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：“幾乎每天都有人來考察，而我們?nèi)肆τ植蛔悖荒馨汛蠹壹械揭黄鹣碌V……”作為全國(guó)首個(gè)5G煤礦，陽煤集團(tuán)新元煤礦近期“人滿為患”，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，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，坐著膠輪車下了礦井。膠輪車以善于爬坡著稱，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。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，原來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>

　　陽煤集團(tuán)新元公司井下5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是由陽煤集團(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煤礦專網(wǎng)，于2019年9月開始研發(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?！瓣柮杭瘓F(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陽煤突擊隊(duì)來研發(fā)相關(guān)技術(shù)，并解決了溫度、水對(duì)設(shè)備的影響等問題。可以說，井下井上的設(shè)備都是量身定制的?！?/p>

　　“這個(gè)攝像頭看起來一般，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：“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?！?/p>

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)呂樂說：“不要小看這個(gè)鐵盒子，井下的網(wǎng)絡(luò)容量全部來自它，形象地說，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。呂樂解釋：這個(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，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?！?/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(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、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)，呂樂說起了全國(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;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，呂樂深有感觸：“我剛參加工作時(shí)，曾經(jīng)參與過2010年的王家?guī)X煤礦事故的救援通信保障工作，親眼見證過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。現(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。”

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)人過來參觀，6月份更密集，我們實(shí)在忙不過來，只能把大家集中到一起下礦?！奔浇苷f，不僅僅是煤礦，鐵礦、鋁礦等其他礦業(yè)的負(fù)責(zé)人也來參觀，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。

　　參觀過程中，來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)人不斷詢問著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)能解決問題太多了。

　　另一位礦企負(fù)責(zé)人的關(guān)注點(diǎn)在線纜和維護(hù)上?！皩?shí)際上，煤礦的信息化一直都是做得最好的，但井下布線復(fù)雜。如果能上馬5G，井下線纜會(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，5G出現(xiàn)使得遠(yuǎn)程綜采成為可能?！耙郧暗耐诿含F(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，通過遠(yuǎn)程控制來挖煤。將來，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——無需人腦，達(dá)到智能化挖煤的目標(biāo)?！?/p>

　　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。