2021-06-03

“5G+工业互联网”实现井下智慧化生产,打造采矿行业样板间

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5G“进矿——下井——到面”,“5G+工业互联网”在采矿业融合应用持续深化。5G“进矿”——5G升级矿山网络基础设施,助力IT/OT融合,支持智慧矿山建设;5G“下井”——5G提升井下环境实时监测分析能力,实现“掌上巡检”,支撑“矿井透明化”;5G“到面”——5G支撑控制台远离采掘面,“机进人退”,助力工作面少人化无人化。“5G+工业互联网”在采矿业率先取得突破,5G应用层面越来越深入。


5月27日上午,工业和信息化部副部长刘烈宏一行下到井下约550米的3411综采工作面,实地调研潞安化工集团山西新元煤炭有限责任公司的5G智慧矿山项目。

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自2019年我国5G正式商用以来,新元矿与中国移动、华为等单位合作,率先在采矿行业开通5G基站,完成5G网络测试。通过在井上、井下全面部署5G网络,并搭建作业流程管控平台,实现了对掘进机、采煤机、液压支架等设备的实时远程操控,打造了远程设备操控、设备协同作业、生产现场监测、无人智能巡检、设备故障诊断等“5G+工业互联网”典型应用场景。5G“进矿”有力支撑采矿行业的安全生产、提质增效、转型升级,助力智慧矿山建设。

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在5G智能综采工作面集控中心,新元煤矿充分利用5G网络特性,在井下部署近2万个传感器,实时采集和高速传输井下甲烷、风向、风速等各类环境参数,顶板离层、巷道锚杆等设备应力数据,以及综采设备的工作状态等数据,实现对生产现场和特定区域的实时环境监控、报警预警管理,技术人员不用到采煤现场,坐在集控中心,就可实时观察采煤现场设备运转情况及周围环境,解决了以往工人到井下工作面读取数据带来的人为抄表易差错、数据汇总不及时、数据分析不深入等难题。

在井下工作面,通过安装5G+4K高清摄像头,实时采集矿工行为和运动轨迹信息,并通过边缘计算设备进行模式识别和挖掘分析,对不戴安全帽、挥手、摔倒等行为进行自动识别并及时发出语音提醒,支持针对自定义区域的“电子围栏”管理。同时,工人通过安装在手机上的移动APP可以实现对皮带等设备的“掌上巡检”。高清摄像头对皮带等设备的工作状况进行实时采集,管控平台通过对高清影像的智能分析识别和预判皮带跑偏、异物阻挡等情况并发出告警信息,实现无人智能巡检、设备故障诊断等,保障设备的安全稳定运行。通过5G“下井”有力推动了“矿井透明化”。

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在采煤作业现场,刘烈宏副部长通过5G网络视频电话清晰下达“开采”指令,井上生产调度指挥中心工作人员即刻按下启动按钮,通过5G网络实时快速传输设备开启信号,采煤机等设备相继启动采煤。通过对综采设备的远程操控,以及对爆破、采掘、传输全过程的高清监测与控制,新元煤矿实现了“机进人退”,采掘控制面后退近200米,减少了工人在井下高温、高湿、高粉尘等恶劣环境中工作的安全风险。通过5G“到面”,大幅降低了井下工作强度和安全风险。

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新元矿通过5G网络部署,解决了作业设备移动性高、工作面光纤损耗高,以及4G 带宽小、时延大、WIFI 等无线网络传输距离短、穿透性差、不稳定等技术问题,显著提升了井下网络服务能力。同时,通过5G“进矿——下井——到面”,采矿行业加快生产和管理的智慧化,改变了工人在井下的生产方式,降低了采矿作业的安全风险,提升了矿山生产作业效率,为智慧矿山建设探索了新路径。