新元煤礦總調度室

　　山西日報新媒體記者杜建偉報道：“幾乎每天都有人來(lái)考察，而我們人力又不足，只能把大家集中到一起下礦……”作為全國首個(gè)5G煤礦，陽(yáng)煤集團新元煤礦近期“人滿(mǎn)為患”，5G智能化辦公室主任冀杰感嘆。近段時(shí)間，每天都有國內、省內的大礦業(yè)同行要求參觀(guān)，大家一起坐著(zhù)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機器人在巡邏

　　7月15日，換好礦工服后，記者與來(lái)自省內外多家礦業(yè)企業(yè)的相關(guān)負責人一道，坐著(zhù)膠輪車(chē)下了礦井。膠輪車(chē)以善于爬坡著(zhù)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，是在錯車(chē)。地下交通網(wǎng)縱橫，半個(gè)小時(shí)行駛4公里后，到達井下機電硐室。此地離地面垂直距離534米。

　　機電硐室燈光明亮，在一段120米的頭頂軌道上，一個(gè)小小的5G機器人正在來(lái)回移動(dòng)，進(jìn)行360度視頻監測、音頻采集、紅外熱成像?！斑@是無(wú)人巡檢機器人，還能精準記錄設備故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)以及參數。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )回傳到數據中心?！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;但機器可以24小時(shí)巡查，不是人力可以比的?！把矙z機器人代替人在井下巡檢的意義在于，可以逐步實(shí)現井下減人、少人，實(shí)現煤礦安全生產(chǎn)和效益雙贏(yíng)?！?/p>

　　陽(yáng)煤集團新元公司井下5G網(wǎng)絡(luò )建設是由陽(yáng)煤集團、中國移動(dòng)、華為公司三方合作，克服5G技術(shù)礦井工業(yè)應用的種種困難建成的全國首個(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)總監韓韋海一直忙于新元煤礦的工作?！瓣?yáng)煤集團5G煤礦建設是華為公司的最重要項目之一，項目開(kāi)始前，華為就組建了一個(gè)200多人的團隊并成立了5G陽(yáng)煤突擊隊來(lái)研發(fā)相關(guān)技術(shù)，并解決了溫度、水對設備的影響等問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，井下井上的設備都是量身定制的?！?/p>

　　“這個(gè)攝像頭看起來(lái)一般，卻可以實(shí)現人工智能、4K拍攝、5G回傳等功能?！敝钢?zhù)5G機器人旁邊的攝像頭，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)這一項目推動(dòng)行業(yè)伙伴發(fā)展、孵化更多行業(yè)項目?！?/p>

這個(gè)鐵盒子就是礦用5G基站

　　井下一個(gè)“鐵盒子”

　　頂得上半個(gè)縣城的5G網(wǎng)

　　沿著(zhù)巷道行走，在離無(wú)人巡檢機器人大約100米的地方，地面上安裝著(zhù)一個(gè)鐵盒子。山西移動(dòng)能源行業(yè)5G技術(shù)總監呂樂(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，因為5G下井，防爆是首要問(wèn)題。三方研發(fā)人員對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?！?/p>

　　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，視頻等監測數據上傳量需求更大。因此，三方攜手創(chuàng )新研發(fā)，將傳統大下載的上/下行2:8時(shí)隙配比研發(fā)調整為大上傳上/下行3:1時(shí)隙配比，實(shí)現了全球首個(gè)5G基站上行峰值速率達到1100Mbps(兆比特每秒)以上，下行峰值速率達到300Mbps以上，滿(mǎn)足了工業(yè)上傳下控需求?！坝捎诓扇×诉@樣的數據處理方式，在井下，數據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(zhù)井下的5G網(wǎng)絡(luò )，呂樂(lè )說(shuō)起了全國首座5G煤礦的幾個(gè)時(shí)間節點(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)國家煤炭設備的安檢中心開(kāi)通5G測試基站;4月底，完成了基站設備的煤安認證，完成了井下5G網(wǎng)絡(luò )的組網(wǎng)。

　　對于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年的王家嶺煤礦事故的救援通信保障工作，親眼見(jiàn)證過(guò)115人遇險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性?，F如今，5G正革新著(zhù)傳統井下作業(yè)模式，可以從井上‘身臨其境’看清井下，并使得在地面遠程控制井下成為可能;可以為末端設備輕松‘剪辮子’，減少井下線(xiàn)纜，并最終實(shí)現井下所有系統一張網(wǎng)，信息相互隔離成為過(guò)去。助力煤礦加快實(shí)現井下少人化、智能化，讓我們的礦工兄弟們遠離危險，悲劇不再重演?！?/p>

工作人員調試井下機電硐室巡檢機器人

　　首個(gè)5G煤礦誕生

　　成了中國礦業(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)中國礦業(yè)界的焦點(diǎn)。5月份就有很多煤礦的負責人過(guò)來(lái)參觀(guān)，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)的負責人也來(lái)參觀(guān)，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。

　　不完全統計，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)，包括全國各地。另外，省內外的能源局、工信局、應急局等管理部門(mén)也熱情高漲，想更快了解新技術(shù)，希望更新對礦業(yè)的管理模式。

　　參觀(guān)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)負責人不斷詢(xún)問(wèn)著(zhù)5G的一些細節。一礦企負責人講，隨著(zhù)礦業(yè)自動(dòng)化、智能化開(kāi)采技術(shù)的應用，井下設備會(huì )產(chǎn)生大量數據，但受網(wǎng)絡(luò )帶寬的限制，井下作業(yè)不能實(shí)時(shí)監控，5G提供的新技術(shù)能解決問(wèn)題太多了。

　　另一位礦企負責人的關(guān)注點(diǎn)在線(xiàn)纜和維護上?！皩?shí)際上，煤礦的信息化一直都是做得最好的，但井下布線(xiàn)復雜。如果能上馬5G，井下線(xiàn)纜會(huì )大量減少。遠程維護也很重要，很多維修工作可以交給計算機了?！?/p>

　　對于大家普遍關(guān)心的5G挖煤，冀杰說(shuō)，5G出現使得遠程綜采成為可能?！耙郧暗耐诿含F場(chǎng)都是塵土飛揚，雖有信息化操作，但需要人在現場(chǎng)控制?，F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)，可以將數據回傳到地面，通過(guò)遠程控制來(lái)挖煤。將來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的研發(fā)，遠程控制還可以升級為機器人控制——無(wú)需人腦，達到智能化挖煤的目標?！?/p>

　　目前，新元煤礦全礦井都在進(jìn)行智能化實(shí)驗，在機電、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)界人士共同表達著(zhù)一個(gè)觀(guān)點(diǎn)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要想進(jìn)一步發(fā)展，關(guān)鍵是5G。