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5G助力智慧矿山数字化转型_通信世界网


发布日期:2022-04-14 17:14   来源:未知   阅读:

  香港最快报码开奖室,(CWW)我国矿业年产值超过6万亿元人民币,占全国GDP比重超过7%,在我国的经济运行中有着“压舱石”作用。国家高度重视矿山行业的智能化发展,出台了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》等多项政策,推动矿山行业的转型升级。2022年,预计矿山智能化总体投资规模达千亿元人民币以上,能够带来长期稳定收益,5G智慧矿山正成为领军企业竞争的“新赛道”、战略布局的新方向、垂直行业竞争的新焦点。

  矿山分为露天矿山和井下矿山两种,智能露天矿山“无人化”“少人化”是发展趋势,重点推广无人矿卡作业、矿用机械远程控制两大场景,打造本质安全型矿山;智能井下矿山推进5G基站本安隔爆认证,重点拓展5G井下融合组网、高清视频监控、无人化采掘三大类场景,提升井下作业安全水平。

  如表1所示,5G智慧矿山体现在远程设备操控(5G+矿用机械远程控制、5G+无人矿卡作业)、目标与环境识别(5G+高清视频监控)、大数据采集、5G+井下融合组网等应用,这些都是助力企业降本增效的典型应用场景。

  5G网络的接入不仅意味着“速度变快”,更体现了信息交互、万物互联的时代变革。同时,5G应用对解决矿山安全生产和降本增效的核心诉求将产生巨大的影响。

  矿山发展经历了传统矿山(控制电气化、装备机械化、人工决策执行等)、自动化矿山(机电一体化、仪器/仪表自动化、IT应用等)、智慧矿山(装备智能化、控制协同化、决策在线个阶段。

  智慧矿山的发展趋势必然是“机械化换人,自动化减人”。5G增强移动宽带(eMBB)、低时延高可靠(uRLLC)、海量机器类通信(mMTC)三大特性可有效解决有线技术移动性差、组网不灵活、井下环境铺设困难等问题,突破现有无线技术在可靠性、连接密度、传输能力等方面的局限,围绕无人采掘、矿卡无人驾驶等场景推进“5G+安全生产”落地。

  5G 700M+2.6GHZ端到端融合专网方案为矿山提供高可靠通信,能够满足复杂工况环境中对通信网络高带宽、低时延、泛在化的需求。轻量化5G行业核心网占地小、功耗低、高度集成、一体化运维,且整体网络架构、传输抖动性及稳定性完全优于传统5G单频组网,为5G高清视频通话、矿井采掘、机电、运输、“一通三防”等装备提供支撑和保障,实现低成本5G网络在井下重点生产场景的覆盖,为矿井装备智能化应用打下坚实的基础。

  5G网络允许大量无线设备组网通信,降低布线复杂度和难度,极大节约了井下设施空间;端到端(D2D)通信技术作为一种冗余通信技术,在5G技术条件下支持自组织网络及多跳技术,使得整个网络负载均衡且畅通,进一步提升网络通信的可靠性;5G技术可以显著减少链路传输的能量损耗,为智慧矿山的绿色通信提供技术基础;5G技术的低时延、高可靠性能提高智慧矿山的安全性与效率。5G整体解决方案在智慧矿山的全面应用,极大程度提升了设施运行数据的安全性,同时能够实时监测整体运行情况,显著提升维护效率,融合组网可降低矿山5G组网建设成本40%以上。

  产研生态面向矿山行业提供了“1+1+4”整体解决方案,包括1张5G专网、1个矿山行业工业互联网平台、4个应用场景。

  矿山网络具备典型的生产区域封闭特点,对安全和性能有较高要求。针对5G+井下融合组网等网络实时性、上行速率要求高的场景,采用5G独立组网模式,提供专网专用、专属上行及定制化专网设计、建设和集成能力,以无线资源专用打造差异化能力。

  矿山行业工业互联网平台可接入矿山设备,并集成矿山各业务子系统、合作伙伴创新应用,实现有效整合、集中管控、及时处理,保障矿山各生产系统正常运行。

  一是5G+井下融合组网,以井下工业环网/SPN为传输网络主干,以5G无线物联网为分支主体,并融合多种无线通信技术,实现对井下各个区域的无线覆盖,可保障井下快速变化的通信需求。

  二是5G+高清视频监控,实时传输井下人员、设备高清视频至地面监控平台,并基于机器视觉技术实现人员行为异常、设备故障、环境突变等不安全因素的智能识别与报警,实现井下作业透明可视化。

  三是5G+矿用机械远程控制,基于5G专用网络,在矿用机械远程控制本体加装远程操控系统、配套的控制传感以及视频监控终端,基于远程控制操作台和视频监控平台,实现矿用工程机械的远程控制,满足矿区无人化采掘场景需求。

  四是5G+无人矿卡作业,基于矿用卡车改装、边缘计算、无人调度系统,实现矿卡的精准停靠、自主避障等无人驾驶控制和编组作业集群,提升矿区安全驾驶水平和工作效率。

  山东能源集团以煤起家,为推动传统煤炭产业脱胎换骨提质增效,他们坚持“机械化换人、自动化减人、智能化无人”发展方向,积极推动互联网、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术与煤炭工业深度融合,于2019年11月率先开通了全球首个5G井下网络。截至目前,已陆续实现了5G+电机车、5G+铲运车、5G+凿岩台车、5G+碎石机等场景的应用,并投入生产运营。

  如图1所示,通过5G赋能智慧矿山建设,在井上矿区、井下作业区分别采用5G宏站、微站进行覆盖。

  矿区场景以5G宏基站、微基站、室分为主,采用SA组网方案,新建5G BBU放置矿区机房、MEC服务器下沉到矿区机房内。

  5G远程操控实现“机械化换人、自动化减人”深度应用,带动矿业数字化转型,实现新旧动能转换。围绕井下凿岩、铲装、运输矿石等环节,落地5G+凿岩车、5G+铲运车、5G+电机车3个远程操控场景。

  5G+AI 井下智能凿岩:炮孔定位精度提高50%以上,减少井下凿岩工人50%,效率提升200%。

  5G+井下铲运机远程驾驶:铲运机出矿效率提高50%以上,减少井下操作人员40%,设备利用率提升100%。

  5G+井下电机车远程驾驶:每台电机车一天减少5人/班以上,减少井下操作人员50%,生产效率提升25%。兰州庭院灯厂家浅析庭院灯的安装距离是什么意思

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