9月8日，陜西首個(gè)復(fù)雜地質(zhì)條件下“5G+智慧礦山”在陜煤集團(tuán)彬長(zhǎng)礦業(yè)公司小莊礦落地。

近年來(lái)，煤礦智能化發(fā)展駛?cè)肟燔?chē)道，但在賦存條件復(fù)雜的多元災(zāi)害礦井涉足較少。彬長(zhǎng)礦業(yè)下屬5對(duì)礦井，煤層埋深500米至1000米，煤層厚度4米至26米，開(kāi)采條件復(fù)雜，瓦斯、水、火、沖擊地壓等災(zāi)害耦合疊加，被國(guó)家煤監(jiān)局定位為全國(guó)煤礦災(zāi)害最重、治理難度最大、安全風(fēng)險(xiǎn)最高、有效防范和遏制重特大事故任務(wù)最繁重的礦區(qū)之一。

智能化建設(shè)是推動(dòng)煤炭企業(yè)安全發(fā)展的關(guān)鍵支撐，也是踐行綠色發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的具體舉措。

“2019年3月，彬長(zhǎng)礦業(yè)充分調(diào)研論證，先行先試，在小莊礦建成西部地區(qū)首個(gè)多元災(zāi)害條件下特厚煤層智能化綜放工作面。截至今年5月，公司4對(duì)生產(chǎn)礦井全部實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采。”彬長(zhǎng)礦業(yè)公司黨委書(shū)記、執(zhí)行董事趙文革說(shuō)。

5G賦能智慧礦山，是當(dāng)前煤炭產(chǎn)業(yè)與時(shí)代同頻共振，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要途徑。今年以來(lái)，彬長(zhǎng)礦業(yè)聚焦智能礦山、智慧礦區(qū)、一流企業(yè)目標(biāo)，全力推動(dòng)井上井下5G基站建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)覆蓋，積極打造“5G+智慧礦區(qū)”。

作為陜西省“5G+智慧礦山”試點(diǎn)示范項(xiàng)目的小莊礦“5G+智慧礦山”項(xiàng)目，依照“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、因地制宜、效益優(yōu)先”的原則，利用5G無(wú)線通信技術(shù)、MEC架構(gòu)、超融合架構(gòu)、大數(shù)據(jù)、圖像識(shí)別、分布式計(jì)算、4D-GIS、數(shù)字孿生等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建高效的智能化生產(chǎn)執(zhí)行、經(jīng)營(yíng)管理和科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系。

“該項(xiàng)目的顯著特點(diǎn)是形成‘1+3+1+N’模式：1個(gè)平臺(tái)：‘5G+智慧礦區(qū)’基礎(chǔ)設(shè)施；3個(gè)系統(tǒng)：井下高清視頻圖像 5G 傳輸應(yīng)用系統(tǒng)、5G安全監(jiān)測(cè)泛在感知物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)、5G 數(shù)字孿生工作面和煤礦生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)；1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：煤炭行業(yè)智能化標(biāo)準(zhǔn)。N個(gè)智能化應(yīng)用：圍繞智能控制、智能監(jiān)測(cè)、安全控制、視頻監(jiān)測(cè)等子系統(tǒng)。”彬長(zhǎng)礦業(yè)公司信息中心主任王均利說(shuō)。

該項(xiàng)目主要包含6項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容。模塊化數(shù)據(jù)機(jī)房包括供配電、溫濕度控制、機(jī)柜及通道、監(jiān)控管理四大核心子系統(tǒng)，為智慧礦區(qū)IT設(shè)備提供高質(zhì)量的供電、溫度和濕度環(huán)境保障。

井下高清視頻圖像5G傳輸應(yīng)用系統(tǒng)，打造了國(guó)內(nèi)首次基于5GSA通信技術(shù)的高清視頻采集、AI圖像識(shí)別，以及5G物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控傳感器在礦井采掘工作面聯(lián)合應(yīng)用，構(gòu)建起井下云—邊—端協(xié)同的多場(chǎng)景無(wú)線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)+AI智能識(shí)別監(jiān)控與告警系統(tǒng)。

工作面生產(chǎn)執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)解決礦井生產(chǎn)、機(jī)電設(shè)備、煤質(zhì)管理和零部件倉(cāng)儲(chǔ)等問(wèn)題，通過(guò)數(shù)字建模、流程管理、質(zhì)量控制、設(shè)備監(jiān)控、倉(cāng)儲(chǔ)管理、人員管理、生產(chǎn)安全、績(jī)效考核和智能分析等功能，結(jié)合礦井生產(chǎn)知識(shí)圖譜幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的高效管理。

安全監(jiān)測(cè)泛在感知物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，基于5G無(wú)線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦感知的全連接。通過(guò)在地面應(yīng)用層融合安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、礦用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)、礦用激光多氣體束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煤礦頂板與沖擊地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，構(gòu)建礦井安全監(jiān)測(cè)泛在感知物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)，復(fù)雜信息采樣密度下傳感器的實(shí)時(shí)分布式存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)安全智能分析。

5G數(shù)字孿生應(yīng)用系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造出工作面三維的采煤環(huán)境，模擬采煤機(jī)截割作業(yè)過(guò)程以及設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行，同時(shí)融合了視頻監(jiān)控、安全感知、人車(chē)定位等。充分利用裝備物理模型、傳感器感知、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，集成多物理量、多時(shí)空尺度仿真過(guò)程，從而反映工作面裝備的、生產(chǎn)和工藝全生命周期過(guò)程等功能。

VR安全培訓(xùn)系統(tǒng)采用VR技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等高科技手段，將枯燥的安全知識(shí)進(jìn)行深度融合，利用創(chuàng)新科技手段，大大提升職工接受培訓(xùn)時(shí)的專(zhuān)注度和參與度。

“在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，該項(xiàng)目行成‘1中+4全’的小莊模式：全部中國(guó)芯、數(shù)據(jù)全感知、生產(chǎn)全孿生、安全全覆蓋、運(yùn)營(yíng)全管控，多項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)煤礦智能化建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破。”彬長(zhǎng)礦業(yè)公司副總經(jīng)理劉沛林說(shuō)。

9月2日，該項(xiàng)目以“打造災(zāi)害治理新模式、定義能源安全新標(biāo)準(zhǔn)”為題，入圍工業(yè)和信息化部第四屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)題賽決賽，并榮獲優(yōu)秀獎(jiǎng)。

“小莊礦率先建成‘5G+智慧礦山’，將進(jìn)一步促進(jìn)5G與煤礦智能化建設(shè)的深度融合，推動(dòng)彬長(zhǎng)礦業(yè)奮力建設(shè)行業(yè)內(nèi)具有示范引領(lǐng)作用、災(zāi)害治理與智能化高度融合的智慧礦區(qū)邁上‘快車(chē)道’。”彬長(zhǎng)礦業(yè)公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理白永明說(shuō)。