)研發(fā)易麻、供應(yīng)鏈改造职予、基礎(chǔ)設(shè)施、智能終端等多方考量秽祷，需要針對(duì)不同煤礦需求進(jìn)行研發(fā)螺煞。“部分煤企雖已進(jìn)行了大量測(cè)試，但想真正做到實(shí)用矗寂，仍需開展大量適配碳胳、調(diào)優(yōu)等工作勇蝙。能夠解決煤礦智能化建設(shè)‘痛點(diǎn)’的5G突破性應(yīng)用尚未完全實(shí)現(xiàn)。”

充分適應(yīng)新技術(shù)帶來的生產(chǎn)方式變革

根據(jù)國家發(fā)改委固逗、國家能源局等聯(lián)合印發(fā)的《能源領(lǐng)域 5G應(yīng)用實(shí)施方案》浅蚪，“智能煤礦+5G”是主要場(chǎng)景之一藕帜，重點(diǎn)開展井下巡檢和安防烫罩、無人駕駛等系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用，探索智能采掘及生產(chǎn)控制洽故、環(huán)境監(jiān)測(cè)與安全防護(hù)贝攒、虛擬交互等試點(diǎn)應(yīng)用。

近日印發(fā)的《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求  推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》也提出时甚，推動(dòng)煤炭等傳統(tǒng)行業(yè)加快“上云用數(shù)賦智”步伐隘弊，優(yōu)化管理流程，實(shí)現(xiàn)節(jié)本降耗荒适。

張建明認(rèn)為梨熙，從“可用”到“好用”的跨越，不僅需要技術(shù)變革刀诬，還離不開生產(chǎn)方式锯忱、管理方式、商業(yè)模式及上下游產(chǎn)業(yè)等方面大膽創(chuàng)新健吃，全行業(yè)應(yīng)積極探索“智能煤礦+5G”的新模式闰妓、新業(yè)態(tài)。“敢于打破原有思維和管理模式陕绢，充分適應(yīng)新技術(shù)帶來的生產(chǎn)方式變革过腰。在此背后，還需要持續(xù)建設(shè)煤礦5G應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系闯揪，為新技術(shù)落地提供規(guī)范和依據(jù)橄看。加強(qiáng)職工轉(zhuǎn)型培訓(xùn)和能力培養(yǎng)，造就一批掌握智能采礦技術(shù)的高級(jí)礦業(yè)人才避某，為智能化發(fā)展提供內(nèi)核動(dòng)力硅跌。”

中國工程院院士王國法表示，經(jīng)過第一階段探索洼荡，煤礦5G建設(shè)取得了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)椎吼。5G作為一種通信工具，最重要是研究如何用來解決煤礦面臨的實(shí)際問題下质。對(duì)此姓建，需進(jìn)一步研究高效、高可靠性融合組網(wǎng)技術(shù)缤苫，及其在煤礦井下不同應(yīng)用場(chǎng)景的可行性及前景速兔，開展井上下5G應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)與示范墅拭。研究煤炭板塊云、數(shù)據(jù)中心建設(shè)技術(shù)涣狗，構(gòu)建智能化煤礦知識(shí)圖譜谍婉。為煤礦各系統(tǒng)的智能分析決策提供支撐。

《白皮書》還提出镀钓，加快提升煤礦5G網(wǎng)絡(luò)的可用性和確定性保障能力穗熬，建設(shè)一批煤礦5G專網(wǎng)或虛擬專網(wǎng)；加快研制高適配能力的煤礦專用5G基站和功能化定制核心網(wǎng)丁溅，基于5G專用模組的工業(yè)網(wǎng)關(guān)以及開采唤蔗、掘進(jìn)、運(yùn)輸窟赏、巡檢妓柜、機(jī)器人等設(shè)備，豐富5G設(shè)備產(chǎn)品形態(tài)棕健，構(gòu)建面向差異化場(chǎng)景需求的礦用5G產(chǎn)品體系寸纠。