一、企业基本情况

　　神东煤炭集团公司是国家能源集团的骨干煤炭生产企业，地处陕、蒙、晋三省区能源富集区，主要负责国家能源集团在神府东胜煤田骨干矿井和山西保德煤矿，以及配套项目的生产运营管理。神东煤炭集团公司共有员工3.2万人，生产矿井13个，配套12个洗选煤厂，总产能超过2亿吨。2018中国煤炭企业科学产能百强矿井排行榜中，神东所属13个矿井全部入选，前10名中，神东矿井占7个。矿井采掘机械化率达到100%，资源回采率达80%以上，原煤生产效率最高超过124吨/工，累计创造中国企业新纪录百余项，企业主要技术经济指标达到国内第一、世界领先水平。

　　二、“5G+工业互联网”亮点及模式总结

　　作为新一代移动通信技术，5G的发展切合了传统制造业智能制造转型的无线网络应用需求，5G技术定义的三大场景不但覆盖了高带宽、低延时等传统应用场景，而且还能满足工业环境下的设备互联和远程交互应用需求。5G通信技术结合人工智能、边缘计算、切片等技术打造AI视觉能力、协同控制能力、资源灵活配置能力，赋能工业互联网，将工业生产维持在最佳状态和最优水平，大幅提高企业生产效率。在国家节能减排和生态文明建设的要求下，结构性改革和信息化升级成为煤炭行业的必由之路。“5G+工业互联网”在神东煤炭集团公司进行了成功实践，在5G+UWB定位、5G+智能视频监控、5G+无人机巡检、5G+AR智能辅助等方面取得了创新突破，从井上到井下、从管理到生产、从平台到应用，实现了低延时、大连接、高可靠的安全生产和智慧化管理。

　　三、“5G+工业互联网”项目建设

　　（一）项目背景。

　　在国家能源集团信息化总体规划、SH217建设成果指导下，陕西电信遵照神东信息化总体方案设计 “总体规划、分步实施、重点突破、务求实效”的原则，结合神东IT基础设施现状，以满足神东信息化总体发展要求和业务应用需求为出发点，采用先进5G技术，在可靠、安全、高质量的工业网络基础上实现5G+生产及运营方面的智慧化应用，促进神东煤炭集团公司各项指标国内第一、世界领先。

　　（二）项目方案。

　　 1.网络方案。

　　（1）井上建设方案：采用比邻模式的5G定制网方案，井上5G站点建设采用室外宏站与室内分布系统相结合的建设方式，保证用户的信号覆盖及下载速率，对神东煤炭集团公司大柳塔办公区、生活区、生产区以及陕西、山西保德区域内7个矿区进行全覆盖。新建5G+MEC将UPF下沉部署到神东煤炭集团机房，实现智能化生产控制的低时延和高可靠性，对神东5G专网数据进行本地闭环，数据不出神东；本地接口作为信令传输接口，与大网5GC互通，加密传输用户鉴权、注册数据及会话质量控制数据，进行行为管理。该项目已顺利建成，并投入了试运行。

    （2）神东煤炭集团上湾煤矿井下建设方案：作为神东煤炭集团的科研试验项目，上湾煤矿采用如翼模式的5G定制网方案，部署整套5G SA核心网、5G传输环网、矿用隔爆5G基站，实现上湾煤矿井下5G网络全覆盖，满足百万级用户和终端接入需求。将5G SA核心网的控制面部署在神东核心机房，将5G转发面UPF部署在上湾矿区，通过业务在各矿区节点的本地处理，实现与应用内容的协同，提供高可靠、低时延、极致的业务体验，并提供丰富的硬件接口能力。神东核心机房建设一套IMS满足矿区井下自通信需求，外部和陕西电信大网IMS对接满足井下手机和大网用户通信需求。独立的5G SA核心网和IMS网络，自主可管可控，具备面向未来的可持续演进能力，且当前4G用户可以不换卡不换号支持5G，只需更换终端，无需改变用户使用习惯，提供大带宽、低时延、高可靠的差异化SLA保障。该项目即将全面建成投入使用。

    2.应用场景。

    应用一：5G+UWB定位。

    基于5G与UWB一体化定位系统的融合，其中系统的架构包括数据采集层、融合位置估计层、数据传输层和用户应用层，数据采集层完成5G信号及UWB信号的采集，融合位置估计层通过融合定位算法进行位置判断。数据传输层利用5G网络将位置数据传输至用户应用层和应用终端或定位服务器中。用户应用层则基于得到的位置信息开展位置服务应用。融合UWB单基站定位技术利用单个UWB定位基站即可实现高精度的井下定位能力，精度可以达到厘米级，同时基于5G井下网络的大规模部署的有利条件，降低了系统的规模及部署成本，提高系统稳定性。

    应用二：5G+智能视频监控。

　　基于5G通信将服务端采集的红外视频和可见光视频传送至客户端，从而在监控平台上获取机器人采集的相关信息，运维监控的维护人员通过在电脑上发布对应的指令信息就能够开展相关巡检作业任务。

    应用三：5G+无人机巡检。

　　在无人机上搭载5G-CPE和高清摄像头，按照需求对指定区域进行监控和巡视，实现了无人机360度全景4K高清视频的实时5G网络视频传输。远端操控人员获得第一视角，助力广视角巡逻，通过毫秒级低时延5G网络，进行无人机远程敏捷控制，高效完成巡检任务，应急事件处置，第一时间获取现场情况。

    应用四：5G+AR智能辅助。

　　5G+AR智能辅助是对作业区现场配备AR眼镜、智能头盔等设备，将操作过程及现场画面通过视频的形式实时传送到后端监控平台，专家通过现场传回的画面和视频对现场作业进行远程指导。

   （三）项目成效。

　　神东煤炭集团5G+智慧矿山井上项目，利用切片+MEC+虚拟无线专网方案构建神东煤矿5G智慧矿山，实现了煤矿厂区5G全覆盖，并保障了信息安全，场内流量不出园区，提升了生产办公智能化，增强了数据安全性及可靠性。神东煤炭集团5G+智慧矿山井下项目（上湾煤矿），实现了全国首个运营商级5GC核心网落地企业，井下六大生产系统与5G网络融合承载。井上井下一体化5G网络应用将加快神东煤炭集团公司的安全、绿色、智能化进展。