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采 写:本报记者 崔 爽 策 划:刘 莉

对于其余行业,5G手艺是锦上添花,而对于采煤行业来说,5G手艺是雪中送炭,只有它可以知足智能煤矿的大带宽、实时性和可靠性要求,把人解放出来,井下要减人直到无人,最难的问题留给了5G。

随着缆车绳索的摩擦声从地面逐步下降到矿井下100米、200米、300米……狭窄、闭塞、阴晦、湿润……未知的漆黑逐渐让人心生恐惧。走下缆车,距脱离采事人情另有一段距离。头顶的矿灯照在前一个矿工的背上,衣服上的反光条发出冷冷的耀眼白光。

采煤业已有跨越千年的历史。地上物换星移,可矿井下依然要面临极端艰辛、危险的事情环境。据相关部门宣布的数据,2011年—2020年10年间,天下煤矿事故殒命人数达7733人。

随着科技的提高,最初简朴的人工挖矿已生长为机械化采矿。但数百米深的井下犹如细小的“地下城”,巷道交织、环境庞大,仪器装备既不能就地自动化,也无法远程控制,只能仰仗矿工现场操作。煤矿能不能实现智能化,走向少人化、无人化?5G正给这一切的改变带来希望。

“最难的问题留给5G”

任正非去山西挖煤。

去年底这个热搜让部门人惊讶,部门人莞尔,但不影响总裁本人的坚定。脱离煤矿的第二天,他转身泛起在湖南的铁矿。

对于这位低调的首创人来说,在“华为挺上矿山”这件事上,他显示出罕有的高调。和众多的通讯手艺企业一样,他看中的是5G可能给煤矿带来的革命性转变,及其背后的伟大时机。“中国有5300多座煤矿、2700多座金属矿,若是能把这8000多座矿山做好,我们就有可能给全天下的矿山提供服务。”

作为我国一次能源的主要部门,煤炭能源生产占比跨越70%,每年开采量约为35亿吨,85%左右来自井下开采。

“从上世纪70年月到现在,我国煤矿履历了机械化到自动化再到现在的智能化初期的生长历程。在此历程中,信息手艺的作用功不能没。”中国煤炭科工团体常州研究院首席专家霍振龙说,信息手艺在很洪水平上削减了煤矿平安事故的发生,提高了煤矿事情的整体效率。

但几百米下的矿井深处,人仍难免与危险狭路重逢。对中国矿业大学(北京)信息工程研究所所长孙继平来说,这种“危险”异常具象。作为国务院平安生产事故观察专家组组长,从2004年最先,他去过十几回煤矿事故现场,都是由于爆炸和火灾。108、105……最少30,他清晰记得那些事故的罹难人数。

一方面,井下作业人数越多,同样事故情形下殒命人数就越多,另一方面,人是最不平安的因素,手艺、心情、责任感的颠簸都可能带来违章,井下的人越多,发生事故的概率越高。

要想少死人,井下要减人。原理不难,实现起来却是千难万难。

要想把人撤出来,先要把人与人、人与机械、机械与机械之间连起来。这个历程涉及大量装备的接入、海量数据的传输、足够低时延的远程操控,对网络传输的质量和能力提出亘古未有的严苛要求。

传统有线传输的方式虽然信号稳固,但井下地形庞大,装备繁多,给布线造成很大的难题。况且设施时时移动,那里有煤往哪走,线缆多次折叠易断裂,数据传输却禁不起中止。

多年来,矿井下通常只有隔一两百米一处的牢靠电话,人一下井就失联,地面上天塌了也通知不到小我私人。孙继平举了个例子,电钳工下井维修A点的事故,就算50米外的B点需要他一并解决也无法通知,只能另派一人,时间人力大量虚耗。

退一万步,纵然解决了布线难、信号抗滋扰能力弱等问题,传输的延时也是矿山“无人化”过不去的坎。

地下几百米处,采煤机碰着岩石,采煤机司时机调治割截滚筒高度,但远程操控场景下,由于信号传输延迟、地面指令无法第一时间传来,采煤机将继续“硬碰硬”,从而造成大型装备的磨损。

“采煤行业不能能没有,也不能能永远这样。”中国矿业团结会会长彭齐鸣说,煤炭一直都是我国能源供应的主力,采煤行业难以替换,然则必须转型升级,用现代手艺装备替换传统事情模式,用智能化实现无人值班、无人巡检、设置减员。

用煤矿信息化老兵孙继平的话说,对于其余行业,5G手艺是锦上添花,而对于采煤行业来说,5G手艺是雪中送炭,只有它可以知足智能煤矿的大带宽、实时性和可靠性要求,把人解放出来,井下要减人直到无人,最难的问题留给了5G。

第一座5G煤矿

“我现在所在的是井下机电硐室,信号很好,装备运行一切正常。”

山西省晋中市寿阳县。潞安化工新元公司综采队手艺员郗书博正在井下534米的采煤面上与调剂中央视频连线。小屏里,巡检机械人在他身边天真地举行着360度音视频采集回传。

这种现在天天可见的场景,在几年前是不能想象的。

在阳煤团体、中国移动、华为公司的联手起劲下,2019年6月18日,阳煤团体新元煤矿成为天下第一座5G煤矿。这里部署了147个5G基站,有全天下最深的5G网络。人在井下,可以随时随地打电话、通视频。实时信号在五百米纵深的岩石间以可以忽略不计的时延穿梭。

2019年9月,新元煤矿井下5G网络最先研发。

11月,井下买通第一个5G电话。

潞安化工新元公司党群部部长乔鸿波说,现在井下装备泛起故障后,视频电话甚至可以直接打到远在北京的装备商,请人“远程诊断”,很快修睦复产。同样情形下,以前可能动辄歇工几天。

在5G网络的加持下,井下的水泵房、中央变电所、基电硐室等牢靠岗位的事情,也已经逐渐被摄像头、传感器等替换,数据实时回传,“蓝领”矿工变“白领”,在窗明几净的调剂中央远程操控,肩头卸下危险。

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孙继平说,现在井下牢靠岗位的减人已经没有任何手艺障碍,天下三百万煤矿工人,若是可以所有实现牢靠岗位的机械化、智能化替换,约有三分之一可以告辞矿井。

从有人岗到无人岗,新元煤矿的井下作业人数已经削减了三百多。

井下交织的巷道中,掘进机、采煤机、皮带机、液压支架等大量机械装备兢兢业业地举行采掘、运输、生产辅助等作业,作业数据实时传输到调剂中央,井下风吹草动,地上一看便知。

人的反映时间是200毫秒,而5G网络下,井下画面传到地面的延迟只有20毫秒。在新元煤矿,“一头(掘进头)一面(采煤面)一硐室(机电硐室)”的每一台装备都可以做到“令行阻止”,地面的操作员下达指令后,井下装备闻令而动,远程实时操控成为现实。

矿业与通讯的“拉郎配”

信息化云云有为,各方投注顺理成章。

今年4月,华为确立“煤炭军团”。外界眼里,这个组织成军神速、神秘高级。根据任正非的公然注释,军团模式是把基础研究的科学家、手艺专家、销售专家等全都汇聚在一个部门。煤炭是华为第一个接纳军团模式的领域。

把最强的通讯手艺与古老的煤矿“捆绑”,这一设想2016年起就在孙继平笔头打转。但以那时的手艺条件,从Wi-Fi网络、有线网络到工业以太网,都无法知足远程监控对带宽、时延和可靠性的要求,想也白想。

改变泛起在2018年。孙继平随科技部和煤炭协会组织的高新手艺进企业流动来到阳煤团体,二十几个专家坐一起,讨论煤矿行业的出路。

减人是偏向,也是共识。但要想把人留下的事情交给机械,实时通讯是绕不外的问题。“性命关天,你不能能在地面上看井下几分钟以前的画面。”孙继平说。

那时距离5G商用另有一年多,但高带宽、低时延、高可靠的5G网络,给远程操控带来希望。

当着新元煤矿上属华阳团体董事长翟红的面,孙继平提出5G下井的建议。

5G下井,首先要解决装备防爆问题,同时还要“螺蛳壳里做道场”,在保证功效的条件下只管把基站做小。项目正式最先前,华为就组建了一个200多人的团队,确立了研发相关手艺的5G阳煤突击队,井下的一切装备都要知足防爆要求,需要“量身打造”。

为此,三方配合确立了新元“5G+智能矿山”创新实验室,乐成研发出首款矿用5G基站,其中仅井下的PTN环网就相当于半个县城的5G网络容量。

隔行如隔山,用中国科学院院士、中国矿业大学(北京)教授何满潮的话来说,煤矿智能化的第一步是“组合”,是采矿手艺和信息手艺的组合,也是两个领域研究职员的“拉郎配”。

对此,新元公司5G+智能化矿井建设办公室主任冀杰感受真切:懂5G的不熟悉煤矿运行要求,懂煤矿的不领会5G手艺。效果是一轮轮看法猛烈交锋,一次次井下通宵攻关,欣喜失望反频频复。人人在兴奋和疲劳中战斗。

2020年12月7日,任正非来到这里。

在新元煤矿总调剂室,他细细看了5G手艺应用展示、听了先容,还换上事情服、戴上平安帽,破费一两小时到达井下。几米宽的巷道里,他手持矿灯,边走边看,31004综采事人情的掘进机、9号中央配电室里的传感器,5G看得见、摸得着。

与山西省委书记楼阳生碰头时,他提出华为愿意与山西团结确立一个“煤矿人工智能创新实验室”,通过ICT手艺与煤炭开采手艺的连系,辅助煤炭行业举行数字化、智能化转型,实现“平安、少人无人、高效”的生产模式,也让煤矿工人以后事情可以“穿西装打领带”。

今年2月9日,意愿落地,任正非再次亲赴山西。华为与晋能控股团体有限公司、山西云时代手艺有限公司等团结确立的“智能矿山创新实验室”在太原揭牌。

从“样板间”到“商品房”

成为“样板间”后,万千偕行来到新元煤矿取经。

这里的5G应用不是橱窗里的漂亮娃娃,而是工信部副部长刘烈宏口中实打实的“新工具箱”。

“5G能解决的问题太多了,可以准确、清晰地获取井下平安生产数据和环境视频,实现井上井下高清音视频通话、种种数据快速传输、装备远程智能控制等。”有矿企认真人说,“这个时代,我们不能被落下。”

煤炭大省纷纷行动起来。

山西、河南、山东、内蒙古……住手现在,天下已建成400余个智能化采煤事人情。工信部示意,将连续推进采矿业“5G+工业互联网”创新突破,加速从“样板间”向“商品房”的复制推广。

刘烈宏曾在采矿行业“5G+工业互联网”现场事情会上示意,新型基础设施的生长给了我们新的工具箱,若是说我们原来有一批事情箱的话,现在5G来了,现实上给了我们一把重磅的工具,就像关公不能没有大刀,张飞不能没有长矛,要赶快把5G这个工具用起来,推进产业数字化、智能化的历程。

孙继平谈了他的预期,随着5G应用的深入,采掘事人情无人或少人作业、煤矿井下车辆无人驾驶,也许又可以把约一半的矿工解放出来。剩余的最后约六分之一,如巷道巡检、瓦斯监测等辅助工,也希望可以随着矿山智能装备的研发投用、5G手艺的研发落地,逐渐从井下回到地面。

但人要往后撤,手艺就得向前进。霍振龙逐一枚举,如开发相符煤矿本质平安要求的笼罩装备、低功耗模组等,他建议举行适当的政策指导,针对煤矿井下的特点,激励海内通讯产物研究机构和厂商进一步开展对5G系统的研发改善,并重点对射频功率在煤矿平安方面的影响举行团结研究,确保在有限的平安功率局限内实现最大的无线笼罩局限。

成本也是被不约而同谈及的问题。“现在成本照样偏高。”霍振龙说,“希望5G产物能针对煤矿的特点和需求改善设计,同时围绕煤矿智能化建设,挖掘更多应用。信托5G在煤矿的应用会越来越普遍。”

已往,山西的煤矿正如路遥笔下孙少平事情的“大牙湾”,作业面乌漆麻黑,喧吼声隆隆不息,人在井下与世阻隔,重复不见天日的劳动,升井后全身黢黑,只能看清眼睛和嘴巴,被喊作“煤黑子”。更恐怖的是危险,“不要带血的煤,不要带血的GDP”,举国上下呼吁多年。

现在在中国智能化水平靠前的煤矿,基本都是地上无煤尘,空中无煤粉,“采煤运煤不见煤”。“和我们互助的华为公司手艺职员来自南方,他们都以为我们矿山稀奇清洁。”冀杰说,“现在照样对照艰辛,但不能再说高危。随着手艺升级,煤矿的未来一定平安、高效、绿色、智能。”

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    2021-08-27 00:42:36 

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