技術(shù)破圈，讓智慧礦山擁有更多可能
[2020-09-15 09:21:54]詳細(xì)說(shuō)明：
5G、人工智能等新技術(shù)如何與煤礦智能化建設(shè)融合，存在哪些難題？在近日舉辦的“5G+智能礦山”論壇上，煤炭行業(yè)的專家學(xué)者提出了自己的看法。
5G技術(shù)可滿足煤礦智能化需求
“‘5G+智能礦山’是新生產(chǎn)力的標(biāo)志?！眹?guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)經(jīng)濟(jì)體制與管理研究所產(chǎn)業(yè)室研究員史煒認(rèn)為，5G技術(shù)在智能勘查、智能開采、礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方面都大有可為。
煤礦是高危行業(yè)。傳統(tǒng)有線技術(shù)不能完全解決移動(dòng)作業(yè)、井下戰(zhàn)線長(zhǎng)、環(huán)境惡劣等帶來(lái)的問(wèn)題。5G技術(shù)大帶寬、低時(shí)延、廣連接的三大特點(diǎn)則可滿足煤礦智能化發(fā)展的需求。
目前，5G技術(shù)已在我國(guó)一些井工礦和露天礦得到不同程度的應(yīng)用。在井工礦，5G技術(shù)可加快通信速度、提高通信效率，實(shí)現(xiàn)井下人和設(shè)備的精準(zhǔn)定位，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。
2019年12月，中國(guó)聯(lián)通攜手陜煤集團(tuán)張家峁公司、山西焦煤集團(tuán)龐龐塔煤礦開展了5G技術(shù)井下安裝測(cè)試工作，現(xiàn)已建成龐龐塔煤礦5G+高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)。此外，中國(guó)移動(dòng)與陽(yáng)煤集團(tuán)、華為公司共同探索5G+智能礦山應(yīng)用場(chǎng)景，加速5G技術(shù)在煤礦落地。
與井工礦相比，露天礦與5G技術(shù)的融合成果更加顯著。5G技術(shù)在露天礦開采的全部作業(yè)流程都能找到用武之地，比如有助于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控駕駛、行駛路徑自動(dòng)規(guī)劃、碰撞預(yù)警以及道路狀況提醒等。
去年8月，煤炭行業(yè)首批基于5G技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)駕駛的大型礦車在扎哈淖爾露天礦投入運(yùn)行。該礦在四周高地安裝了5G通信基站和監(jiān)控?cái)z像頭，在每輛作業(yè)礦車內(nèi)部、外部安裝了監(jiān)控探頭和司機(jī)防瞌睡系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控全覆蓋。
近日，國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能公司黑岱溝露天礦正在開展無(wú)人駕駛試驗(yàn)。
近日發(fā)布的《智慧礦山5G自動(dòng)駕駛白皮書》也指出，無(wú)人駕駛技術(shù)將在礦山加速落地。目前，主機(jī)廠商、自動(dòng)駕駛解決方案商、智慧礦山解決方案商等正在聯(lián)合攻關(guān)，將提供包括云平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通信、智能車載終端在內(nèi)的一體化解決方案。他們已在測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了自主行駛、遠(yuǎn)程遙控駕駛、協(xié)同作業(yè)等礦用卡車自動(dòng)駕駛的典型業(yè)務(wù)應(yīng)用，將逐步實(shí)現(xiàn)露天礦山運(yùn)輸作業(yè)無(wú)人化。
金屬礦更早嘗試借助5G技術(shù)邁向無(wú)人化礦山。去年，中國(guó)移動(dòng)與內(nèi)蒙古包鋼白云鄂博鐵礦聯(lián)合打造了國(guó)家級(jí)無(wú)人駕駛露天鐵礦示范樣板工程。
復(fù)雜工況帶來(lái)新難題
在5G+智能礦山美好暢想的背后，更多難題需要解決。
中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)信息化分會(huì)秘書長(zhǎng)王丹識(shí)認(rèn)為，5G技術(shù)在煤礦井下部署存在許多技術(shù)難題。5G信號(hào)覆蓋會(huì)明顯受到巷道斷面、巷道起伏、天線吊掛位置、巷道煤塵等因素影響。目前，5G技術(shù)在煤礦應(yīng)用還處于試點(diǎn)和試驗(yàn)階段，部署5G組網(wǎng)成本高、耗電量大。一些企業(yè)對(duì)5G技術(shù)應(yīng)用還存在實(shí)質(zhì)概念不清等問(wèn)題。5G技術(shù)真正應(yīng)用到煤礦核心地點(diǎn)，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，還有很長(zhǎng)的路要走。
“煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，對(duì)安全性要求很高，在改造方面還需要把握和調(diào)整更多細(xì)節(jié)。”在論壇沙龍環(huán)節(jié)，兗礦集團(tuán)信息化中心總工程師劉坤提醒。
對(duì)于露天礦來(lái)說(shuō)，工礦復(fù)雜、運(yùn)行誤差、環(huán)境的不確定因素也給無(wú)人駕駛技術(shù)帶來(lái)挑戰(zhàn)。
《智慧礦山5G自動(dòng)駕駛白皮書》指出，隨著礦山應(yīng)用逐漸深入，場(chǎng)景更加復(fù)雜，未來(lái)將迎來(lái)多種挑戰(zhàn)。比如，隨著規(guī)模擴(kuò)大，應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)更加復(fù)雜，對(duì)平臺(tái)調(diào)度能力與車輛自主決策能力也會(huì)提出更高要求。而不同礦區(qū)的工況特點(diǎn)也會(huì)給技術(shù)可靠性和通用性帶來(lái)挑戰(zhàn)。例如，金屬礦石的電磁特性會(huì)影響毫米波雷達(dá)的性能，高寒地區(qū)礦山的溫度會(huì)影響電子設(shè)備的穩(wěn)定性。
在5G通信技術(shù)的支持下，煤礦傳統(tǒng)的技術(shù)模式可能因此被打破，這需要煤炭人積極探索新業(yè)態(tài)、新模式和新方法。中國(guó)科學(xué)院院士何滿潮提出的推動(dòng)第五代N00工法與5G技術(shù)相融合的理念讓煤炭人看到技術(shù)業(yè)態(tài)上的融合方向。未來(lái)，我們期待技術(shù)、裝備、管理和理念等融合的更多可能性。
