5G “智慧礦山” 破10項管理瓶頸

文/馮宇峰 李明澤 李惠云

國家電投集團內蒙古能源有限公司所屬的扎哈淖爾煤業公司露天礦，煤層賦存條件復雜、礦坑狹長、點多面廣，安全生產管理難度較大。為此，扎哈淖爾煤業公司在露天煤礦應用華為5G傳輸技術，結合智能AI和無人機等前沿技術解決安全管理難題，依托信息化手段建設5G“智慧礦山”。

國家電投集團內蒙古能源有限公司是國家電力投資集團公司在內蒙古自治區的區域性全資子公司；是以煤為核心，電為保障，煤電鋁一體化，清潔能源為重點的現代化大型綜合能源企業，其所屬的扎哈淖爾露天礦年產量1 800 萬t。2019年，扎哈淖爾煤業公司認真貫徹落實黨中央、國務院關于安全生產的重大決策部署，按照國家煤礦安監局的具體要求，嚴格責任落實，積極創新安全生產機制，以集團公司和內蒙古公司戰略部署為統領，以實現一流現代化露天煤礦為建設目標，以“勤檢查、常督促、重整改、抓落實”的閉環管理為基本工作方法，全力打造“平安扎哈”。

“智慧礦山”建設背景

扎哈淖爾露天礦煤層賦存條件復雜、礦坑狹長、點多面廣，僅在15 km2范圍內，布置了660 余臺大型車輛和設備，共有700 余人同時作業，采用“人盯人”的傳統管控模式很難滿足管理需要。

為貫徹落實“生命至上、安全第一”的指導思想，結合礦區安全發展的迫切需要，扎哈淖爾煤業公司多措并舉，率先應用5G 傳輸技術、結合智能AI 和無人機等科技手段，不斷摸索、大膽實踐，打造安全信息化管控平臺，夯實提升安全生產標準化水平，為實現“零死亡、零事故”目標和建設一流礦山的發展愿景奠定了堅實的基礎。

扎哈淖爾煤業公司經過近半年探索實踐，以5G 傳輸技術為網絡基礎，實現了生產現場的無盲區監控全覆蓋和高清影像數據的實時回傳，擴大了監管范圍、強化了管理手段、提高了管控效率，建立了包括現場管控和內業管理兩大信息化系統的安全環保監管中心，依托信息化手段實現生產現場無盲區監管。

在現場管控方面，以無盲區監控系統、自卸車安防系統、視頻會議監管系統、智能門禁系統等為管理重點的14 大類應用、52 種場景信息化集中管控，形成了礦級監管中心與現場監督員、兩級調度室與安全檢查工多點互動、快速響應的“全天候、全覆蓋、全流程”安全監管體系，有效緩解了露天礦山點多、線長、面廣的安全管控難題。

在內業管理方面，搭建了“班組安全管理系統”和“承包商安全管理信息系統”，將全員安全管理全流程的工作業務納入信息化平臺，實現高效、共享、數據化管理。

5G技術與4G技術應用效果對比

突破管理瓶頸

扎哈淖爾煤業公司總結多年來安全生產過程中出現的重點問題和管理瓶頸，利用信息化手段在管理上有根本的提升，具體如下：

輻射范圍廣、作業區域大，監管如何全覆蓋

難點：扎哈淖爾露天礦生產作業現場面積達15 km2，點多、線長、面廣，常規的現場檢查巡視、查隱患、反違章，只是針對固定時間、地點的抽檢，即使配置專職安全監管團隊，也無法做到實時全面監管。

措施：搭建監管平臺，利用5G傳輸技術和高清影像數據實時回傳，建立無盲區監控系統，結合現場巡視，實現“全天候、全覆蓋、全流程”的多點互動、快速響應安全監管體系。

效果：通過全覆蓋式的安全監管體系運行，使整個生產作業現場安全生產狀況盡收眼底，配置幾名平臺監管人員，就能隨時發現違章和隱患，通過現場管理人員的直接介入，能夠使違章隱患得到快速響應處理，真正做到風險控制在隱患前，隱患消滅在事故前，違章糾正在問題前。

如何管控單人、無資質駕駛、疲勞超速駕駛、替班作業

難點：扎哈淖爾露天礦礦坑東西狹長、煤層傾角5°～15°、煤層賦存復雜、大型設備應用受限，直接導致設備密度大、操作人員多，660 余臺車輛和設備、700 余人同時作業，安全管理人員根本無法做到監管面面俱到，風險和隱患稍有控制不當就極有可能造成生產事故。

措施：聯合開發了集防瞌睡系統（防疲勞、防注意力分散）、超速報警系統、身份識別系統三合一的車輛安防系統，通過過程監控和大數據分析，對司機真正起到提醒作用。

效果：通過車輛安防系統等技防手段的應用，有效解決了車輛運輸環節的管理難題，任何一名在崗操作人員出現疲勞駕駛、注意力分散、超速駕駛、無資質駕駛、替班作業等情況，能夠在第一時間發現，并迅速采取措施，有效控制了不安全事件的發生。

利用安全環保監管平臺實現現場管理

爆破作業多、安全風險高，如何拓寬現場監管視野

難點：扎哈淖爾露天礦的土方剝離必須經過穿孔爆破后方可進行采裝運輸，每天爆破點在3 處以上，爆破及警戒區域最大可達2 km2，即使配置了專職監管人員，受現場環境制約和目視范圍的限制，很難保證現場的安全狀況，而爆破作業的高風險性也決定了不允許在這個環節出現問題。

措施：針對爆破作業的高風險性，一是采取無人機進行現場巡視，實現高空無死角警戒和爆破質量俯視監控；二是利用安全環保監管中心的5G 高清云臺攝像機的實時監控，對火工品運輸車輛和爆破作業現場進行針對性的無死角監控，起爆前經監管中心專職值班人員警戒確認后方可起爆。同時配置4 名專職爆破監管員進行現場監督巡視。

效果：通過對爆破現場的技防應用和專職監管，有效保障了爆破環節安全作業的可控在控。

通勤車人員密集，礦用大型車輛盲區大，如何管控運輸環節

難點：通勤車是扎哈淖爾露天礦識別的重大風險之一，乘車員工的不文明行為直接影響整車員工的安全，交接班場地是各類設備密集度最大的區域，無序交接加之車輛盲區難防范問題，使交接班現場成為安全管控的難點。礦用大型運輸車輛盲區范圍左側5 m、前方10 m，右側25 m，盲區問題也是運輸環節風險較高的主因之一。

措施：通勤車和礦用自卸車安裝360°無盲區影像系統，監控影像實時上傳安全監控中心。

效果：通過車輛360°無盲區影像系統應用，車輛操作人員能實時觀察周邊的障礙物，監管中心也能實時觀察車內人員狀態、車輛的實時運行狀況和周邊影像，有效解決了人員密集和車輛密集區域的安全管理難題。

如何管控交叉路口、主要運輸環節等重點區域超速、強行超車

措施：在重點區域布設半移動式測速監控裝置和定點測速監控裝置。

效果：重點區域的違章問題得到有效治理，自監管中心運行以來，超速、強行超車等違章現象呈明顯下降趨勢，近一個月已基本杜絕此類違章現象。

如何管控檢修作業不規范、不掩車、不支護、不掛牌

措施：一是通過在檢修區設置半移動式監控進行實時監管；二是在臨時檢修區設置移動式布控球監控設備；三是利用智能探頭自動抓拍不戴安全帽、吸煙等違章行為。

效果：通過半移動式監控和移動式布控球監控設備的影像信息實時回傳功能和智能違章探頭的應用，實現了對檢修全過程的無盲區監管，檢修區違章行為同期下降了47%。

如何管控未經備案、無安全防護裝置的車輛和無資質人員進入生產作業區

難點：露天礦生產作業區輻射范圍較大，基本上屬于敞開式作業區，未經備案和無資質人員進入生產作業區，大多對露天礦生產現場的風險和道路不熟悉，極容易出現安全問題。

措施：建立露天礦入坑門禁系統，通過車輛通道的智能識別和人員閘機的人臉智能識別，確保進入露天礦生產作業區的人員和車輛均為備案合格。

效果：通過智能門禁系統的應用，禁止無資質人員、無安全備案車輛、無安全警示車輛入礦。

如何管控班組“三會一活動”開展不到位、敷衍了事

難點：“三會一活動”（作業工前會議、班組班前會議、班后會議和安全日活動）工作落實不到位，在管理層參加的情況下，能夠按程序正常開展，一旦沒有管理層參加會議，就敷衍了事。

措施：利用班組信息管理系統和“三會一活動”視頻會議監控系統，使安全管理最后一步的班組安全活動開展實效性得到有效夯實。

效果：即使管理層不去參加會議，通過會議錄音和監控的回放也能掌握活動開展情況，讓所有的班組活動都能做到有跡可循，打消投機取巧的念頭。

如何管控外委員工流動率大、安全素養低

措施：搭建了培訓云平臺和手機APP 端學習，并開展多元化培訓模式（安全模擬體驗、反違章學習教室等）。

效果：通過培訓教育的多元化開展，操作人員的安全意識得到大幅提升，同期違章數量降低了38.4%。

如何管控承包商信息資料

難點：承包商內業管理紙質信息材料查找信息不便利、長期保存難度大、資料取用易丟失、人員設備信息動態更新困難。

措施：搭建承包商安全管理信息系統。

效果：通過承包商安全管理信息系統，使承包商人員、設備臺賬、開工審核、現場管控、評價考核實現了信息化，提高了管理效率，挖掘了管理深度。

接下來，扎哈淖爾煤業公司將通過對監管中心各管理系統的深化應用，進一步解決實際管理中看不見、看不清，聽不到、聽不準，想不著、想不全的問題，逐步將環保、質量、節能管理納入監管平臺，擴展應用場景，隨著安全管理技術的不斷發展，合理擴充安全管理功能，不斷完善系統應用，進一步解決露天礦安全管理難題。