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TBook (16)5G

 
随着科技的进步,最初简单的人工挖矿已发展为机械化采矿。但数百米深的井下犹如微小的“地下城”,巷道交错、环境复杂,仪器设备既不能就地自动化,也无法远程控制,只能仰仗矿工现场操作。煤矿能不能实现智能化,走向少人化、无人化?5G正给这一切的改变带来希望。华为创始人任正非在“华为挺上矿山”这件事上,表现出罕见的高调。和众多的通讯技术企业一样,他看中的是5G可能给煤矿带来的革命性变化,及其背后的巨大机会。 采煤业已有超过千年的历史。地上物换星移,可矿井下依然要面对极端艰苦、危险的工作环境。据相关部门公布的数据,2011年—2020年10年间,全国煤矿事故死亡人数达7733人。随着科技的进步,最初简单的人工挖矿已发展为机械化采矿。但数百米深的井下犹如微小的“地下城”,巷道交错、环境复杂,仪器设备既不能就地自动化,也无法远程控制,只能仰仗矿工现场操作。煤矿能不能实现智能化,走向少人化、无人化?5G正给这一切的改变带来希望。作为我国一次能源的主要部分,煤炭能源生产占比超过70%,每年开采量约为35亿吨,85%左右来自井下开采。从上世纪70年代到现在,我国煤矿经历了机械化到自动化再到目前的智能化初期的发展过程。在此过程中,信息技术的作用功不可没。信息技术在很大程度上减少了煤矿安全事故的发生,提高了煤矿工作的整体效率。 传统有线传输的方式虽然信号稳定,但井下地形复杂,设备繁多,给布线造成很大的困难。况且设施时时移动,哪里有煤往哪走,线缆多次折叠易断裂,数据传输却禁不起中断。多年来,矿井下通常只有隔一两百米一处的固定电话,人一下井就失联,地面上天塌了也通知不到个人。地下几百米处,采煤机碰到岩石,采煤机司机会调节割截滚筒高度,但远程操控场景下,因为信号传输延迟、地面指令无法第一时间传来,采煤机将继续“硬碰硬”,从而造成大型设备的磨损。于别的行业,5G技术是锦上添花,而对于采煤行业来说,5G技术是雪中送炭,只有它可以满足智能煤矿的大带宽、实时性和可靠性要求,把人解放出来,井下要减人直到无人,最难的问题留给了5G。 中国有5300多座煤矿、2700多座金属矿,如果能把这8000多座矿山做好,我们就有可能给全世界的矿山提供服务。在阳煤集团、中国移动、华为公司的联手努力下,2019年6月18日,阳煤集团新元煤矿成为全国第一座5G煤矿。这里部署了147个5G基站,有全世界最深的5G网络。人在井下,可以随时随地打电话、通视频。实时信号在五百米纵深的岩石间以可以忽略不计的时延穿梭。2019年9月,新元煤矿井下5G网络开始研发。煤炭大省纷纷行动起来,山西、河南、山东、内蒙古……截至目前,全国已建成400余个智能化采煤工作面。工信部表示,将持续推进采矿业“5G+工业互联网”创新突破,加快从“样板间”向“商品房”的复制推广。 作为我国一次能源的主要部分,煤炭能源生产占比超过70%,每年开采量约为35亿吨,85%左右来自井下开采。推进矿山建设与管理数字化、智能化内涵式发展。通过研究煤矿精准探测与数字矿山精确建模技术,构建矿山可视化物理模型、可验证的仿真模型、可表示的逻辑模型、可计算的数据模型,实现物理矿山实体与数字矿山孪生体之间的虚实映射、实时交互。建立基于数字孪生与5G通信技术融合的数字孪生矿山空间信息平台和公共信息平台,充分利用5G通信网关技术、边缘计算、高带宽和低延时等优势,为矿山数字孪生综采、综掘工作面智能化开采提供大规模边缘计算和高速传输[3,4,28]。