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專題
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2022/12/9 14:31
5G零距離之智慧礦山——內(nèi)蒙古老石旦煤礦5G全域覆蓋,老礦換新顏
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傳統(tǒng)印象中,煤礦井下又黑又臟,狹小的巷道時(shí)刻預(yù)示著危險(xiǎn),曠工則是"傻大粗",甚至被戲稱為"黑領(lǐng)"。

內(nèi)蒙古老石旦煤礦充分利用5G在少人化、無(wú)人化方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),有步驟地將井下工人撤出,讓他們?cè)诘孛嫔a(chǎn)指揮中心通過(guò)操控按鈕一鍵智能化采煤,實(shí)現(xiàn)從"黑領(lǐng)"到白領(lǐng)的徹底轉(zhuǎn)變。

老石旦煤礦隸屬于國(guó)家能源集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司,核定產(chǎn)能180萬(wàn)噸每年。煤礦建礦于1952年,已經(jīng)有70年歷史,先后經(jīng)歷了人工采煤、綜合機(jī)械化采煤、智能化采煤的技術(shù)變革。

2019年,老石旦煤礦將5G+智能礦山列入年度工作計(jì)劃當(dāng)中,經(jīng)過(guò)11輪方案敲定,選擇中國(guó)移動(dòng)作為老石旦煤礦的5G智慧合作伙伴。2020年底,中國(guó)移動(dòng)與國(guó)家能源集團(tuán)烏海能源有限公司簽約合作,借助中國(guó)移動(dòng)5G大帶寬、低時(shí)延、廣連接的特性,在大力推動(dòng)智能化技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的基礎(chǔ)上,建成老石旦煤礦井上井下全域無(wú)死角覆蓋的5G網(wǎng)絡(luò)

井上調(diào)度,井下執(zhí)行:5G全景工作面實(shí)現(xiàn)智能化采煤

老石旦煤礦綜采隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)李偉偉介紹,礦區(qū)在沒(méi)進(jìn)行智能化改造之前,井下通訊、調(diào)度、廣播主要依賴煤礦自建網(wǎng)絡(luò),時(shí)延高、帶寬低,無(wú)法滿足大量智能化設(shè)備數(shù)據(jù)回傳的要求,且設(shè)備控制主要采用有線方式,線纜鋪設(shè)復(fù)雜且易折斷、維護(hù)困難。

為了解決這些痛點(diǎn)問(wèn)題,中國(guó)移動(dòng)為其搭建了5G智慧礦山平臺(tái)。5G網(wǎng)絡(luò)低延時(shí)、高可靠、免布線的特性,可以滿足融合通訊調(diào)度、5G全景工作面、5G智能巡檢等智能化應(yīng)用的需求,實(shí)現(xiàn)礦下作業(yè)少人化、無(wú)人化,幫助設(shè)備末端"剪掉辮子",設(shè)備通信難題也一一化解。

老石旦煤礦井下380米的核心一線區(qū)域--16402工作面采煤區(qū),是5G智慧礦山的最前端。在這里,原來(lái)的掘進(jìn)、綜采采用爆破和人工挖掘的方式,現(xiàn)在卻幾乎很少有人值守,大部分設(shè)備都是通過(guò)集中控制。5G攝像頭實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)圖像和傳感數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送到地面生產(chǎn)指揮中心,地面工作人員可以直接操控井下現(xiàn)場(chǎng)任意一臺(tái)設(shè)備。設(shè)備改造前,綜采隊(duì)井下單班作業(yè)人員是19人,建成5G全景工作面后僅需5人即可,井下人員大幅減少,產(chǎn)量不降反增,一旦發(fā)生事故也能最大程度地減少人員傷亡。

可以說(shuō),地面生產(chǎn)指揮中心是整個(gè)煤礦的大腦和核心,其中的5G智能調(diào)度平臺(tái)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)井下生產(chǎn)端的所有工作。5G+智慧調(diào)度平臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì),打通公網(wǎng)和井下通信系統(tǒng),通過(guò)配備5G智能單兵裝備,實(shí)現(xiàn)有線、無(wú)線、廣播、視頻等系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度、管理和維護(hù)。依托5G大帶寬的特性,終端可以實(shí)時(shí)回傳井下移動(dòng)高清視頻,滿足生產(chǎn)、維修、巡檢需求。超融合調(diào)度采用GIS地圖方式,全方位展示井下5G基站運(yùn)行和5G終端使用情況,為調(diào)度指揮、故障分析提供全維視角。

煤炭出井,人員入井:雙向值守確保安全生產(chǎn)

井上調(diào)度,井下執(zhí)行,5G全景工作面智能化采煤讓老石旦煤礦"老礦換新顏"。那么煤炭從地下開(kāi)采出來(lái)后又是如何轉(zhuǎn)運(yùn)的呢?答案是主運(yùn)皮帶系統(tǒng)。

煤炭生產(chǎn)幾乎是24小時(shí)不停工,開(kāi)采出來(lái)的煤炭必須馬上進(jìn)行運(yùn)輸加工,否則會(huì)給井下的生產(chǎn)造成阻礙。主運(yùn)皮帶系統(tǒng)相當(dāng)于人體當(dāng)中的血管,一旦出現(xiàn)問(wèn)題后果不堪設(shè)想,這就應(yīng)用到了中國(guó)移動(dòng)5G智慧礦山的另一套設(shè)備--5G+AI智能分析系統(tǒng)。

老石旦煤礦主運(yùn)皮帶的運(yùn)輸能力達(dá)到1500噸每小時(shí),24小時(shí)不間斷運(yùn)行,因而需要巡查人員24小時(shí)值守,工作量大、強(qiáng)度高,即使這樣也有一些問(wèn)題很難發(fā)現(xiàn)。5G+AI智能分析系統(tǒng)將井下主運(yùn)皮帶的數(shù)據(jù)和視頻通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)接入AI智能分析平臺(tái),通過(guò)AI智能分析實(shí)現(xiàn)主運(yùn)皮帶各類異常情況的智能分析和判別,如皮帶的跑偏、冒煙、堆煤,以及人員非法闖入、跨越等不安全因素的智能分析和報(bào)警,提升煤炭運(yùn)輸監(jiān)管效率20%。

在地面的主運(yùn)皮帶倉(cāng),也有一項(xiàng)高科技的存在,就是懸掛在皮帶倉(cāng)上方的巡檢機(jī)器人。巡檢機(jī)器人由山西柯達(dá)生產(chǎn),中國(guó)移動(dòng)在原有巡檢機(jī)器人的基礎(chǔ)上搭載5G通信模塊,配備高清拾音器、高分貝揚(yáng)聲器、高清攝像儀、多氣體檢測(cè)傳感器和紅外攝像儀等傳感設(shè)備,能夠提供數(shù)據(jù)交互、高清視頻實(shí)時(shí)傳輸、巡檢路線自由調(diào)整、設(shè)備溫度和環(huán)境氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)和報(bào)警等功能。巡檢機(jī)器人全天候24小時(shí)精準(zhǔn)巡檢,解決了人工巡檢成本高、準(zhǔn)確率低的問(wèn)題。

據(jù)介紹,老石旦煤礦的巡檢機(jī)器人最初采用的是WiFi通信方式,但布置專用的WiFi基站需要架設(shè)光纜電纜,工程量大、工期長(zhǎng),嚴(yán)重占用現(xiàn)場(chǎng)資源,并且WiFi很容易受到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的干擾,可靠性差,高延時(shí)也會(huì)對(duì)巡檢工作產(chǎn)生很大的影響。基于5G通信模塊,中國(guó)移動(dòng)為老石旦煤礦打造出全新一代近乎完美的巡檢機(jī)器人,更好地服務(wù)于智慧礦山作業(yè)。

煤炭要出井,工作人員卻必須入井。每次下井之前必須要做的安全檢查也是5G+AI的應(yīng)用:攝像儀抓取前端信號(hào),通過(guò)AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員著裝、行為以及入井裝備的監(jiān)管,違規(guī)即報(bào)警并拍照取證,減少對(duì)人工查驗(yàn)的依賴,同時(shí)避免人工查驗(yàn)不嚴(yán)格等問(wèn)題。

老石旦煤礦副礦長(zhǎng)賀新田介紹,目前老石旦煤礦固定崗位已經(jīng)100%實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,形成了"統(tǒng)一巡檢+機(jī)器人巡檢"的管理模式,供電、通風(fēng)、壓風(fēng)、注氮、供水、排水、主運(yùn)輸、洗選等8個(gè)系統(tǒng)11個(gè)固定崗位已由121人減員至39人,真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械化換人、智能化減人,也踐行了"少人則安、無(wú)人則安"的理念,礦井連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)安全零傷害。

與少人化、無(wú)人化相對(duì)應(yīng)的是,老石旦煤礦的煤炭產(chǎn)量不減、效益反增,員工幸福指數(shù)進(jìn)一步提升,5G+智能化的建設(shè)已形成安全、高效、綠色、智能、幸福的現(xiàn)代化礦井。

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