PT EXPO 2023丨中(zhōng)信科移動5G+智慧礦山 賦能煤炭企業轉型升級

當前,5G通信、工(gōng)業互聯網、人工(gōng)智能等新興技術浪潮席卷全球,正在深刻地影響和改變着傳統産業。煤炭行業作爲傳統能源行業,面臨着激烈的市場競争,需要轉型升級,實現安全、高效、綠色生(shēng)産,提升發展質量。爲此,煤炭行業需要與以5G爲代表的新一(yī)代信息技術深度融合,通過5G技術爲煤礦智能化建設賦能,支撐其高質量發展。

2020年2月25日國家發展改革委等八部委聯合印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》發改能源〔2020〕283号文,要求推動煤礦智能化技術與煤炭産業融合發展,提升煤礦智能化水平。2021年6月5日,國家能源局和國家礦山安全監察局印發 《煤礦智能化建設指南(nán)(2021 年版)》提出需重點突破智能綜采(放(fàng))、智能快速掘進、智能機器人等系列關鍵技術與裝備,建成一(yī)批智能化煤礦,提升煤礦安全水平。2021年6月7日,國家發展改革委、國家能源局、中(zhōng)央網信辦、工(gōng)業和信息化部聯合編制了《能源領域5G應用實施方案》,要求促進以5G 爲代表的先進信息技術與能源産業融通發展,拓展能源領域5G應用場景。


智慧礦山建設需要傳輸大(dà)量的高清視頻(pín)、傳感和控制數據,必須依托于強大(dà)的高可靠通信傳輸網絡;相對于以往的WiFi、LTE(4G)等礦用無線通信技術,5G作爲移動通信的發展方向,其超高數據速率、超低延時和超大(dà)規模接入的特點,将“離(lí)線智慧”提升到“在線智能”,可實現“實時智能與在線協作”,滿足智能開(kāi)采、智能掘進、智能洗選、智能輔助運輸等不通場景的應用需求。中(zhōng)信科移動在深入調研煤礦需求的基礎上,依托在5G技術和産品領域的領先優勢,結合智慧礦山建設典型的應用場景,推出了具有競争力的礦用5G通信系統解決方案,助力智慧礦山建設。


融合、高效、智能的礦用5G系統組網方案

中(zhōng)信科移動5G智慧礦山解決方案由終端感知(zhī)層、網絡傳輸層和應用層構成:終端感知(zhī)層“人、機、環”全感知(zhī)大(dà)連接;網絡傳輸層“5G+4G+WiFi+SPN+F5G融合一(yī)張網”實現高效可靠傳輸,應用層面向礦井安全、生(shēng)産、經營實現全業務融合、高效、智能應用。

礦用5G通信系統組網

該系統具有以下(xià)特點:SA架構組網,真正符合安标中(zhōng)心對于煤礦5G獨立組網的要求,網絡安全、獨立、穩定;獨立部署5G核心網,保障礦山數據的安全,支持與運營商(shāng)公網對接,實現專網和運營商(shāng)網絡“一(yī)卡一(yī)号”通用;産品定制化開(kāi)發,礦用5G本安基站體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕、真正适合井下(xià)部署;BBU支持井下(xià)和地面兩種部署方式,可以靈活選擇,降低井下(xià)設備部署複雜(zá)度;5G、4G、WiFi和有線調度等多系統融合、一(yī)體(tǐ)化調度,滿足礦山融合通信的迫切需求;支持VoNR高清通話(huà),支持語音、視頻(pín)和數據業務并發,網絡功能豐富;支持3U1D幀結構增強上行速率,滿足礦山大(dà)上行業務需求。


礦用5G通信系統全面賦能業務應用

中(zhōng)信科移動礦用5G通信系統可以支撐實現智能化工(gōng)作面、智能化掘錨系統、井下(xià)智能機器人巡檢、AI高清視頻(pín)監控等應用。


Part.1

智能化工(gōng)作面

該系統綜合應用控制、視頻(pín)、音頻(pín)、通信、液壓等技術實現 “以工(gōng)作面自動控制爲主、監控中(zhōng)心遠程幹預控制爲輔”的自動化生(shēng)産模式,實現“無人跟機作業、有人安全值守”的開(kāi)采,減少工(gōng)作面操作工(gōng)人數量。

基于5G的智能化采煤系統

基于5G的智能化工(gōng)作面系統由地面集控制中(zhōng)心、順槽控制中(zhōng)心和工(gōng)作面綜采設備構成。工(gōng)作面采煤機等設備可以通過内置5G模組接入5G網絡,實現與井下(xià)順槽控制中(zhōng)心或地面控制中(zhōng)心之間的視頻(pín)、監控及控制信号無線傳輸,順槽監控中(zhōng)心或地面控制中(zhōng)心,可以實時監控工(gōng)作面生(shēng)産畫面,接收工(gōng)作面現場實時監控數據并進行綜合分(fēn)析處理;實現對綜采面采煤機、液壓支架等設備的遠程操控。

Part.2

智能化掘錨系統

智能化掘錨系統集快速掘進、掘錨同步、智能導向、智能檢測等功能于一(yī)體(tǐ),具有“高效、環保、安全、可靠”的特點,爲煤礦掘進設備智能化演進打下(xià)了堅實基礎,有力支撐煤礦智能化建設掘進系統建設。

基于5G的智能化掘錨系統

系統在井下(xià)順槽部署5G核心網、5G基站,在掘錨一(yī)體(tǐ)機和錨杆台車(chē)上部署CPE,這些設備上的高清攝像機、3D掃描成像儀、傳感器以及電(diàn)氣控制系統通過CPE接入5G網絡,經由5G核心網與井下(xià)控制中(zhōng)心和地面控制中(zhōng)心監控系統對接,實現設備掘錨設備實時工(gōng)況數據、3D成像數據、高清視頻(pín)和遠程控制指令等的傳輸。全方位展現掘進工(gōng)作面場景;控制系統數據通過與設備的控制器實時通訊,可對設備進行遠程遙控操作,并對截割軌迹實時監測。

Part.3

井下(xià)智能機器人巡檢系統

該系統主要由巡檢機器人、巡檢平台、無線通信系統、各種信号采集設備等組成,适用于煤礦水泵房、變電(diàn)所、大(dà)型輸送帶巷道移動巡檢。


智能巡檢機器人搭載視頻(pín)攝像機、傳感器等設備,實時采集、存儲、傳輸現場的圖像、聲音、溫度、煙霧、甲烷等數據,借助相應的巡檢分(fēn)析系統實現巡檢數據的智能化分(fēn)析處理,從而替代煤礦巡檢人員(yuán)進行巡檢,提升巡檢的質量和效率。

井下(xià)5G智能機器人巡檢系統

Part.4

AI高清視頻(pín)監控系統

該系統采集井下(xià)高清視頻(pín)數據,通過5G網絡實時傳輸高清視頻(pín)到後台,實現對皮帶運輸、探放(fàng)水、工(gōng)作人員(yuán)活動行爲等重點信息的自動識别,通過分(fēn)析視頻(pín)圖像,及時發現現場災害(透水、火(huǒ)光、濃煙霧、大(dà)粉塵、冒頂等)、人員(yuán)違規、人員(yuán)狀态異常等情況,實時輸出分(fēn)析結果,爲煤礦安全生(shēng)産提供智能安全預警,保護煤礦人員(yuán)及财産安全。

基于5G的AI高清視頻(pín)監控系統

此外(wài),基于5G網絡還可以實現VR生(shēng)産培訓、露天礦車(chē)無人駕駛、融合調度通信等的業務應用等。


打造“5G+智慧礦山”生(shēng)态産業鏈

目前,中(zhōng)信科移動5G+智慧礦山解決方案已成功應用于全國20餘個煤礦,賦能智能化煤礦建設,助力礦山智能化轉型升級。


中(zhōng)信科移動攜手烏海移動、烏海聯通、烏海電(diàn)信三大(dà)運營商(shāng)承建國家能源集團烏海能源黃白(bái)茨礦、五虎山礦、公烏素礦和利民礦的5G專網通信系統項目,共建設地面和井下(xià)5G基站70餘個,系統支撐實現智能化開(kāi)采、智能化掘進、機器人巡檢、高清視頻(pín)監控、融合調度通信等多種業務應用。

中(zhōng)信科移動與銀川聯通等合作建設梅花井煤礦5G專網,覆蓋該礦掘進巷至掘進工(gōng)作面等重點區域,實現了5G VoNR高清音視頻(pín)通話(huà)、5G高清視頻(pín)監控、無線傳感數據傳輸等功能,同時還實現了4G+5G、有線+無線一(yī)體(tǐ)化融合調度,提供了豐富多樣的智慧礦山業務應用。

中(zhōng)信科移動與合作夥伴在山西焦煤高陽煤礦建設基于5G的智能化掘錨系統。通過5G系統實現了掘錨設備與井下(xià)控制中(zhōng)心、地面控制中(zhōng)心之間實時工(gōng)況數據、3D成像數據、高清視頻(pín)和遠程控制指令等傳輸。系統可全方位展現掘進工(gōng)作面場景,實時監測截割軌迹,并可對掘錨設備進行遠程操控,實現了遠程掘進,爲煤礦掘進設備智能化打下(xià)了堅實基礎。

未來,中(zhōng)信科移動将以國家推進智能化礦山建設爲契機,深入探索煤炭行業5G應用場景和解決方案,整合各方資(zī)源,打造“5G+智慧礦山”生(shēng)态産業鏈,充分(fēn)發揮5G對煤炭行業的支撐作用,助力煤炭行業智能化轉型升級。



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