(CWW)能源是人类生存和文明发展的重要物质基础,作为世界上最大的能源生产国和消费国,我国同时面临世界能源格局深度调整、国家间技术竞争日益激烈、资源环境制约不断强化等诸多方面挑战。而煤炭作为我国的基础能源,立足数字赋能,推动产业转型升级对社会经济的可持续发展至关重要。
陕西是全国重要的产煤大省,榆林能源富集,而神东煤炭公司不仅是国家能源集团骨干煤炭生产企业,更是首个2亿吨煤炭生产基地,煤矿智能化升级市场空间巨大。对此,神东煤炭公司以“先行先试”的创新姿态,联合中国电信陕西公司、华为、煤科院,利用5G技术打造智慧新矿山。
值得关注的是,“神东集团5G智慧安全矿山项目”荣获通信世界全媒体颁发的“2021年度ICT优秀解决方案奖”,得到了运营商、行业组织以及垂直行业伙伴的一致认可。
持续投入,深耕5G智慧煤矿领域
神东煤炭公司拥有13座高产高效矿井。坚持清洁低碳、安全高效、绿色智能发展,是神东煤炭集团在新发展阶段,贯彻新发展理念、构建新发展格局、实现高质量发展的主要方向和实践路径。
一直以来,神东煤炭集团高度重视科技强企,把科技自立自强作为转型发展的主阵地,以创新思维解决企业难题、行业难题,大力推进企业数字化转型、智能化建设发展。当前神东煤炭集团智能化建设涵盖了综采、掘进、主运输、辅助运输、供电、供排水、通信与网络、大数据、移动巡检、机器人、智能化选煤厂等11大类,共522个项目。
矿车无人驾驶、智慧采矿、智能巡检、AR远程运维……借行业从“粗放”向“集约”转变以及5G商用“东风”,神东煤炭集团大力推进智能化矿山建设。
毋庸置疑,煤矿智能化的演进路径要遵循从机械化到自动化、信息化、智能化的客观发展规律,这对ICT基础设施提出了更高的要求,需要通过以5G、云、AI为代表的新兴技术实现数据的传输分析,从而实现“降本增效”的目标。
2019—2021年,在3年时间里,神东煤炭公司在国家能源集团的大力支持下,在5G智慧煤矿领域持续投入超过2亿元,攻克上百个技术难题,取得数十项国内外5G智慧煤矿领域的成果。
2019年,5G正式商用,神东煤炭公司作为国家能源企业的“排头兵”,积极打造5G智慧煤矿大规模试验验证,面向煤矿厂家多、系统多、标准多、需要无线连接的设备多、井下无线网络能力弱的难题,整合智慧煤矿各个系统,实现煤矿海量设备智能连接、系统数据互通融合、网络系统统一整合,从而形成5G智慧煤矿统一的标准、平台以及融合网络的顶层规划。
神东煤炭公司
如今,神东煤炭公司已建成跨三省井上区域全覆盖、12个洗煤厂全覆盖、年产1500万吨上湾井工矿全覆盖的5G专网,在其他煤矿(包括世界最大的井工矿大柳塔煤矿)已完成5个综采面、2个掘进面、5条主运胶带机、3类数十台机器人5G全覆盖,建成目前世界最大企业级5G专网。
在此过程中,神东煤炭公司联合中国电信陕西公司、华为、煤科院共同完成了四方面核心技术攻坚:一是突破跨省、跨设备商、跨运营商“三跨”组网,5G+井上井下一张网,井下超级上行,5G+矿鸿应用;二是部署神东一体化智能管控平台、5G一体化融合网管平台;三是联合产业链伙伴,落地应用矿用三大系列超过百款硬件设备;四是实现井上井下全场景、全生产流程超过20个5G智能化的应用。
同时针对井下5G与系统融合应用的诸多问题,神东煤炭公司实现了多类问题攻坚和创新突破。如2021年8月,神东煤炭公司正式实现了跨陕、蒙、晋三省,跨中国电信、中国联通两大运营商,跨不同设备商,井上井下连通,一张5G卡无切换走遍神东……为全国乃至全球跨地域、跨运营商、跨设备商组网输出成功经验及可行方案。
井下环境复杂,尤其对防爆指标要求极高,2020年7月,神东煤炭公司联合煤科院设计出井下专用低功率6W高压防爆高可靠的全端设备,在全国率先拿到认证证书,并在井下进行全面规模部署,为井下5G规模部署开创先河。此外,神东煤炭公司首次将100G承载网应用于全矿井;在综采面部署超大带宽,为远控和无人化提供了可能;在薄煤层空间狭小的综采面线缆槽和液压支架之间创新部署5G漏缆天线,并且做到少干扰、免切换,实测低于50ms时延满足煤机移动场景下的远程控制,业界前所未有;首次将5G和UWB技术进行融合应用,为无人驾驶等应用场景提供大带宽、低时延“高速公路”和井下精准的“定位导航”。
值得一提的是,神东煤炭公司在这一领域共获得了8项国家专利,为井下5G复杂组网及高要求覆盖应用探索出路径。
科技引领未来,创新驱动发展
神东的5G,不仅解决数据采集、数据传输,远程控制问题,而且以整合煤矿系统、实现数据融通、实现智能应用为核心,将园区、安全、经营以及井下的采、掘、机、运、通等200多个系统的数据汇聚,打造一体化数字智能管控平台,实现井下2万个智能设备接入;将有线、无线、核心等已有网络统一管理起来,部署运营商级的网管平台,将网络可靠性提升至5个“9”。目前矿鸿操作系统已经在神东4个矿、6个场景部署,成功应用于20类398台终端。
神东煤炭公司首台搭载“矿鸿”系统矿用危险气体巡检机器人
2021年10月13日,神东煤炭公司在榆林国际煤博会上发布三大系列100个5G终端产品,让5G智慧煤矿新生态初具规模。在5G智慧煤矿的推动下,5G终端及煤矿上下游厂家可以看到未来巨大的市场潜力。未来十年,煤炭产业链应用和终端,将迎来爆发式增长。
有了网络、系统、平台、终端的保障,神东煤炭公司上线了煤炭行业最全的5G应用:2021年8月,实现5G挖掘矿井海量数据回传分析;2021年9月,首套基于5G+UWB网络的无人驾驶矿用路线试驾成功;2021年10月,首个基于5G网络的高级智能化综采工作面在大柳塔煤矿落地,形成了“自主割煤+无人跟机+智能决策”的采煤模式;2021年11月,全国煤炭行业首套5G漏缆组网在乌兰木伦煤矿12406综采工作面测试成功,实现煤机远程控制和煤机上搭载的4K高清摄像头视频回传。
神东煤炭公司5G智慧煤矿的大规模试验验证和成功应用,大大带动了使用圈、生态圈、能力圈“三圈”发展。大规模的成功应用,正在为煤矿打造煤炭数据标准师、挖掘师、训练师等新的岗位并培育新的从业人员,为5G智慧煤矿乃至“5G+工业互联网”打造出“产学研用”的全产业链模式。
神东煤炭公司推动煤矿技术革命、产业革命的步伐不会停止,今后将以5G智慧煤矿为新起点,以新技术革命、产业革命为新目标,为推动国家“5G+工业互联网”的进步、繁荣不懈努力。