“5G+”是以5G通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，融合大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算、云計算等新一代信息技術(shù)的統(tǒng)稱，將全面賦能支撐工業(yè)過程智能控制。
“5G+”與煤炭開發(fā)和利用技術(shù)的深度融合應(yīng)用，將催生煤炭產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)、新生產(chǎn)方式和新管理體制，賦能智能綠色煤礦建設(shè)，構(gòu)建智能綠色煤炭產(chǎn)業(yè)新體系。
隨著第四次工業(yè)革命的快速推進(jìn)，新一代信息技術(shù)與能源礦業(yè)工程的深度融合成為必然趨勢，將大幅促進(jìn)能源礦業(yè)生產(chǎn)智能化、消費合理化、監(jiān)管透明化，成為能源與礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的先導(dǎo)力量。
一、當(dāng)前背景下的能源安全與煤炭發(fā)展
2019年，煤炭占我國一次能源生產(chǎn)量的69.3%、消費量的57.7%，煤炭資源量占我國化石能源資源總量的97%。實踐證明，煤炭是可以實現(xiàn)清潔高效利用的最經(jīng)濟(jì)、安全的能源，是我國能源的基石。
“四個革命，一個合作”的能源新戰(zhàn)略，指明了新時期煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的方向。煤礦智能化是實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐。加快煤礦智能化發(fā)展，建設(shè)智能綠色煤炭產(chǎn)業(yè)新體系，實現(xiàn)煤炭資源的安全、智能、高效、綠色開發(fā)與清潔高效利用是能源革命的戰(zhàn)略任務(wù)和必由之路。
煤礦智能化建設(shè)是一個多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)工程，涉及多系統(tǒng)、多層次、多專業(yè)、多領(lǐng)域、多工種相互匹配融合。
智能化煤礦的總體架構(gòu)包含智能化管控平臺(煤礦智慧大腦)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺、大數(shù)據(jù)中心、GIS空間信息服務(wù)等在內(nèi)的10大主要智能化應(yīng)用系統(tǒng)組成的復(fù)雜巨系統(tǒng)，需要“5G+”為煤礦智能化賦能支撐，建設(shè)覆蓋全礦區(qū)的通信和感知網(wǎng)絡(luò)、基于5G的“云邊端”控制架構(gòu)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能決策、適應(yīng)各種作業(yè)要求的智能裝備系統(tǒng)，滿足智能化煤礦運營的多樣承載需求，使煤礦生產(chǎn)運營能夠“看得見、管得了、控得住”。
二、現(xiàn)階段5G在煤礦中的應(yīng)用場景
基于煤礦智能化發(fā)展的迫切需求，5G投入商業(yè)應(yīng)用之初就同步在煤礦進(jìn)行應(yīng)用研究，目前已在部分礦區(qū)實現(xiàn)部署，并進(jìn)行了高清視頻遠(yuǎn)程傳輸、遠(yuǎn)程控制采煤和露天煤礦車輛自動駕駛等應(yīng)用場景的5G應(yīng)用試驗。
5G在煤礦有以下幾類應(yīng)用場景：
1、基于5G的高精實時定位與應(yīng)用服務(wù)
基于5G的低延時特性開發(fā)、基于5G網(wǎng)絡(luò)的井下定位與應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，將產(chǎn)生井下車輛管理、開采精準(zhǔn)推進(jìn)等應(yīng)用，解決移動裝備的實時控制和管理難題。
2、基于5G的虛擬交互應(yīng)用
可用于煤礦井下作業(yè)空間三維建模和虛擬展示、互動模擬和可視化設(shè)計、混合現(xiàn)實、云端實時渲染和虛實融合操控等。
3、生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程實時控制
傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)需要經(jīng)過多重路由和多種協(xié)議才能將所需的各種傳感信息匯集到集控中心，直至傳至遠(yuǎn)程控制中心，因此僅有部分對實時性要求不高的功能可以用遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)，實時性要求高的功能出于安全考慮是不能用遠(yuǎn)程控制的。
5G低延時的特性為這一難題的解決提供了基礎(chǔ)支撐，基于5G的井上全功能的遠(yuǎn)程控制將會實現(xiàn)。
4、井下設(shè)備設(shè)施遠(yuǎn)程協(xié)同運維
現(xiàn)場的音頻視頻信息可通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)端，相關(guān)的虛擬模型也可虛擬至現(xiàn)場設(shè)備上，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可實現(xiàn)專家與現(xiàn)場工人同樣的視場和操作，甚至還可以用機(jī)器人代替人在井下完成維修。
由設(shè)備供應(yīng)商或?qū)I(yè)化機(jī)構(gòu)為煤礦提供全程、全生命周期的專業(yè)化運維服務(wù)，提高煤礦智能化系統(tǒng)裝備可靠性保障能力。
5、井下巡檢和安防
基于5G的定位、高速數(shù)據(jù)傳輸和端端物聯(lián)將助力實現(xiàn)井下的高效巡檢和安防，相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳下發(fā)的利用方式，5G模式下的數(shù)據(jù)利用更高效、延時更短、可靠性更高、安全性更好。
標(biāo)簽： “5G＋”智能化煤礦
