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新元煤礦總調(diào)度室

　　山西日?qǐng)?bào)新媒體記者杜建偉報(bào)道：“幾乎每天都有人來(lái)考察,，而我們?nèi)肆τ植蛔?，只能把大家集中到一起下礦……”作為全國(guó)首個(gè)5G煤礦，陽(yáng)煤集團(tuán)新元煤礦近期“人滿(mǎn)為患”,，5G智能化辦公室主任冀杰感嘆,。近段時(shí)間,，每天都有國(guó)內(nèi)、省內(nèi)的大礦業(yè)同行要求參觀,，大家一起坐著膠輪車(chē)，到地下500米深處看真相,，以期解決或改進(jìn)自身的信息化,，不被5G帶來(lái)的能源革命落下……

　　地底500米深處

　　有個(gè)5G機(jī)器人在巡邏

　　7月15日，換好礦工服后,，記者與來(lái)自省內(nèi)外多家礦業(yè)企業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人一道,，坐著膠輪車(chē)下了礦井。膠輪車(chē)以善于爬坡著稱(chēng),，在兩邊路燈照射下,，在平坦向下的地底道路上一直行駛，不時(shí),，鳴笛聲響起,，是在錯(cuò)車(chē)。地下交通網(wǎng)縱橫,，半個(gè)小時(shí)行駛4公里后,，到達(dá)井下機(jī)電硐室。此地離地面垂直距離534米,。

　　機(jī)電硐室燈光明亮,，在一段120米的頭頂軌道上，一個(gè)小小的5G機(jī)器人正在來(lái)回移動(dòng),，進(jìn)行360度視頻監(jiān)測(cè),、音頻采集、紅外熱成像,?！斑@是無(wú)人巡檢機(jī)器人，還能精準(zhǔn)記錄設(shè)備故障發(fā)生的時(shí)間,、地點(diǎn)以及參數(shù),。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)回傳到數(shù)據(jù)中心?！毙略旱V5G智能化辦公室主任冀杰說(shuō),，原來(lái)配電室都是靠人檢查，憑的是經(jīng)驗(yàn);但機(jī)器可以24小時(shí)巡查,，不是人力可以比的,。“巡檢機(jī)器人代替人在井下巡檢的意義在于,，可以逐步實(shí)現(xiàn)井下減人,、少人,，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)和效益雙贏?！?/p>

　　陽(yáng)煤集團(tuán)新元公司井下5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是由陽(yáng)煤集團(tuán),、中國(guó)移動(dòng)、華為公司三方合作,，克服5G技術(shù)礦井工業(yè)應(yīng)用的種種困難建成的全國(guó)首個(gè)5G煤礦專(zhuān)網(wǎng),，于2019年9月開(kāi)始研發(fā)，今年6月18日舉行了落成儀式,。

　　華為公司山西代表處5G行業(yè)總監(jiān)韓韋海一直忙于新元煤礦的工作,。“陽(yáng)煤集團(tuán)5G煤礦建設(shè)是華為公司的最重要項(xiàng)目之一,，項(xiàng)目開(kāi)始前,，華為就組建了一個(gè)200多人的團(tuán)隊(duì)并成立了5G陽(yáng)煤突擊隊(duì)來(lái)研發(fā)相關(guān)技術(shù)，并解決了溫度,、水對(duì)設(shè)備的影響等問(wèn)題,。可以說(shuō),，井下井上的設(shè)備都是量身定制的,。”

　　“這個(gè)攝像頭看起來(lái)一般,，卻可以實(shí)現(xiàn)人工智能,、4K拍攝、5G回傳等功能,?！敝钢?G機(jī)器人旁邊的攝像頭，韓韋海說(shuō)：“在5G加持下,，攝像頭能做的事情很多,，需要更多的研發(fā)。華為公司想通過(guò)這一項(xiàng)目推動(dòng)行業(yè)伙伴發(fā)展,、孵化更多行業(yè)項(xiàng)目,。”

這個(gè)鐵盒子就是礦用5G基站

　　井下一個(gè)“鐵盒子”

　　頂?shù)蒙习雮€(gè)縣城的5G網(wǎng)

　　沿著巷道行走,，在離無(wú)人巡檢機(jī)器人大約100米的地方,，地面上安裝著一個(gè)鐵盒子。山西移動(dòng)能源行業(yè)5G技術(shù)總監(jiān)呂樂(lè)說(shuō)：“不要小看這個(gè)鐵盒子,，井下的網(wǎng)絡(luò)容量全部來(lái)自它,，形象地說(shuō)，這個(gè)盒子的容量能頂半個(gè)縣城的5G網(wǎng)絡(luò),?！?/p>

　　三方共同成立新元“5G+智能礦山”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是技術(shù)研發(fā)的核心部門(mén),。呂樂(lè)解釋?zhuān)哼@個(gè)鐵盒子叫PTN，旁邊的另外一個(gè)盒子叫BBU,，井下其他地方安裝的鐵盒子相當(dāng)于地面上的普通5G基站,。從容量來(lái)講，一張PTN環(huán)網(wǎng)容量是100Gbps,，可以承載20個(gè)BBU的業(yè)務(wù);而一個(gè)BBU又可以把容量分給9個(gè)以上的基站,。也就是說(shuō)，井下的這張PTN環(huán)網(wǎng)可以至少承載180個(gè)5G基站,，相當(dāng)于半個(gè)縣城的5G網(wǎng)絡(luò)容量。目前,，除井下的PTN外,，新元煤礦井上還有2個(gè)PTN，共同構(gòu)成大環(huán)網(wǎng),，任何單一故障都不會(huì)影響全礦業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,，充分保障了井下通信的安全性。

　　“鐵盒子實(shí)際上是特別研發(fā)的防爆殼,，真正的基站在里邊,，很小。但這個(gè)防爆殼很主要,，因?yàn)?G下井,，防爆是首要問(wèn)題。三方研發(fā)人員對(duì)5G基站進(jìn)行特殊防爆改造后,，才真正研發(fā)出首款礦用5G基站,。”

　　在地面,，5G更多的是承載下行需求;而在500米深的礦井則正好相反,，視頻等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳量需求更大。因此,，三方攜手創(chuàng)新研發(fā),，將傳統(tǒng)大下載的上/下行2:8時(shí)隙配比研發(fā)調(diào)整為大上傳上/下行3:1時(shí)隙配比，實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)5G基站上行峰值速率達(dá)到1100Mbps(兆比特每秒)以上,，下行峰值速率達(dá)到300Mbps以上,，滿(mǎn)足了工業(yè)上傳下控需求?！坝捎诓扇×诉@樣的數(shù)據(jù)處理方式,，在井下，數(shù)據(jù)的上傳比地面快多了,?！?/p>

　　2019年,，呂樂(lè)、薛軍,、李慧娟等人受命建設(shè)新元煤礦5G網(wǎng),，疫情期間的半年多時(shí)間“吃住行”在新元煤礦。望著井下的5G網(wǎng)絡(luò),，呂樂(lè)說(shuō)起了全國(guó)首座5G煤礦的幾個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)：2019年11月,，克服重重困難，打通井下第一個(gè)5G電話(huà);今年1月8日,，到上海,、常州兩個(gè)國(guó)家煤炭設(shè)備的安檢中心開(kāi)通5G測(cè)試基站;4月底，完成了基站設(shè)備的煤安認(rèn)證,，完成了井下5G網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng),。

　　對(duì)于5G煤礦的革命性作用，呂樂(lè)深有感觸：“我剛參加工作時(shí),，曾經(jīng)參與過(guò)2010年的王家?guī)X煤礦事故的救援通信保障工作,，親眼見(jiàn)證過(guò)115人遇險(xiǎn)9晝夜獲救的生命奇跡，但同時(shí)也深深感受到了煤礦井下工作的危險(xiǎn)性?，F(xiàn)如今,，5G正革新著傳統(tǒng)井下作業(yè)模式，可以從井上‘身臨其境’看清井下,，并使得在地面遠(yuǎn)程控制井下成為可能;可以為末端設(shè)備輕松‘剪辮子’,，減少井下線(xiàn)纜，并最終實(shí)現(xiàn)井下所有系統(tǒng)一張網(wǎng),，信息相互隔離成為過(guò)去,。助力煤礦加快實(shí)現(xiàn)井下少人化、智能化,，讓我們的礦工兄弟們遠(yuǎn)離危險(xiǎn),，悲劇不再重演?！?/p>

工作人員調(diào)試井下機(jī)電硐室巡檢機(jī)器人

　　首個(gè)5G煤礦誕生

　　成了中國(guó)礦業(yè)界的焦點(diǎn)

　　“自從新元煤礦上馬5G網(wǎng)后,，我感覺(jué)成了整個(gè)中國(guó)礦業(yè)界的焦點(diǎn)。5月份就有很多煤礦的負(fù)責(zé)人過(guò)來(lái)參觀,，6月份更密集,，我們實(shí)在忙不過(guò)來(lái)，只能把大家集中到一起下礦,?！奔浇苷f(shuō)，不僅僅是煤礦,，鐵礦,、鋁礦等其他礦業(yè)的負(fù)責(zé)人也來(lái)參觀,，包括河南的中鋁、唐山的首鋼等,，都是想在礦業(yè)信息化方面走在前面,。

　　不完全統(tǒng)計(jì)，在一個(gè)多月時(shí)間里,，來(lái)新元煤礦考察的有幾百家礦業(yè)企業(yè),，包括全國(guó)各地。另外,，省內(nèi)外的能源局,、工信局、應(yīng)急局等管理部門(mén)也熱情高漲,，想更快了解新技術(shù),，希望更新對(duì)礦業(yè)的管理模式。

　　參觀過(guò)程中,，來(lái)自西山煤電與另外一家省外礦業(yè)企業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人不斷詢(xún)問(wèn)著5G的一些細(xì)節(jié)。一礦企負(fù)責(zé)人講,，隨著礦業(yè)自動(dòng)化,、智能化開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用，井下設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),，但受網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,，井下作業(yè)不能實(shí)時(shí)監(jiān)控，5G提供的新技術(shù)能解決問(wèn)題太多了,。

　　另一位礦企負(fù)責(zé)人的關(guān)注點(diǎn)在線(xiàn)纜和維護(hù)上,。“實(shí)際上,，煤礦的信息化一直都是做得最好的,，但井下布線(xiàn)復(fù)雜。如果能上馬5G,，井下線(xiàn)纜會(huì)大量減少,。遠(yuǎn)程維護(hù)也很重要，很多維修工作可以交給計(jì)算機(jī)了,?！?/p>

　　對(duì)于大家普遍關(guān)心的5G挖煤，冀杰說(shuō),，5G出現(xiàn)使得遠(yuǎn)程綜采成為可能,。“以前的挖煤現(xiàn)場(chǎng)都是塵土飛揚(yáng),，雖有信息化操作,，但需要人在現(xiàn)場(chǎng)控制?，F(xiàn)在，利用5G技術(shù)和攝像頭提供的熱成像,、激光掃描等技術(shù),，可以將數(shù)據(jù)回傳到地面，通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)挖煤,。將來(lái),，隨著技術(shù)的研發(fā)，遠(yuǎn)程控制還可以升級(jí)為機(jī)器人控制——無(wú)需人腦,，達(dá)到智能化挖煤的目標(biāo),。”

　　目前,，新元煤礦全礦井都在進(jìn)行智能化實(shí)驗(yàn),，在機(jī)電、掘進(jìn),、綜采等方面已卓有成效,。三方共同成立新元“5G+智能礦山”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室還在孵化更多井下技術(shù)。

　　井下考察過(guò)程中,，這些礦業(yè)界人士共同表達(dá)著一個(gè)觀點(diǎn)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要想進(jìn)一步發(fā)展,，關(guān)鍵是5G。