5G無人機飛入百米深煤礦井 無人采礦時代即將到來

提起煤礦，可能很少有人將它與高科技聯(lián)系起來。事實卻非如此，近些年來，隨著各類信息化技術(shù)在煤炭行業(yè)的廣泛應(yīng)用，煤礦的自動化生產(chǎn)已經(jīng)大踏步的實現(xiàn)飛躍。進入5G時代，隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，無人采礦的煤炭全智能化生產(chǎn)即將成為現(xiàn)實。

近日，從神東煤炭傳來一個好消息：9月26日神東煤炭集團與陜西電信精誠合作十五天成功開通上灣煤礦井下5G網(wǎng)絡(luò)，同時實現(xiàn)全國首個井下5G+無人機智能巡檢系統(tǒng)成功運轉(zhuǎn)。這標(biāo)志著：5G技術(shù)在智慧礦井建設(shè)中取得了巨大突破性進展，同時加快了煤礦行業(yè)向安全、綠色、智能化進展。

井下500米架起5G網(wǎng)絡(luò) 無人機自動巡檢系統(tǒng)邁出智能化第一步

今年是5G元年，各行各業(yè)已逐步探索5G技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的具體應(yīng)用。在煤炭領(lǐng)域，對5G應(yīng)用的渴求尤其強烈，最大的需求就來自技術(shù)應(yīng)用在提升開采效率的同時，如何實現(xiàn)最大限度的安全生產(chǎn)。

現(xiàn)在，讓煤炭人無比激動的時刻已經(jīng)到來，在神東煤炭的上灣礦井，5G網(wǎng)絡(luò)下的無人智能巡檢已經(jīng)率先成功應(yīng)用，煤炭行業(yè)一個質(zhì)變的時代已經(jīng)到來。

業(yè)內(nèi)專家表示，要實現(xiàn)安全和高效生產(chǎn)的高度統(tǒng)一，有兩個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)要打通，一是要實現(xiàn)在深井下的無人智能巡檢，然后在無人巡檢的基礎(chǔ)上，進一步升級到無人的全智能開采，業(yè)內(nèi)人形象的比喻為“坐在地面空調(diào)房里，就把煤挖了?！?/p>

要實現(xiàn)以上兩個應(yīng)用，最核心的是實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)場景的5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，與4G相比，5G最大的優(yōu)勢就是超級上行大帶寬和低延遲，這樣就可以實現(xiàn)礦井作業(yè)環(huán)境下的實時高清視頻回傳，并對生產(chǎn)過程動態(tài)實時監(jiān)控。

記者了解到，憑借5G高帶寬、低時延的傳輸特性，井下無人機首次實現(xiàn)了跨省遠程控制試航飛行成功，遠在山東的煤礦技術(shù)人員通過控制搖桿遠程控制千里之外在榆林井下500多米深度飛行的無人機，通過無人機傳輸?shù)木赂咔鍒D像不僅清晰，而且毫無延遲，實現(xiàn)了穩(wěn)定的同步傳輸。

這臺5G無人機最大的技術(shù)特點是通過激光掃描定位的方式，在無GPS信號、無任何照明和復(fù)雜電磁環(huán)境下可以實現(xiàn)自主飛行、自主導(dǎo)航和自動避障、自動巡檢。這樣一來，就可以確保了礦井中的主運輸系統(tǒng)設(shè)備音視頻、設(shè)備數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時，可以通過無人機及時傳送至地面監(jiān)測監(jiān)控中心，為快速進行設(shè)備故障診斷和下達檢修指令提供了科學(xué)依據(jù)，煤礦生產(chǎn)的安全和效率均大幅提升。

陜西電信解決方案專家呂明告訴記者，上灣礦井下數(shù)十公里巷道和綜采工作面部署的防爆5G基站設(shè)備，都部署了中國電信獨創(chuàng)的“超級上行”技術(shù)，得益于這個新技術(shù)，使得靠近基站區(qū)域上行速率提升20%-60%，偏遠弱覆蓋區(qū)域可提升最高300%，降低基站上層及網(wǎng)絡(luò)端到端的時延，有效的提高上行帶寬、降低時延。

據(jù)了解，此次從井下通過5G網(wǎng)絡(luò)傳回的視頻畫面，從神東到山東智能礦山裝備展主會場，超過1000公里的距離，最低延遲僅為20毫秒，這是個什么概念呢？這就相當(dāng)于人被針扎一下時，大腦反應(yīng)的時間。這樣的延遲已經(jīng)可以忽略不計了。

據(jù)記者了解，神東井下5G網(wǎng)絡(luò)的成功開通和無人巡檢的成功運行，標(biāo)志著中國電信打造的“5G+智慧礦山”走出了最為關(guān)鍵的一步。接下來陜西電信將和華為公司一起，在神東煤炭集團公司部署全國最大的基于運營商5G公網(wǎng)的5G行業(yè)專網(wǎng)，依托5G SA MEC專網(wǎng)架構(gòu)，實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的業(yè)務(wù)的閉環(huán)，這樣既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的保密性要求。同時，還可以提供煤礦生產(chǎn)所需的多種算力，這些智能化應(yīng)用和神東煤炭的生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全打通融合之后，無人采礦時代就將全面實現(xiàn)。

中國電信提供堅實安全保障煤炭行業(yè)全面智能化一步之遙

一場重大科技應(yīng)用的創(chuàng)新，離不開一個強大戰(zhàn)斗力的團隊，他們的默默付出和超強的工作作風(fēng)給這次重大應(yīng)用成果的落地提供了堅實的保障。

據(jù)記者了解，此次工程首先有兩個難點需要克服，一是如何在深達500米的礦井下覆蓋5G網(wǎng)絡(luò)，上灣礦井下環(huán)境復(fù)雜，彎道復(fù)雜多變，施工難度極大，稍有不慎就會前功盡棄。

對此，中國電信榆林分公司的技術(shù)工程師表示，此次5G施工難度和強度遠遠超出我們想象。井下粉塵、噪音、潮濕、陰暗等都是影響施工進程的因素，由于井下環(huán)境復(fù)雜，設(shè)計方案在現(xiàn)場會有臨時變化，溝通確認都是常常發(fā)生的事，因此電信工程人員必須穿著厚重的衣服、戴著礦燈，佩戴特殊裝置，這些都增加了施工難度。

經(jīng)過連續(xù)十五天的奮戰(zhàn)，中國電信的5G基站在500米下的礦井終于部署成功，但基站部署完畢并不意味萬事大吉，煤礦生產(chǎn)環(huán)境由于獨特的生產(chǎn)條件，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建需要滿足非?？量痰?a href=http://cltuan.cn/fgbz/mabz/ target=_blank class=infotextkey>標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)榆林電信工程師介紹，礦井下由于粉塵密集，可燃性物質(zhì)多，嚴(yán)禁架設(shè)功率較大的通訊設(shè)備，基站等設(shè)備最大的發(fā)射功率不能超過6W，否則會引發(fā)爆炸，進而引發(fā)安全難事故。為此，陜西電信和華為的工程師加班加點，短短二十多天，就完成了5G智慧礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、5G井下安標(biāo)全系列設(shè)備認證以及解決方案制定，刷新了行業(yè)新記錄。

據(jù)記者了解，未來陜西電信將聯(lián)合合作生態(tài)伙伴，在上灣、大柳塔等煤礦全面展開5G全“智能”新技術(shù)的應(yīng)用研究，涉及到智能綜采、智能化選煤洗煤、智能掘進、智能機器人等多個緯度中實現(xiàn)5G與智能礦山的結(jié)合和應(yīng)用，可以預(yù)見，煤炭行業(yè)新的智能化將在不遠的將來成為現(xiàn)實。