5G入井，點燃煤礦智能化轉型“引擎”

文/本刊評論員

煤礦5G技術的突破與應用，將為礦井智能化發展增添新的動能，重塑傳統煤炭產業模式，促進煤炭產業的智能化轉型發展

前不久，在陽煤集團新元公司井下534米深處，新華社開展了全球首場井下5G高清直播，全球觀眾通過5G技術，與煤礦井下生產現場來了一次“零距離”接觸。

這震撼世人的視覺體驗，不僅展示出5G通訊技術的強大核心優勢，也說明5G技術在煤炭行業的應用取得了階段性成效。

當前，在加快煤礦智能化建設，打造安全、高效、綠色的智慧礦山的新形勢下，煤礦5G技術的突破與應用、5G技術與礦業的深度融合，將為礦井智能化發展增添新的動能，重塑傳統煤炭產業模式。

5G+智能化煤礦建設邁出可喜步伐

6月18日上午，在陽煤集團新元煤礦落成的全國首座5G煤礦舉行了落成發布會，引起業界廣泛關注。全國首座5G煤礦由陽煤集團與中國移動、華為公司聯手打造。

當前，在國家新基建戰略和加快煤礦智能化發展的政策驅動下，煤礦企業積極擁抱智能化技術，三大運營商和華為公司等信息龍頭企業對于5G技術在煤礦的應用，也展示出了很高的熱情。所以，盡管煤礦井下地質環境的特殊性給5G技術在煤礦落地帶來諸多困難和挑戰，但令人感慨的是，5G入井速度已經跑在很多行業的前面。

山西是煤炭大省，在推進5G和煤炭工業互聯網融合應用上，可以說引領了行業風氣之先。

2019年9月5日，陽煤集團、中國移動、華為公司聯手成立了5G通信煤炭產業應用創新聯盟，今年5月初，歷經數月科研攻關，陽煤集團新元公司井上井下5G網絡開通并完成全部優化工作，建成全國首個5G煤礦專網，提供了煤礦5G建設示范。

今年6月5日，全國首個完全規模覆蓋的煤礦井下5G專網在山西焦煤霍州煤電集團龐龐塔煤礦基本建成，該5G網絡共覆蓋100多公里巷道，建設在地下800米深處，共部署了144個基站，技術與施工難度創歷史之最。

為深入開展能源革命綜合改革試點，推進煤炭智能綠色安全開采，6月17日，同煤集團與中國聯通山西分公司簽署“5G+智慧同煤”建設戰略合作協議，雙方將在智能礦山、智慧電廠、智能制造、智慧辦公等領域深化合作，全力打造“互聯網+煤炭”發展新模式。

除山西之外，山東、陜西、安徽等地的煤炭企業，也紛紛在井下開始建設5G基站并進行應用組網，探索符合自身實際的智慧礦山建設路徑。比如，山東能源集團《基于5G技術的智慧礦山建設》入選山東省5G試點示范項目。6月18日，山東省第一個煤礦井下5G基站在山東能源臨礦集團菏澤煤電公司郭屯煤礦開通，創建了智能化開采“郭屯—彭莊”模式。

據悉，截至目前，20余家大型煤炭集團、煤炭高等院校已開展了5G技術相關合作、研究和項目推進工作。隨著5G商業應用的推廣，煤礦5G技術的應用將逐步鋪開，5G技術將為煤礦智能化發展提供強勁技術支撐。

“5G 技術在煤礦是剛需”

5G入井對于礦井智能化建設究竟意味著什么？

“5G在煤礦是剛需，是安全生產的堅強保障。”一位業界人士這樣強調指出。因為根據煤礦井下地理條件復雜多變、支護強度大、信號衰減快等特殊條件，在井下推廣無線通信意義重大。

5G，第五代移動通信技術，是最新一代蜂窩移動通信技術，其特點是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。當前，移動數據的需求爆炸式增長，促進了新一代5G系統的研發應用。

5G技術的巨大價值要得到充分發揮，關鍵在于工業互聯網的應用。采掘工作面在煤礦涉及設備最多、生產最復雜，運用先進的信息技術和數字化控制手段，實現自動化、智能化、少人化、無人化，是煤炭工業技術革命的重要目標。5G為之提供了重要的技術支撐。

實際上，通信技術是煤礦智能化建設的核心技術，也是制約礦井智能化發展的關鍵。目前，煤炭企業普遍采用千兆工業以太網技術建設井下工業環網，難以滿足礦山智能化建設對海量信息處理、傳輸的需求。以工作面無人化開采為例，工作面無人開采時，需要煤礦工人在地面操作井下設備，這時，井下機器的運行軌跡需要精準的定位、實時的數據傳輸，還有大量的設備連接，如果出現延時，會造成一連串的影響。而5G技術具有超高速率、超低時延、超大連接的技術特點，正好契合了煤礦智能化發展需要更廣泛數據接入、更大數據傳輸帶寬和更低延時控制的支撐，為打通煤礦智能化開采上下行傳輸的高速通道奠定了基礎，為煤礦物聯網的實現提供了有效解決方案。

總之，5G技術與人工智能、決策控制、定位跟蹤、安全防護等技術結合，革新井下生產模式，促進煤礦實現礦井無人化、自動化、可視化運行，向著全面智能化發展。

協力推動5G 與礦山融合創新

當前，5G+智能化煤礦建設邁出了可喜的第一步，取得了初步成效，但是，5G在煤礦應用還屬于試點和實驗性階段，煤礦推行5G技術，推進5G與礦山融合創新，還有很多難題需要解決。

要清醒地認識到，5G在煤礦井下部署存在技術難題。由于井下環境的復雜性，5G技術在所有的工業應用中，煤礦無疑是技術實施與施工難度最為復雜的區域。比如，5G信號覆蓋受巷道斷面、巷道起伏度、巷道墻壁光滑度、巷道煤塵等因素影響較明顯，此外，部署5G組網試點成本高、耗電大。5G真正能在井下發揮其優勢，還要攻克許多技術難題，要研制可行解決方案。

智能礦山，標準先行。標準化應用是煤礦5G應用和智能礦山建設的重要技術基礎。當前，智能化相關標準缺失成為煤礦智能化發展的重要掣肘因素。據悉，因適應井下條件的5G設備研發和安標認證標準缺乏，目前5G設備都只能按一般電氣數字設備取證，而無5G系統安標證。

不久前，中國煤炭工業協會聯合陽煤集團、中國移動、華為公司啟動了5G+工業互聯網與智能礦山建設的系列企業標準研制工作。希望通過行業組織、通信運營商、設備提供商等的共同努力，在企業技術標準的基礎上，能夠盡早形成5G技術行業標準和國家標準，為5G技術在井下應用提供遵循。

此外，要解決好5G場景設計和落地問題。有關專家強調，5G技術的核心要義在于對新一代信息技術的強有力支撐或者賦能。因此，建成5G網絡不等于完成了5G建設，更要做好應用場景的規劃和開發，而基于5G支撐的AI、云計算、大數據和物聯網應用等，恰恰是5G應用賦能的具體體現。因而，要推進“5G+”建設，大力拓展5G各種應用場景的技術工作，發揮5G核心技術優勢。

總之，要切實推動煤礦5G落地應用，需要整個煤炭上下游產業鏈通力合作，成立技術應用聯盟，開展聯合攻關，盡快突破核心關鍵技術。同時，要遵循“因礦施策、示范先行”的原則，充分考慮具體建設煤礦的條件特點，以鼓勵先進企業和煤礦試點為主，有步驟、分階段開展工作，穩健推進5G技術在井下的開發應用。