煤礦智能化轉型是大勢所趨
“煤炭行業(yè)是高度流程行業(yè)，歷來以工作地質條件復雜、環(huán)境惡劣、自然災害多為特點，安全形勢嚴峻，嚴重阻礙了煤炭行業(yè)高質量發(fā)展。”臺頭煤礦總經理兼礦長高永林在接受記者采訪時表示，風險高、條件差、用人難、功效低等是以往煤炭行業(yè)生產中難以避免的難題。“煤礦智能化轉型是大勢所趨。這也是新時期推動能源科技創(chuàng)新、培育轉型升級新動能、激發(fā)能源革命新活力、實現(xiàn)煤礦高質量發(fā)展的戰(zhàn)略任務和必由之路!”
2020年12月4日，國家能源局、國家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布《關于開展首批智能化示范煤礦建設的通知》，提到要以建設少人無人智能化示范煤礦為目標。
聯(lián)通(山西)產業(yè)互聯(lián)網有限公司總經理李藝告訴記者：“5G設備下井，從根本上解決了傳統(tǒng)網絡技術難以滿足井下高危環(huán)境、惡劣環(huán)境、移動生產環(huán)境、生產現(xiàn)場環(huán)境多變、戰(zhàn)線長、設備及傳感器數量龐大、用人多等問題。”
智能綜采工作面是智能礦山建設核心
綜采工作面全稱為綜合機械化回采工作面，是指擁有液壓支架、大功率刮板輸送機、雙滾筒采煤機的回采工作面。綜采工作面是現(xiàn)代化煤礦生產的主要環(huán)節(jié)，是煤礦生產中設備最多、環(huán)境最惡劣、工作最復雜的系統(tǒng)。以往在沒有5G無線技術的條件下，綜采工作面只能采用有線網絡將各個相關設備聯(lián)系在一起，實現(xiàn)彼此數據通信。
為了實現(xiàn)5G對臺頭煤礦智能綜采工作面的改造，中國聯(lián)通在工作面部署了“1個核心控制系統(tǒng)﹢9個子系統(tǒng)”，并針對綜采設備的控制系統(tǒng)進行改造。據中國聯(lián)通5G﹢智能礦山項目負責人峁秋琪介紹，整個綜采工作面智能控制成套裝備可以看作一個大型的采煤機器人，其核心控制系統(tǒng)——綜采工作面自動化順槽集中控制系統(tǒng)就是它的大腦，通過操作人員的人機交互實現(xiàn)指揮采煤、井下調度、一鍵啟停采煤工作，并監(jiān)控采煤工作面的設備運行情況。高永林向記者介紹，其9個組成子系統(tǒng)可以看作采煤機器人的四肢，實現(xiàn)對各個綜采工作面運行設備的遠程控制，操作人員在井上、硐室等更加安全的位置操控系統(tǒng)，5G網絡可看作一條高速公路，負責高速并可靠地將指令傳送給安裝在采煤機上的控制器，控制采煤機的工作，將采煤工作的操作端拉遠，在一定程度上保障工人的生命安全。
5G﹢綜采工作面實現(xiàn)煤礦顛覆性變革
以往，煤礦環(huán)境條件非常惡劣，長期在井下的工人常常伴隨著呼吸道職業(yè)病，采煤過程中需要工人對綜采工作面設備進行手動開關操作，人力投入比較大，危險系數也比較高。而5G﹢綜采工作面利用5G技術，以其大帶寬、廣連接、低時延的特點，以及擁有較高的下行速率和上行速率，能夠保證對綜采工作面綜采設備可靠高速的網絡連接，對綜采設備進行實時監(jiān)測和自動控制，實現(xiàn)綜采工作面自動化開采，將整個綜采工作面的操作人員減至6人，最大化實現(xiàn)減員提效，實現(xiàn)安全、高效生產。
李藝向記者透露，該項目充分響應了集團公司在創(chuàng)新產品“新高地”工程中，對“重點領域創(chuàng)品牌”的要求。當前，該項目行業(yè)影響力持續(xù)提升，已經實現(xiàn)了臺頭煤礦五個方面的“優(yōu)越性”：一是實用性，使系統(tǒng)的功能盡可能地完善并充分加以利用，易于維護;二是可靠性，針對煤炭生產對安全生產的特殊要求，選用高可靠設備，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行;三是先進性，采用國際上先進的5G通信技術和自動控制技術，針對場景的網絡切片和控制算法進行融合;四是開放性，遵循有關國家標準和行業(yè)標準，公開各種通信協(xié)議接口，系統(tǒng)間具有良好的互聯(lián)、互操作能力;五是整體性，系統(tǒng)設計時充分考慮各個系統(tǒng)之間的相互關聯(lián)及整合，盡可能提高系統(tǒng)的整體利用效率。
5G﹢智能綜采工作面在綜采面移動設備遠程控制等關鍵生產環(huán)節(jié)進行了創(chuàng)新改造，是煤礦生產工藝的顛覆性變革，使5G﹢工業(yè)互聯(lián)網融合應用場景的深度和廣度在煤礦這一特殊場景下有了開創(chuàng)性的拓展。作為全國首個井下5G智能綜采工作面，臺頭煤礦工作面在煤礦最具復雜性的采煤工作面開啟了智能化建設工作，將為“少人和無人礦山”建設提供重要的借鑒。這一新技術變革標志著中國聯(lián)通走在了5G﹢智能礦山這一垂直領域的前列。
