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“5G﹢智慧矿山”在内蒙古高原遍地开花

包钢集团白云鄂博矿区的“5G﹢智慧矿山”项目拉开了内蒙古自治区煤炭行业4.0时代的序幕。在这里,中国移动内蒙古公司携手包钢集团及合作伙伴,打造了国家级无人驾驶露天铁矿示范样板工程,是全国乃至全球基于5G网络的无人驾驶矿车的首个应用。该项目通过搭建远程智能调度监控平台,建设基于“5G﹢北斗”的车车-车网-车地通信系统,实现了作业矿卡无人驾驶、远程遥控驾驶、精准停靠等功能;依托自主研发核心平台提出的分级决策自动驾驶解决方案,融合GPS、视觉感知等技术,确保车辆环境感知,实现安全无人驾驶;提高生产效率、保障生产安全,有效解决了矿区招工难、效率低、工作环境差、成本高等问题,助力传统矿区的智能化转变。

包钢“5G﹢智慧矿山”国家试点项目作为国内首个“5G﹢智慧矿山”应用,亮相2019中国移动全球合作伙伴大会,被中央广播电视总台财经频道《经济半小时》栏目专题报道,还作为典型案例被写入《2021年内蒙古自治区国民经济和社会发展计划》。《计划》明确提出,将进一步高标准建设项目,推动生产性服务业向专业化和价值链高端延伸,培育一批“两业”融合示范项目。

“我们与中国移动内蒙古公司的合作,解决了传统煤矿企业的痛点问题,实现了‘5G﹢工业互联网’的成功落地。5G基站部署到采煤工作面,基于5G的智能采煤系统等九大智能系统建成应用,实践了‘管设备就是管生产,管数据就是管设备’的管理理念。我们在全国率先取消了煤矿传统检修班,进而取消夜班,实现了煤矿工人不上夜班的梦想。”这是内蒙古智能煤炭有限责任公司董事长吴劲松受邀参加“2020中国5G﹢工业互联网大会”时,作为“高峰对话”环节的5位嘉宾之一,分享麻地梁智慧矿山项目成功经验时的肺腑之言。

在鄂尔多斯,内蒙古智能煤炭有限责任公司麻地梁煤矿与中国移动内蒙古公司合作,成功建设井下5G基站并组网应用,实现了井上矿区、矿井主巷道、运输巷道等区域的5G信号覆盖,成为内蒙古自治区首个实现5G应用的井工煤矿。该项目通过5G与工业互联网的结合,将功能独立的各子系统集成于智能调度集中控制中心,建成整个矿区运行管理的“大脑”,具备调度通信、安全管理、设备管理、远程集控等功能,让矿区管理更加智能。工作人员只需坐在办公室远程登录,就可以一键启动井下采煤机,减少了井下工作人员数量,实现了矿区固定岗位和车间无人值守,有效提升了井下生产安全水平。

煤矿的智能化建设实现了矿山生产与管理的安全、降本、增效。如今,麻地梁煤矿的矿工可以穿着干净整洁的白衬衫,在宽敞明亮的集中监控室实现一键采煤,再也不用“三班倒”“一抹黑”,终于过上了正常人的生活。这正是现代通信技术为传统行业带来的革命性变革。

“信号非常稳定!”“我矿已经实现和井下工作面视频对话了!”老石旦煤矿工作群不断传来捷报,井下拨通的视频电话引起热议。这通来之不易的视频电话依靠的是中国移动内蒙古公司在井下搭建的5G网络。发起视频通话的是智能化矿山建设办公室的技术员张磊。电话的另一边是张磊的家人,他们生平第一次真正看到张磊的工作环境,也对5G智能化建设有了新的期待。

国家能源集团乌海能源有限责任公司老石旦煤矿在中国移动内蒙古公司的助力下,成为全区范围内首个将AI智能分析平台运用到井下5G场景的煤矿。这通来之不易的视频电话背后凝结着建设人员的汗水与心血。老石旦智慧矿山5G工业专网也在移动人兢兢业业的努力下完成搭建,为下一步“5G﹢智慧矿山”产品的测试和应用奠定了网络基础。

结合5G关键技术及智慧矿山标杆案例经验,这一次,中国移动内蒙古公司为老石旦煤矿提出“综合接入、统一传输管道、智能联网及应用场景”的运营理念,规划基于5g技术的虚拟交互应用、超高清视频、工作面智能化、远程实时控制、远程协同运维及井下巡检和安防等煤矿井下应用场景,采用有线光纤骨干环网PTN和井下5G覆盖,实现统一的智能调度管理服务、全景工作面服务、AI智能分析服务。符合实际的个性化解决方案,有效解决了老石旦煤矿管理中多类型数据同步传输不可靠、远程控制实时性差、融合大数据的智能决策效率低等问题。AI智能分析平台也将实现井下隐患报警处理、分析、上报,对减少煤矿井下事故的发生、提升监管效率起到重要作用。未来,智能掘进、智能传输皮带管理系统、PHM全生命周期管理系统、巡检机器人等应用场景的深度开发有望继续开展。

2020年4月底,神华宝日希勒能源有限公司露天矿矿区5G网络覆盖项目在呼伦贝尔正式启动。基于5G国内第一个大型矿用自卸车“5G﹢无人驾驶”编组与电铲、推土机智能协同作业项目实现应用,这也是国内第一个大型矿用自卸车实现“5G﹢无人驾驶”编组运行项目,更是全球首个极寒工况“5G﹢无人驾驶”项目。

神华宝日希勒煤矿位于内蒙古自治区呼伦贝尔草原中部,矿区煤层埋藏浅、倾角小、厚度大、赋存条件好,是国家能源投资集团重要的大型煤矿。由于呼伦贝尔冬季常出现极寒天气,矿场工人经常要在零下40℃至零下50℃条件下连续作业,条件十分艰苦。因此,在极寒矿区实现矿用车辆的无人驾驶编组运行,达到工业实用性要求,实现“降本增效、减人安全”的重要目标,意义极为重大。在神宝能源露天矿实施矿卡无人驾驶编组技术研究,可形成国内首个极寒工况无人驾驶系统测试标准体系,填补当前极寒地区矿山设备无人化测试规程的空白,为极寒地区矿山设备无人化测试提供指导依据。同时,基于中国移动5G网络高速率、低时延特性,该项目实现与配套的电铲、遥控推土机、洒水车、平路机等辅助作业车辆协同作业,形成一套完整的露天矿无人运输作业系统,逐步实现“少人、无人、以机械换人”的智慧、安全、高效开采。

项目建设过程中,中国移动内蒙古公司积极协调建设物资,仅用一个月就敷设光缆43.14公里,实现了矿坑作业区5G网络全覆盖,极大提升了5G无人驾驶作业的安全性。该项目对5台220吨矿用自卸卡车进行无人驾驶改造,将是国内露天矿首个5G结合220吨无人驾驶矿用自卸卡车成套编组运行的创新应用,将实现能源与新一代信息通信技术、控制技术融合,在露天矿山智能化建设上打造拥有自主关键核心技术的创新示范项目。

2020年8月4日,中国移动内蒙古公司与锡林郭勒盟山金阿尔哈达矿业有限公司正式签署5G多金属矿智慧矿山合作协议,标志着内蒙古自治区首个5G多金属井工矿智慧矿山正式落户锡林郭勒。

山金阿尔哈达矿山的井下现有12个中段,其中568中段为主要运输中段,承担了井下矿石的运输工作。中国移动内蒙古公司为其建设井下4G/5G网络覆盖工程,2020年9月底完成矿区井下主干运输层网络覆盖,实现井下4G网络(语音通话、视频传输)、5G网络应用的双业务运行。双方工作人员经过60小时的密切配合,顺利开通矿区井下深度500米的568中段5G设备,解决了矿山井下多年无网络覆盖的问题,为矿山智能化管理与发展奠定了网络基础,为机械化无人驾驶的实现创造了必要条件,每年将为矿山节省成本千万元,助力实现绿色与发展双赢。

目前,中国移动内蒙古公司正在逐步完成矿区井下剩余11个中段的5G网络覆盖和MEC机房的建设工作,并对井下远程运矿车操控、视频巡检等业务进行验证,不断探索5G网络给矿山领域带来变革性的技术应用,为国内传统矿井提供标杆案例,为矿业数字化转型贡献“移动力量”。

在通辽,中国移动内蒙古公司与内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司开展4G、5G公网覆盖合作,通辽地区首个千万级“5G﹢智慧矿山”项目正式启动建设。由于矿坑面积大、地下光缆错综复杂,公网建设期间,经常出现光缆被挖断的情况。移动人无畏艰苦,克服重重困难,最终圆满完成项目交付。目前,该项目已实现霍林河露天煤业公司所属南露天矿坑口行政区、南露天矿输煤系统、南露天煤矿作业现场及检修公司等场景的4G、5G信号全覆盖,为下一步“5G﹢智慧矿山”建设打下坚实的网络基础。

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