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文檔簡介
煤礦行業(yè)5G應(yīng)用案例匯編2023PAGEPAGE100目錄TOC\o"1-2"\h\u147995G+無人駕駛 228200(一)經(jīng)濟(jì)效益 621535(二)環(huán)境和社會(huì)效益 7312642.國電建投內(nèi)蒙古能源:5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用項(xiàng)目 87580(一)經(jīng)濟(jì)效益 1323323(二)環(huán)境和社會(huì)效益 14126643.中煤陜西大海則煤礦:復(fù)雜環(huán)境下的智慧安全開采 1511715(一)經(jīng)濟(jì)效益 2130447(二)環(huán)境和社會(huì)效益 22278294.新疆哈密疆納礦業(yè):露天煤礦無人駕駛項(xiàng)目 2313617(一)經(jīng)濟(jì)效益 2817734(二)環(huán)境和社會(huì)效益 28254995.山西新元煤礦:5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與研究 3015183(一)經(jīng)濟(jì)效益 35205(二)環(huán)境和社會(huì)效益 36236646.河南平寶煤業(yè):煤礦開采全流程業(yè)務(wù)互聯(lián) 3720321(一)經(jīng)濟(jì)效益 441651(二)環(huán)境和社會(huì)效益 4433957.新疆瑪納斯天欣煤業(yè):5G+智能礦山應(yīng)用案例 468622(一)經(jīng)濟(jì)效益 508968(二)環(huán)境和社會(huì)效益 505G+無人駕駛所在地市:內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟參與單位:國家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古白音華煤電有限公司露天礦、西安主函數(shù)智能科技有限公司、西烏珠穆沁旗星光運(yùn)輸有限責(zé)任公司技術(shù)特點(diǎn):所在地市:內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟參與單位:國家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古白音華煤電有限公司露天礦、西安主函數(shù)智能科技有限公司、西烏珠穆沁旗星光運(yùn)輸有限責(zé)任公司技術(shù)特點(diǎn):5G+無人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)無人化,減少現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量降低人員成本;5G+遠(yuǎn)程接管技術(shù)降低現(xiàn)場人員安全風(fēng)險(xiǎn),提高作業(yè)安全性;5G專網(wǎng)本地化部署保證數(shù)據(jù)不外流,保護(hù)數(shù)據(jù)安全,實(shí)現(xiàn)超低延遲應(yīng)用成效:32臺(tái)無人駕駛寬體自卸車在原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全程無人化試生產(chǎn)運(yùn)行,生產(chǎn)效率達(dá)到傳統(tǒng)人工駕駛生產(chǎn)效率的90%,每年僅人工成本就節(jié)省750萬元國家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古白音華煤電有限公司露天礦(以下,位于白音華煤田中南部,設(shè)計(jì)規(guī)15.0Mt/a45a。擁有煤炭地質(zhì)998.0Mt3150kcal。近年來,公司以建設(shè)智能礦山為發(fā)展方向,大力推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備大型化、生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化,生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化以及生產(chǎn)管理信息化建設(shè),致力于建設(shè)“智慧、無人、綠色、零碳”新型礦山。露天礦山安全形勢(shì)嚴(yán)峻,在生產(chǎn)過程中存在諸多問題:一是員工高流動(dòng)性導(dǎo)致招聘成本、管理運(yùn)行成本持續(xù)上升;二是員工素質(zhì)參差不齊,存在因操作不當(dāng)導(dǎo)致的人身傷害或設(shè)備損壞等安全風(fēng)險(xiǎn);三是露天礦招工、用工難問題越來越凸顯,亟需轉(zhuǎn)型改善;四是露天礦現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),無法滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,嚴(yán)重制約礦區(qū)無人駕駛升級(jí)。為解決上述問題,白音華露天礦著力開展寬體自卸車5G+無人駕駛研究,以滿足“少人則安、無人則安”的智能化礦山新需求。該案例依托5G行業(yè)專網(wǎng)構(gòu)建了車-路-云的智慧礦山自動(dòng)駕駛總體架構(gòu)。其中“車”主要由礦卡、鏟運(yùn)車、挖掘機(jī)5G成,可支撐高清地圖、智能調(diào)度、決策控制、故障監(jiān)測(cè)等多類應(yīng)用。車和云之間通過5G專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)與控制信MEC作為本地?cái)?shù)據(jù)處理中心可提供本地應(yīng)用服務(wù),如視頻分析、高精度定位、V2X設(shè)備和連接管理、感知數(shù)據(jù)融合處理等。智慧礦山自動(dòng)駕駛總體架構(gòu)露天礦山無人駕駛技術(shù)依托礦山5G專網(wǎng),在寬體車上加裝高清攝像頭、高精度GPS定位模塊、T-BOX等數(shù)據(jù)采集終端。通過5G網(wǎng)絡(luò)將采集的信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至云控平臺(tái),經(jīng)由“智慧礦山無人運(yùn)輸平臺(tái)”綜合處理后發(fā)出控制指令,實(shí)現(xiàn)全局狀態(tài)監(jiān)控,作業(yè)任務(wù)下發(fā)、高清視頻監(jiān)控、實(shí)時(shí)調(diào)度等無人駕駛功能。在原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)與煤炭破碎系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)作業(yè),實(shí)現(xiàn)原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)“裝-運(yùn)-卸”全程無人化試生產(chǎn)運(yùn)行,減少現(xiàn)場作業(yè)人員,有效降低事故發(fā)生率。運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)用場景針對(duì)安全員下車后,無人駕駛車輛在各類異常情況下的遠(yuǎn)程應(yīng)急接管需求,依靠5G網(wǎng)絡(luò)極低時(shí)延、超高可靠及大帶寬的特性,回傳現(xiàn)場高清視頻至中控室,遠(yuǎn)程操作人員可實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境,通過遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制,減少人力投入,降低惡劣環(huán)境下工作的危險(xiǎn)性,提高作業(yè)效率。遠(yuǎn)程接管5G大帶寬、低時(shí)延的特點(diǎn),加裝在無人駕駛寬體5G虛擬專網(wǎng)回傳至智慧礦山無人運(yùn)輸平臺(tái),依托算法分析和高精度地圖系統(tǒng)自動(dòng)分配停車位,指引車輛停放在指定車位上。目前,該場景已實(shí)現(xiàn)32臺(tái)作業(yè)車輛收、發(fā)全程無人參與,基本實(shí)現(xiàn)“發(fā)-裝-運(yùn)-卸-收”全作業(yè)流程無人運(yùn)轉(zhuǎn)。生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間降134%15%自動(dòng)收發(fā)車功能該案例取得兩大成效:一是實(shí)現(xiàn)原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)“裝-運(yùn)-卸”全程無人化試生產(chǎn)運(yùn)行?,F(xiàn)已實(shí)現(xiàn)32自卸車在原煤運(yùn)輸環(huán)節(jié)與煤炭破碎系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)作業(yè),生產(chǎn)效率達(dá)到傳統(tǒng)人工駕駛生產(chǎn)效率(2000t/h)90%;二是實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全生產(chǎn)。在煤炭保供時(shí)期,無人駕駛項(xiàng)目進(jìn)入白班+小夜班連續(xù)試運(yùn)生產(chǎn)作業(yè)模式,累計(jì)安全穩(wěn)定運(yùn)行5053萬噸,實(shí)現(xiàn)“智慧+無人+保供”新突破。(一)經(jīng)濟(jì)效益案例經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在生產(chǎn)經(jīng)營成本降低及安全性提升方面,最大程度地減少工程現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量。傳統(tǒng)運(yùn)輸模式下,單車需配備330萬元/年,不考慮用人成本增長因素,全部替代后(401200/年。該案例在保證效益的前提下,提升生產(chǎn)人員的安全水平,通過無人駕駛從根本上杜絕生產(chǎn)過程中人員安全事故的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)減人增效。(二)環(huán)境和社會(huì)效益一方面,助力實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”發(fā)展目標(biāo)。據(jù)白音華3工駕駛卡車低11%方面,作為較早實(shí)現(xiàn)無人駕駛運(yùn)營落地的案例,白音華露天礦在露天煤礦開采運(yùn)輸環(huán)節(jié)開展了寬體自卸車5G+5G+駕駛產(chǎn)業(yè)成熟。本案例在煤炭開采運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)用無人駕駛,為智慧礦山建設(shè)摸索出一條切實(shí)可行的道路,有利于在白音華露天礦其他運(yùn)輸環(huán)節(jié)、兄弟單位進(jìn)行全面推廣,為后期進(jìn)行的項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和積累,為智慧礦山建設(shè)提供方向與路徑。2.國電建投內(nèi)蒙古能源:5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用項(xiàng)目所在地市:所在地市:內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市參與單位:中國移動(dòng)通信集團(tuán)內(nèi)蒙古有限公司、國家能源集團(tuán)國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司、中國信息通信研究院、中移(上海)信息通信科技有限公司、中國移動(dòng)通信集團(tuán)研究院、中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司、上海山源電子科技股份有限公司、內(nèi)蒙古普盛科技有限公司、杭州??低晹?shù)字技術(shù)有限公司技術(shù)特點(diǎn):5G境復(fù)雜、空間狹小、易出現(xiàn)積水等安全及環(huán)境問題;利用全景仿真+遠(yuǎn)程診斷技術(shù)解決工作地域偏遠(yuǎn)、交通不便、一線工人能力不足、專家資源短缺等問題應(yīng)用成效:放頂工作面(250)15/人化國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市境內(nèi),行政隸屬于伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)。公司2010年同期建設(shè)察哈素煤礦和布連電廠,其中察哈素礦井1000T/a2×660MW燃煤發(fā)電1000萬T/a?,F(xiàn)階段,我國大多數(shù)煤礦因建設(shè)久遠(yuǎn),專網(wǎng)多采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),限制了企業(yè)發(fā)展。國電建設(shè)內(nèi)蒙古能源有限公司在智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)中面臨著六個(gè)發(fā)展痛點(diǎn):一是網(wǎng)絡(luò)無法滿足高清視頻回傳所需的大帶寬、低時(shí)延需求;二是3G5G專網(wǎng)融合組網(wǎng)困難;三是巡檢過度依賴人工,智能化巡檢水平低;四是場區(qū)專網(wǎng)與工業(yè)環(huán)網(wǎng)之間缺少安全隔離,數(shù)據(jù)安全性差;五是接口不統(tǒng)一,系統(tǒng)缺乏統(tǒng)籌管控;六是無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷,嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)效率,并且存在一定的安全隱患。為解決上述痛點(diǎn),內(nèi)蒙古能源聯(lián)合中國移動(dòng)、上海山源等企業(yè)共同3G5G公網(wǎng)融合互通探索,為未來數(shù)字礦山發(fā)展奠定基礎(chǔ)。為了滿足生產(chǎn)區(qū)域、煤礦井下等重點(diǎn)區(qū)域的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求,該案例進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì),在同一張網(wǎng)中兼顧煤礦六大生產(chǎn)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的全面承載。案例解決方案可劃分為業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)兩大部分:其中業(yè)務(wù)部分主要完成井下人員通信、傳感器信息采集、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制等場景建設(shè);網(wǎng)絡(luò)部分則通過100G帶寬的SPN雙路由保護(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,有效保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性和靈活性及可擴(kuò)展性。同時(shí),核心網(wǎng)用戶面下沉到煤礦基礎(chǔ)設(shè)施,利用MEC提供更高的數(shù)據(jù)安全保障,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在站點(diǎn)內(nèi)的本地存儲(chǔ)和運(yùn)算,節(jié)省邊緣到核心網(wǎng)的傳輸資源開銷和商業(yè)成本。智能煤礦實(shí)現(xiàn)架構(gòu)5G網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)交互。在充分融合客戶已有資源的基礎(chǔ)上,打破5G4G3G5G網(wǎng)5G專網(wǎng)與工業(yè)環(huán)網(wǎng)的安全隔離。通過對(duì)接行業(yè)虛擬專網(wǎng)與運(yùn)營商公網(wǎng),將傳統(tǒng)專網(wǎng)技術(shù)和新一代5G一定程度上擴(kuò)大業(yè)務(wù)應(yīng)用場景,破除專網(wǎng)、公網(wǎng)屏障,實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)的深度的融合,為企業(yè)提供更為優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)保障。5G專網(wǎng)呼叫公網(wǎng)流程通過對(duì)機(jī)器人進(jìn)行內(nèi)置模組、安裝天線、更換對(duì)接線等系列改造完成5G升級(jí)。改造后的巡檢機(jī)器人可通過5G網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù),完成與工業(yè)環(huán)網(wǎng)工作站的數(shù)據(jù)交互,進(jìn)而支撐集控中心工作人員遠(yuǎn)程操控機(jī)器人進(jìn)行巡檢作業(yè)。該場景不受巡檢人員個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、主觀意識(shí)等因素影響,實(shí)現(xiàn)巡檢信息采集、數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、巡檢報(bào)告生成的全流程自動(dòng)化,解決人工定時(shí)檢查頻繁、值守環(huán)境復(fù)雜、巡檢空間狹小、巷道積水多發(fā)等安全環(huán)境問題。該場景通過智能巡檢機(jī)器人改造,減少巡檢人員14人,真正實(shí)現(xiàn)了智能巡檢無人值守。機(jī)器人巡檢場景AR5G技術(shù),一線工作人員將現(xiàn)場高清視頻實(shí)時(shí)同步至專家側(cè),并通過標(biāo)注對(duì)比完成點(diǎn)巡檢,專家可以通過實(shí)時(shí)連線的方式,對(duì)現(xiàn)場的疑難問題進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。該場景可有效解決工作地域偏遠(yuǎn)、一線工人能力不足、資深專家資源短缺等問題,提高一線問題響應(yīng)速度,降低停工損耗。此外,該場景配合三維建模技術(shù)可進(jìn)一步滿足煤礦安全可視化仿真教學(xué)、綜采面全景化展示、真實(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步分析等礦山一線技術(shù)能力需求。全景仿真遠(yuǎn)程診斷 該場景將采煤機(jī)傳感器、攝像頭等終端設(shè)備采集的作5G孿生技術(shù)進(jìn)行三維建模,實(shí)現(xiàn)煤礦安全技術(shù)可視化仿真教學(xué)、綜采面全景展示等系列應(yīng)用。為提升傳輸可靠性,該AR5G專網(wǎng)雙路由回傳,消除井下數(shù)據(jù)單路傳輸隱患。該場景主要應(yīng)用在封閉或半封閉場景,尤其適合井工礦等場景,目前已在內(nèi)蒙察哈素煤礦應(yīng)用,完成井下22種煤機(jī)設(shè)5G改造。采煤綜采面仿真全景化展示(一)經(jīng)濟(jì)效益5G模式為主。本期項(xiàng)目總投資1376井下2個(gè)采面區(qū)域的覆蓋以及基于5G智能化采面的應(yīng)用為主,后續(xù)將結(jié)合應(yīng)用情況開展二期智能化研究。(二)環(huán)境和社會(huì)效益5G實(shí)現(xiàn)“井上看清井下(超千兆上行(低時(shí)延(移動(dòng)性”等三項(xiàng)常規(guī)功能,顯5G智能化采煤技術(shù)打造本質(zhì)安全型工作面,保障礦工人身安全及設(shè)備安全;另一方面,工作面智能化采煤技術(shù)的實(shí)踐和探索,將帶動(dòng)企業(yè)自身和煤炭行業(yè)的科技進(jìn)步,助力提升煤礦綜采技術(shù)裝備水平,支撐實(shí)現(xiàn)“無人化、少人化”的發(fā)展目標(biāo)。該項(xiàng)目符合國家及行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,在智慧礦山建設(shè)中具有典型示范作用。一是客戶感知好。5G井工礦無線千兆上行技術(shù)在國電察哈素煤礦應(yīng)用后,高清視頻、監(jiān)測(cè)控制等信號(hào)回傳穩(wěn)定性提高,客戶滿意度上漲,有利于提高品牌效應(yīng);二是成果普適性好。國內(nèi)各大煤炭企業(yè)的5G場景均可借鑒,其他涉及低時(shí)延、大帶寬、大連接需求的井工礦,均可以復(fù)制該成果;三是系統(tǒng)可移植性強(qiáng)。該案例創(chuàng)新理念可在其他行業(yè)領(lǐng)域復(fù)制推廣。該案例積極響應(yīng)國家號(hào)召,符合集團(tuán)公司“綠色行動(dòng)計(jì)劃”的要求。通過集成“智慧洗選+智慧工業(yè)?+智慧電廠+智能礦山”等多個(gè)5G場景打造了龍頭示范項(xiàng)目,形成的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案已成功應(yīng)用于內(nèi)蒙古的麻地梁、窩兔溝、范家村等項(xiàng)目。未來將基于現(xiàn)有基礎(chǔ),進(jìn)一步擴(kuò)大5G+智能煤礦產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,助力我國能源行業(yè)、裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。3.中煤陜西大海則煤礦:復(fù)雜環(huán)境下的智慧安全開采所在地市:陜西省榆林市參與單位:中煤陜西榆林能源化工有限公司、中煤陜西榆林大海則煤業(yè)有限公司、中煤信息技術(shù)(北京)有限公司技術(shù)特點(diǎn):所在地市:陜西省榆林市參與單位:中煤陜西榆林能源化工有限公司、中煤陜西榆林大海則煤業(yè)有限公司、中煤信息技術(shù)(北京)有限公司技術(shù)特點(diǎn):利用700M&2.6G5GVoNR應(yīng)用成效:2000/年;5G40%降低50萬元/工編制980人,相較周邊類似礦井,人數(shù)減少30%中煤陜西榆林能源化工有限公司(簡稱中煤陜西公司是中國中煤能源股份有限公司的全資子公司,主要負(fù)責(zé)中煤集團(tuán)在陜西省煤炭、煤化工、電力、鐵路等項(xiàng)目的投資籌建和生產(chǎn)經(jīng)營工作?,F(xiàn)有生產(chǎn)及在建煤礦2座,其中大海則煤礦可采煤炭資源儲(chǔ)量34.45億噸,煤炭產(chǎn)能2000萬噸/60萬噸/205萬噸/MTBE、丁烯-1產(chǎn)技術(shù)綜合實(shí)力雄?,煤炭資源儲(chǔ)量及產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)突出。傳統(tǒng)井下煤礦綜采工作面面臨著以下痛點(diǎn):一是工作環(huán)境惡劣。井下環(huán)境地質(zhì)條件多樣,巷道關(guān)系復(fù)雜,溫度、濕度、噪聲等因素影響作業(yè)人員身心健康;二是設(shè)備多樣,管理復(fù)雜。綜采面擁有采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等多類設(shè)備,雖基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè),但其生產(chǎn)運(yùn)行及管理維護(hù)仍然高度依賴人力支撐。為解決上述難點(diǎn),中煤陜西公司在大海則煤礦開展700M+2.6G混建工作,并建立井上+井下試點(diǎn)綜合驗(yàn)證不同頻段下煤礦場景的覆蓋和容量性能指標(biāo),為建設(shè)5G+中煤大海則煤礦開展700M+2.6G融合組網(wǎng)建設(shè),以“云網(wǎng)融合平臺(tái)”為基礎(chǔ),采用有線光纖骨干環(huán)網(wǎng)+SPN方式進(jìn)行骨干網(wǎng)絡(luò)融合和提升,并分兩個(gè)階段進(jìn)行建設(shè),第一階段進(jìn)行井上和井下試點(diǎn)混建,驗(yàn)證不同頻段下煤礦場景的覆蓋和容量性能指標(biāo);第二階段增補(bǔ)通訊設(shè)備(700M2.6G基站及配套)5G+技術(shù)的虛擬交互應(yīng)用、超高清視頻、全景工作面、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制等煤礦井下業(yè)務(wù)應(yīng)用。大海則煤礦網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案5G低延遲的特點(diǎn),將煤機(jī)的位置信息、工作面推進(jìn)信息實(shí)時(shí)報(bào)送給控制系統(tǒng),為工作面遠(yuǎn)程安全開采提供了可能。同時(shí),應(yīng)用5G設(shè)備運(yùn)行、故障診斷等信息數(shù)據(jù),滿足地面遠(yuǎn)程集控和視AI高效分析需求。5G綜采設(shè)備5G網(wǎng)絡(luò)上傳至集控中心進(jìn)行分析處理,工作人員根據(jù)信息分析結(jié)果下發(fā)操作控制指令,實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)設(shè)備的智能化控制。5G低延遲控制技術(shù)在掘進(jìn)面的應(yīng)用,將現(xiàn)場工作人員從危險(xiǎn)掘進(jìn)區(qū)域轉(zhuǎn)移至集控中心,提高整體智能掘進(jìn)的安全性。5G掘進(jìn)工作面 5G字孿生系統(tǒng)、應(yīng)用邊緣故障診斷和健康管理平臺(tái)等,將實(shí)際的業(yè)務(wù)狀況與5G故障監(jiān)測(cè),解決大海則煤礦無人值守難問題。5G泵站工作流程圖5G設(shè)備的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),子設(shè)備、子場景的不同類型的數(shù)據(jù)信息匯集接入統(tǒng)一管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和在線可視,支撐車輛無人駕駛、設(shè)備人員防碰撞等融合應(yīng)用場景。井筒巡檢機(jī)器人 應(yīng)急偵測(cè)機(jī)器人智能噴漿機(jī)器人 輔運(yùn)車輛無人駕無人化5G應(yīng)用場景該場景利用5G通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語音通話、井下視頻通話、廣播聯(lián)動(dòng)等功能,支持在手機(jī)端查看安全雙預(yù)控、設(shè)備管理、綜合自動(dòng)化、車輛管理和安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控等系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息,真正實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公,方便快捷。5G移動(dòng)作業(yè)管控(一)經(jīng)濟(jì)效益本案例主要取得兩方面經(jīng)濟(jì)效益:一是降低建設(shè)成本。通過部署700MHz基站實(shí)現(xiàn)廣覆蓋,統(tǒng)籌考慮輔料、配件、電源及施工等因素,每個(gè)區(qū)域建設(shè)成本約節(jié)省50萬元。另100-500建設(shè)成本40%以上;二是實(shí)現(xiàn)減員增效。通過智能化應(yīng)用98030%,人均效率大幅提升。(二)環(huán)境和社會(huì)效益本案例主要實(shí)現(xiàn)以下效益:一是煤礦安全保障能力大幅提升。5G大帶寬和低延遲特性使得部分危險(xiǎn)場景減少工作人員成為可能,運(yùn)維工作量大幅降低,作業(yè)安全性顯著提升;二是高危環(huán)境下少人無人。案例依托礦井生產(chǎn)裝備智能化遠(yuǎn)控、5G5G融合應(yīng)用場景,實(shí)現(xiàn)了綜采面/掘進(jìn)面少人化、井下固定場所無人值守等系列變革,高危環(huán)境下生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)字化水平顯著提升;三是樹立行業(yè)標(biāo)桿。案例基礎(chǔ)設(shè)施完善,場景豐富,為全國煤炭行業(yè)5G+智能礦山建設(shè)樹立典范,并成功入選GSMA5G2022該案例取得典型經(jīng)驗(yàn)如下:一是高安全保障。高速通5G的低延遲特性使得部分危險(xiǎn)場景減少工作人員成為可能,700MHz的應(yīng)用間接提升安全性;二是低運(yùn)維成本。隨著基站數(shù)量減少,基站、線纜、電源等運(yùn)維成本降低,每年約節(jié)省幾十萬元,大幅降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;三是5G應(yīng)用場景。該案5G5G技術(shù)在更多煤礦場景發(fā)揮價(jià)值。5G融合組網(wǎng)方案可復(fù)制性強(qiáng),當(dāng)前在陜西101.2億元?;谠摪咐氖痉缎?yīng),內(nèi)蒙、陜西、山西、黑龍江等省份有合作意向的煤礦已達(dá)165G融合應(yīng)用探索的持續(xù)深入,復(fù)制推廣規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大,支撐國內(nèi)現(xiàn)有礦山的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。4.新疆哈密疆納礦業(yè):露天煤礦無人駕駛項(xiàng)目所在地市:新疆維吾爾自治區(qū)哈密市參與單位:所在地市:新疆維吾爾自治區(qū)哈密市參與單位:新疆疆納礦業(yè)有限公司、中國移動(dòng)通信集團(tuán)新疆有限公司哈密分公司、華為技術(shù)有限公司技術(shù)特點(diǎn):5G礦用卡車智能駕駛平臺(tái)MDC提升煤礦運(yùn)輸效率和作業(yè)安全性應(yīng)用成效:露天煤礦“采運(yùn)排”核心生產(chǎn)無人化率大于80%,實(shí)現(xiàn)露天煤礦運(yùn)24成本40萬/年;減輕粉塵、噪聲、振動(dòng)等工作環(huán)境對(duì)人體的傷害 新疆疆納礦業(yè)有限公司(簡稱“疆納礦業(yè)”)地處新疆大型煤炭基地淖毛湖礦區(qū)西北部,所屬興盛露天煤礦核定生產(chǎn)能力2300萬噸/年,是國家二級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化礦井,2021年被發(fā)改委列入保供煤礦名單。公司先后獲評(píng)“國家級(jí)綠色礦山”、“國家級(jí)特級(jí)安全高效礦井”、“專精特新企業(yè)”和“高新技術(shù)企業(yè)”等多項(xiàng)榮譽(yù)稱號(hào)。運(yùn)輸作業(yè)是露天煤礦生產(chǎn)“穿爆采運(yùn)排”中非常重要和復(fù)雜的工序,也是露天煤礦安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)運(yùn)輸方式下面臨以下痛點(diǎn):一是人員作業(yè)環(huán)境差。寬體車司機(jī)在高寒、酷暑、顛簸、揚(yáng)塵等惡劣工作環(huán)境工作,在現(xiàn)場作業(yè)人員中占比超過70%;二是從業(yè)司機(jī)老齡化、招工留工難等問題凸出。為解決上述問題,疆納礦業(yè)聯(lián)合中移動(dòng)、華為等企業(yè)開展5G+無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用研究,實(shí)現(xiàn)礦山無人化運(yùn)輸,提升礦山生產(chǎn)安全系數(shù)。為滿足露天煤礦無人駕駛典型作業(yè)場景的需求,案例提出了“云、網(wǎng)、車”協(xié)同駕駛的解決方案架構(gòu),支撐實(shí)現(xiàn)礦用自卸寬體車作業(yè)過程中智能感知、無人駕駛控制、精準(zhǔn)???、自動(dòng)排卸等系列應(yīng)用。其中“云”指云控系統(tǒng),是礦山運(yùn)輸作業(yè)管理的核心大腦,負(fù)責(zé)無人駕駛系統(tǒng)的算法優(yōu)化、系統(tǒng)調(diào)度、運(yùn)維監(jiān)管等智能模塊管理?!熬W(wǎng)”指網(wǎng)絡(luò)通信,用于連接云控系統(tǒng)和車端智能系統(tǒng),保證整個(gè)露天礦無人駕駛系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過下沉UPF設(shè)備,實(shí)現(xiàn)大5GMDC、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、組合慣導(dǎo)等智能設(shè)備和傳感器模塊,提升車輛的智能駕駛水平,實(shí)現(xiàn)車輛無人駕駛,滿足綜合調(diào)度需求。露天礦無人運(yùn)輸解決方案系統(tǒng)工程框架5G技術(shù)大帶寬、低時(shí)延和高可靠的特性,先后落地?zé)o人駕駛中的車鏟精準(zhǔn)對(duì)位、基于高精地圖實(shí)時(shí)更新的無人運(yùn)輸、排土區(qū)精準(zhǔn)???、車輛智能調(diào)度等應(yīng)用。5G數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云端。云端智能算法平臺(tái)精準(zhǔn)監(jiān)控車輛的位置和姿態(tài),并結(jié)合車端智能檢測(cè)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)寬體車與挖機(jī)的自動(dòng)精準(zhǔn)對(duì)位,避免人工駕駛的誤操作引起的對(duì)接不準(zhǔn)、高設(shè)備損耗等問題,在改善一線員工作業(yè)環(huán)境的同時(shí),實(shí)現(xiàn)減人增效。礦用寬體車和挖機(jī)精準(zhǔn)對(duì)位通過毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等車載終端,實(shí)時(shí)采集采裝區(qū)、運(yùn)輸?shù)缆?、排土區(qū)的動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境信息,5G網(wǎng)絡(luò)回傳至云端控制平臺(tái),進(jìn)行高精地圖的動(dòng)態(tài)更新。該場景基于高精地圖信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)車輛在運(yùn)輸?shù)缆飞系膭?dòng)態(tài)跟隨、避障等系列功能,滿足不同道路環(huán)境、惡劣天氣環(huán)境下的運(yùn)輸需求?;诟呔貓D實(shí)時(shí)更新的無人運(yùn)輸 在5G技術(shù)低時(shí)延特性的賦能下,終端定位設(shè)備將礦用寬體車位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到云端,同時(shí)動(dòng)態(tài)變化的擋墻數(shù)據(jù)也實(shí)時(shí)傳遞到云端。云端智能算法平臺(tái)實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)后精準(zhǔn)下發(fā)車輛??课恢煤妥藨B(tài)的指令信息,實(shí)現(xiàn)寬體車的自動(dòng)精準(zhǔn)停靠以及在排土區(qū)的智能均衡排土等功能,保障排土區(qū)無人駕駛的安全。排土區(qū)精準(zhǔn)停靠5G網(wǎng)絡(luò)將車載傳感器的實(shí)時(shí)位置、告警故障等信息實(shí)時(shí)傳遞到云控調(diào)度平臺(tái),云控調(diào)度平臺(tái)統(tǒng)一對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度,并通過高可靠的5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)調(diào)度指令,實(shí)現(xiàn)車輛5G網(wǎng)絡(luò)可以完成多臺(tái)車輛的智能調(diào)度與監(jiān)控,降低調(diào)度人員現(xiàn)場作業(yè)需求,實(shí)現(xiàn)礦區(qū)運(yùn)輸作業(yè)的降本增效。車輛智能調(diào)度(一)經(jīng)濟(jì)效益該案例主要取得以下經(jīng)濟(jì)效益:一是提升無人化水平。裝運(yùn)排核心環(huán)節(jié)生產(chǎn)無人化率大于80%,大幅降低現(xiàn)場人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),避免因安全事故造成礦山降產(chǎn)、停產(chǎn)等大額經(jīng)濟(jì)損失;二是降低人力成本。無人駕駛運(yùn)輸大幅節(jié)省換班時(shí)長,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全連續(xù)不停歇作業(yè)。每車節(jié)約人工成40萬/年;三是人駕駛綜合投資回報(bào)可提升20%。未來部署電動(dòng)無人礦卡后,電能替代燃油,還可獲得更高收益,能耗成本可降低80%(84萬/車/年,投資回報(bào)提升20%。(二)環(huán)境和社會(huì)效益該案例通過技術(shù)創(chuàng)新解決當(dāng)前礦山運(yùn)輸生產(chǎn)中存在的痛點(diǎn)問題,為行業(yè)變革和規(guī)模復(fù)制推廣樹立標(biāo)桿,并帶來系列收益:一是響應(yīng)國家智能礦山建設(shè)要求,促進(jìn)露天煤礦產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代。通過打造領(lǐng)先的露天煤礦無人駕駛系統(tǒng),提升露天煤礦生產(chǎn)工藝的技術(shù)先進(jìn)性,助力煤礦運(yùn)輸自動(dòng)化和精細(xì)化管理;二是運(yùn)輸作業(yè)無人化,助力安全生產(chǎn)。通過大幅度減少作業(yè)現(xiàn)場人員,降低事故隱患,規(guī)避事故帶來停工停產(chǎn)損失。同時(shí)免除粉塵、噪聲、振動(dòng)等工作環(huán)境對(duì)人體的傷害,減輕煤礦工人的職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)。絕大部分露天礦山多采用間斷開采工藝和半連續(xù)開采工藝,這兩種工藝場景下,運(yùn)輸成本在整體開采成本中占比較高,場景智能化改進(jìn)價(jià)值高。該案例基于5G駛應(yīng)用采用了典型的間斷開采工藝,積累的經(jīng)驗(yàn)可以推廣到同類開采工藝礦山中。同時(shí),露天煤礦開采技術(shù)工藝不僅應(yīng)用于煤礦行業(yè),在鐵礦、有色金屬、水泥石灰?guī)r等行業(yè)也有非常廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前在疆納成功應(yīng)用的無人駕駛系統(tǒng)具備在同行業(yè)以及其它行業(yè)復(fù)制推廣的基礎(chǔ)。近些年,國家對(duì)礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)、開采工藝、技術(shù)裝備、安全管理等方面的要求越來越完善。大力發(fā)展露天礦無人運(yùn)輸乃至無人開采技術(shù),以此革新露天礦開采模式、減少作業(yè)人員、提高生產(chǎn)效率和安全性,是當(dāng)前我國露天礦開采的必然選擇和必經(jīng)之路??傮w看來,從國家政策到產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),從開采技術(shù)工藝到技術(shù)成熟度,5G+無人駕駛系統(tǒng)都有著較好的推廣前景。5.山西新元煤礦:5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與研究所在地市:山西省晉中市參與單位:潞安化工集團(tuán)山西新元煤炭有限責(zé)任公司、華為技術(shù)有限公司技術(shù)特點(diǎn):所在地市:山西省晉中市參與單位:潞安化工集團(tuán)山西新元煤炭有限責(zé)任公司、華為技術(shù)有限公司技術(shù)特點(diǎn):5G平;利用5G+機(jī)器人巡檢減少機(jī)電硐室現(xiàn)場人員,降低煤礦安全隱5G+超高清視頻監(jiān)控減少井下違規(guī)操作,降低事故風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用成效:通過在機(jī)電固定硐室、采掘工作面試驗(yàn)應(yīng)用巡檢機(jī)器人以及遠(yuǎn)程操20300/年;通過高清設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和設(shè)備健康狀態(tài)分析,降低設(shè)備故障率15%,節(jié)省設(shè)備修理費(fèi)用約200萬元/礦井減少上萬條通訊線纜維護(hù),總成本減少約100萬/年山西新元煤炭有限責(zé)任公司隸屬于潞安化工集團(tuán)有限公司,位于山西省晉中市壽陽縣朝陽鎮(zhèn)草溝村境內(nèi),屬于煤與瓦斯突出礦井。礦井采用斜井開拓方式和傾斜長壁式、走向長壁式綜合機(jī)械化采煤,無軌膠輪車輔助運(yùn)輸。近年來,國家要求加快推進(jìn)煤礦智能化發(fā)展,然而煤礦實(shí)現(xiàn)智能化落地仍面臨一些難題:一是煤礦井下開采環(huán)境惡劣,瓦斯、粉塵等易引發(fā)安全事故;二是綜采、掘進(jìn)環(huán)節(jié)需人工井下作業(yè),作業(yè)危險(xiǎn)性較高、工作強(qiáng)度大;是傳統(tǒng)有線、無線網(wǎng)絡(luò)在時(shí)延、速率、可靠性等方面無法滿足智能化煤礦業(yè)務(wù)需求,建設(shè)運(yùn)維工作量大。為了解決傳統(tǒng)煤礦行業(yè)痛點(diǎn),新元煤礦聯(lián)合華為開展5G體解決方案探索,助力煤礦實(shí)現(xiàn)少人化、智能化生產(chǎn)。為滿足礦山智能化轉(zhuǎn)型對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求,本案例解決方案采用三層實(shí)現(xiàn)架構(gòu),分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。其中感知層通過采集現(xiàn)場設(shè)備、環(huán)境、員工等信息,進(jìn)行協(xié)同處理和智能組網(wǎng)。作為整個(gè)系統(tǒng)的終端,感知層要具備工業(yè)現(xiàn)場總線、4G/5G、藍(lán)牙、Zigbee等網(wǎng)絡(luò)傳輸接口,將現(xiàn)場各類傳感器、攝像儀、定位識(shí)別卡、礦燈等設(shè)備信息及時(shí)準(zhǔn)確上傳至網(wǎng)絡(luò)層;網(wǎng)絡(luò)層對(duì)采集到的感知信息進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸,實(shí)現(xiàn)信息的交互共享,并進(jìn)行各種有效的處理。依托無線和有線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式,支撐實(shí)現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、分析、挖掘、理解及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為;應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)為管理者提供豐富的特定服務(wù)和決策依據(jù),通過將礦井所有信息充分融合,實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控、智能聯(lián)動(dòng)、設(shè)備故障預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案等融合應(yīng)用落地。煤礦5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決方案總體架構(gòu)通過在“34115G5G面采煤機(jī)、液壓支架、三機(jī)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,以及工作面視頻的回傳顯示。該場景可顯著改善一線工作人員作業(yè)環(huán)境,降低高危、高濕環(huán)境對(duì)身體健康的影響,提升員工幸福感。5G+智能化綜采工作面5GNB頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)裝置,甲烷、風(fēng)向、風(fēng)速等傳感器采集的實(shí)時(shí)信息借助5G網(wǎng)絡(luò)上傳至指揮中心。指揮中心工作人員可通過大屏幕實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境信息,一旦發(fā)現(xiàn)異常告警信息,則迅速進(jìn)行處理,降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)。該場景依托5G電困難、數(shù)據(jù)傳輸易丟失等問題。NB物聯(lián)網(wǎng)井下應(yīng)用 傳統(tǒng)作業(yè)流程管控多依靠工作人員線下紙質(zhì)記錄形式,流程繁瑣,誤差率高。新型作業(yè)流程管控平臺(tái)將信息錄入由線下轉(zhuǎn)至線上,并依托5G網(wǎng)絡(luò)上傳至中心云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)安全、施工質(zhì)量、工程驗(yàn)收等數(shù)據(jù)的全流程管控,如電氧焊,貫通閉墻,設(shè)備巡檢、登高等作業(yè)。當(dāng)前該場景已應(yīng)用于井下泵房、配電室、工作面等多個(gè)場景,基本實(shí)現(xiàn)可信、可視、可回溯的作業(yè)流程管控,大幅減少工作人員一線作業(yè)需求,提升信息管控效率。作業(yè)流程管控平臺(tái)應(yīng)用在井下9#煤中央配電室和西區(qū)皮帶巷安裝巡檢機(jī)器人,機(jī)器人搭載5G模組,通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻、紅外監(jiān)測(cè)、環(huán)境參數(shù)等信息的實(shí)時(shí)傳輸以及控制,實(shí)現(xiàn)井下固定崗位的無人巡檢。巡檢機(jī)器人5G+4K5G網(wǎng)絡(luò)上MEP部署視頻分析軟件,實(shí)現(xiàn)人員不戴安全帽、揮手、摔倒等危險(xiǎn)行為識(shí)別,以及皮帶跑偏、異物等作業(yè)現(xiàn)場異常場景識(shí)別。視頻AI智能識(shí)別(一)經(jīng)濟(jì)效益案例取得以下三方面的經(jīng)濟(jì)效益:一是減人提效。通過在機(jī)電固定硐室、采掘工作面分別落地部署巡檢機(jī)器人和遠(yuǎn)程操控等應(yīng)用,減少固定崗位人員20本約300萬元/年;二是降低事故率。通過智能視頻對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和健康狀態(tài)分析,設(shè)備故障率降低15%,節(jié)省設(shè)備修理費(fèi)用約200萬元/年;三是節(jié)省材料成本。統(tǒng)計(jì)液壓支架電液控制系統(tǒng)內(nèi)部通訊線纜2000余根,5G無線替代后,全礦井可減少幾千條通訊線纜維護(hù),總成本減少約100萬/年。(二)環(huán)境和社會(huì)效益5G智能煤礦先驅(qū)單位,依托該案例研發(fā)了“礦用5G5G5G5G5G新產(chǎn)品、新5G落地了煤礦井下5G+綜采面控制、5G+巡檢機(jī)器人、5G+井5G+5G智能煤礦井下行業(yè)虛擬專網(wǎng)的技術(shù)可行性。5G智能煤礦應(yīng)用的樣5G智能煤礦產(chǎn)業(yè)20205G+煤礦智能化高20212021工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)-“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展高端論壇”等行業(yè)論壇。同時(shí),作為典型案例入選了《5G+煤礦智能化白皮5G揚(yáng)帆遠(yuǎn)航-5G融合應(yīng)用實(shí)踐精編》等書籍。 新元公司針對(duì)煤礦現(xiàn)有復(fù)雜多樣的環(huán)境,依托先進(jìn)5G通訊技術(shù),在井下打造了類型豐富的物聯(lián)網(wǎng)連接新模式,形成多樣化的應(yīng)用切入,更好的滿足礦井機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化開采需求。通過建設(shè)井下5G實(shí)現(xiàn)井上、井下的無縫對(duì)接。通過搭建集音頻、視頻、數(shù)據(jù)為一體的“人、機(jī)、物”移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),助力實(shí)現(xiàn)無人員失誤、無機(jī)器故障、無系統(tǒng)缺陷、無管理漏洞的人、機(jī)、礦高度融合的礦山安全目標(biāo)。該案例為煤礦安全生產(chǎn)和高效決策提供有力技術(shù)保障,為煤礦智能化開采提供安全可行的解決方案,助推智能煤礦建設(shè)。6.河南平寶煤業(yè):煤礦開采全流程業(yè)務(wù)互聯(lián)所在地市:河南省許昌市參與單位:所在地市:河南省許昌市參與單位:河南平寶煤業(yè)有限公司、中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司平頂山市分公司技術(shù)特點(diǎn):5G5G5G建5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)煤礦開采全流程業(yè)務(wù)互聯(lián)、融合共享和綜合管控應(yīng)用成效:基于5G融合網(wǎng)絡(luò)的智能系統(tǒng)應(yīng)用,降低人員成本,提升管理水平,做到減員不減產(chǎn),現(xiàn)場作業(yè)人員減少30%,全年直接經(jīng)濟(jì)效益增提升20% 河南平寶煤業(yè)有限公司位于許昌市襄城縣,由中國平煤神馬與寶武集團(tuán)共同出資組建,礦井井田面積273.08240萬噸/年,服務(wù)61.7年。近些年,公司積極響應(yīng)國家號(hào)召,大力開展智能化煤礦建設(shè),通過在礦井建設(shè)過程中引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)突破,并于202012范煤礦建設(shè)單位。在推進(jìn)智能化建設(shè)發(fā)展的過程中,平寶公司存在著煤礦行業(yè)常見的痛點(diǎn)問題:一是井下現(xiàn)場環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,移動(dòng)設(shè)備多、有線接入維護(hù)困難;二是現(xiàn)場通訊方式單一、故障處理效率低、遠(yuǎn)程控制效果差;三是危險(xiǎn)區(qū)域減員難,瓦斯、煤塵等時(shí)刻威脅著礦工的生命安全;四是數(shù)據(jù)孤立,環(huán)境監(jiān)測(cè)信息、大型設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)缺乏可靠高效的數(shù)據(jù)采集和信息交互系統(tǒng)。為解決上述痛點(diǎn),平寶公司與聯(lián)通以滿足當(dāng)前及未來智能化煤礦建設(shè)需求為出發(fā)點(diǎn),以解決煤礦長期存在的安全生產(chǎn)信息監(jiān)測(cè)不足、傳遞時(shí)效性和準(zhǔn)確性低等問題為目標(biāo),大力推進(jìn)井下煤礦少人化、無人化、智能化建設(shè)。本案例解決方案包含終端、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、平臺(tái)四部分:其中終端部分監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)、人員等多類終端通過CPE接入井下關(guān)鍵生產(chǎn)系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)部分通過在井下部署礦用隔爆兼本安型5G基站,完成井下運(yùn)輸大巷、變電所、采煤、掘進(jìn)工作面等區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。同時(shí),結(jié)合礦井大上行傳輸需求,進(jìn)行速率時(shí)隙配比優(yōu)化,配合天線定向覆蓋模式,保證井下覆蓋效果最優(yōu);應(yīng)用部分依托終端和網(wǎng)絡(luò)支撐實(shí)現(xiàn)5G+電機(jī)車智能駕駛、5G+巡檢機(jī)器人、5G+遠(yuǎn)程控制、5G+視頻通話、5G+AR遠(yuǎn)程協(xié)作等場景應(yīng)用;平臺(tái)部分通MEC支撐分析決策、自動(dòng)化生產(chǎn)等各類綜合管控。整體解決方案示意圖采煤工作面是煤礦生產(chǎn)中設(shè)備最多、環(huán)境最惡劣、工8005G測(cè)傳感信息、遠(yuǎn)程控制指令依托5G網(wǎng)絡(luò)以超低時(shí)延回傳至井上集控中心。管理人員站在大屏前查看采煤現(xiàn)場各類工況數(shù)據(jù),在集控臺(tái)上點(diǎn)擊按鈕,即可啟動(dòng)采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備。該場景改變了傳統(tǒng)采煤作業(yè)方式,基本實(shí)現(xiàn)透明化生產(chǎn),現(xiàn)場作業(yè)人員由25人降低到5至8人,安全水平大幅提升。5G+智能化采煤工作面全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)常用于煤礦巖石巷道掘進(jìn),可支持自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化操作。巷道內(nèi)環(huán)境惡劣,常規(guī)組網(wǎng)模式存在通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋窄、成本高、不穩(wěn)定、延遲高等短板,多源、海量、分散的掘進(jìn)信息無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,影TBM主控箱內(nèi)置或外置本安型5GCPE5G網(wǎng)絡(luò)將雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸至設(shè)備列車和地面控5G200米提升至510米,效率提高近2.6倍。TBM5G遠(yuǎn)程控制在礦井變電所、泵房等固定場所部署5G基站,巡檢機(jī)器人通過內(nèi)置5G模組接入網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器人采集的視頻、氣體、溫濕度、噪聲等海量傳感器數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面管理平臺(tái),配合AI分析技術(shù),對(duì)每個(gè)區(qū)域的指示燈、顯示器、閥門、開關(guān)等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行記錄、識(shí)別和分析,并生成巡檢報(bào)告,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即報(bào)警。目前,平寶公司累計(jì)投用煤礦巡檢機(jī)器人9臺(tái),其中井上4臺(tái),井下5臺(tái),代替人工巡檢實(shí)現(xiàn)了固定場所無人值守,減少現(xiàn)場人員36人。5G+巡檢機(jī)器人 5G操作人員只需在井上調(diào)度中心下發(fā)運(yùn)輸任務(wù),機(jī)車隨即按照預(yù)定路線規(guī)劃開始行駛,無需司機(jī)跟車,運(yùn)輸全過程不需要任何人工干預(yù)。此外,通過智能駕駛管理平臺(tái),井上人員可對(duì)軌道道岔及信號(hào)燈狀態(tài)、機(jī)車運(yùn)行情況等進(jìn)行全面管控,也可隨時(shí)使用仿真操作臺(tái)進(jìn)行接管操作,實(shí)現(xiàn)井下電機(jī)車運(yùn)輸全過程信息化系統(tǒng)監(jiān)控、調(diào)度和管理。目前,智能化電機(jī)車承擔(dān)了-6002000米區(qū)段運(yùn)輸任務(wù),減少司機(jī)20余人,同時(shí)避免因疲勞、操作失誤等引發(fā)的人為事故,實(shí)現(xiàn)安全管理、生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)收益的多重提升。5G+智能駕駛電機(jī)車由于井下智能化系統(tǒng)復(fù)雜度較高,時(shí)常需要與廠家技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通,通過5G往現(xiàn)場即可第一視角獲取現(xiàn)場畫面及設(shè)備狀態(tài),指導(dǎo)井下人員施工作業(yè),降低維護(hù)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。以公司TBM系統(tǒng)組裝工程為例,由于系統(tǒng)復(fù)雜度極高,經(jīng)常需要與廠家技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通,基于該場景整個(gè)系統(tǒng)安裝32個(gè)月。煤礦井下5G視頻協(xié)作(一)經(jīng)濟(jì)效益5G少煤礦井下光纜電纜數(shù)量及設(shè)備數(shù)量,節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資和后期運(yùn)營維護(hù)成本。同時(shí),通過構(gòu)建一體化綜合管控平臺(tái),提高生產(chǎn)效率。基于5G低人員成本,提升管理水平,做到減員不減產(chǎn),現(xiàn)場作業(yè)30%20%2022統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),5G3580余萬元。(二)環(huán)境和社會(huì)效益該案例依托5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)少人化、無人化采礦,以及車輛、作業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程精確控制,大幅減少井下作業(yè)人員數(shù)量,尤其是危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)人員數(shù)量,降低生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。該案例通過采用先進(jìn)技術(shù),滿足未來智能礦山的發(fā)展需求,解決智能礦山安全生產(chǎn)信息化、智能化管理的關(guān)鍵技術(shù)問題,為煤礦安全生產(chǎn)和智能礦山建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外,該案例服務(wù)于5G+智能礦山+大數(shù)據(jù)的國家戰(zhàn)略,改善和提升煤礦的整體形象,具有良好的社會(huì)效益。5G業(yè)務(wù)發(fā)展的藍(lán)海。安全與少人/無人生產(chǎn)是政策指導(dǎo)的兩大發(fā)展方向,智慧礦山的推廣勢(shì)在必行。從國家政策看,2022年全國采掘智能化工作面要達(dá)到1000個(gè)以上,智能化的礦井產(chǎn)能要達(dá)到10億噸以上。從地方政策看,各地都明確了煤礦智能化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間。該項(xiàng)目采用融資租賃的商業(yè)形式,平寶公司按周期支付服務(wù)費(fèi)用,運(yùn)營商提供運(yùn)維支持,具有模式簡便、時(shí)效性強(qiáng)、節(jié)約時(shí)間及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)通過成立聯(lián)合試驗(yàn)室,自主研發(fā)防爆本安4G/5G5G攝像儀等礦用設(shè)備,不斷提高系統(tǒng)可用性,相關(guān)產(chǎn)品已在平寶公司內(nèi)部及平頂山其他礦井部署推廣。7.新疆瑪納斯天欣煤業(yè):5G+智能礦山應(yīng)用案例所在地市:新疆昌吉州瑪納斯縣參與單位:所在地市:新疆昌吉州瑪納斯縣參與單位:5G5G+GI
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