千米井下玩转“5G”

2022.08.19 中国矿业报   

  ——中煤新集刘庄煤矿井下“5G”网络应用侧记

  ◎  李占辉

  “5G+智能机器人巡检”“5G+单轨吊无人驾驶”“5G+智能掘进系统”……这些以前想都不敢想的井下5G网络生产应用技术,如今在中煤新集刘庄煤矿安全生产中广泛应用,有效提升矿井安全生产效率,助推矿井安全、绿色、智能、高效发展。

  “5G+‘千里眼’”,让安全隐患无处遁形

  在调度集控中心和安全生产可视化监控中心,笔者看到大屏实时监控井下采掘头面、重点场所、主运系统等现场情况,采、掘、机、运、通以及水、火、瓦斯、顶板等安全生产信息一览无余、尽收眼底。

  “我们通过MEC系统与5G专网,在井上井下建设IPRAN万兆传输网络,用于5G无线通信系统的接入和承载,随时可以看到职工作业场景高清视频,如遇到违章行为,能及时喊话制止,第一时间通知负责该区域安全生产的管理人员整改。”生产副矿长李彬介绍道。

  据悉,该矿5G 网络,采用在地面自建本地核心网和5GMEC边缘计算,在井下建设IPRAN万兆环网和无线网络设备,构建井下5G+万兆工业环网于一体的高质量工业互联网络,完成井下单节点5万兆、环网总带宽40万兆级别、采用5G切片技术的具备物理通道隔离的矿用 IPRAN 工业环网以及 5G 基站的覆盖工作,实现了“一张网”管理。

  “以前现场作业遇到问题,设备出现故障,都是用电话口头描述现场情况,现在我们可以通过视频电话直观了解现场情况,更加有利于指导解决现场生产难题。”综采一队队长陈鹏用防爆手机向笔者展示了矿井5G网络建设给他的管理带来的变化。

  “5G+智能掘进”,远程遥控“指哪打哪”

  “真来劲!就跟操纵玩具一样,动动手指,就把巷道给掘了。”在刘庄煤矿井下掘进工作面,综掘机司机蔡标正轻轻推动操作杆,只见屏幕上200米开外的综掘机立刻根据指令“指哪打哪”,自行开到迎头,找准角度,沿断面成型轨迹进行截割。

  该矿在掘进工作面投用EBZ260M-2型可视遥控掘锚一体机,经过升级惯性导航装置和5G通信模块,配套DZY1000/1200型迈步式自移机尾和带式输送机,完成“5G+远程掘进”的新掘进模式,实现了综掘机远程自动控制、实时参数显示,具备设备工作异常状态时故障自诊断及报警提示、掘进工作面环境瓦斯智能监测等功能,在保证正常进尺的情况下实现了掘进工作面迎头“无人则安”的安全保障。并且,截割区域采用红外技术人体活动检预警系统,当综掘机启动及工作人员误入截割区域时,会采取预警、停机操作,避免人员伤害,提高了综掘机的安全水平。

  “与普通综掘工作面相比,智能化掘进快速、安全,提高了迎头施工人员的安全系数和工作效率,降低了作业人员的劳动强度,实现单班减员5人以上。”掘进副矿长蒋康前介绍道。

  “5G+人工智能”,让职工“前台”走向“幕后”

  “随着‘5G+’技术的推广,我们结合矿井实际,从管理现代化、装备自动化、生产智能化入手,积极探索创新,成功实现了5G技术在煤矿安全生产中的多场景应用,让职工从‘前台’走向‘幕后’。”刘庄煤矿矿长韩柏青告诉笔者。

  该矿依靠大数据、互联网+、物联网模式开发建成智慧化矿山综合集成平台,通过5G信号传输,在井下变电所、水泵房建成5G+智能巡检机器人系统,满足井下巡检要求,改善了人工错检、漏检等问题,降低巡检人工成本45%;在井下主要运输巷道建成5G+单轨吊无人驾驶系统,具备UWB精确定位、AI环境感知、行为控制、远程视频传输、控制信号下发与参数上传等智能化功能,实现车辆井上智能调度和井下无人驾驶,并减员6人,提高运输效率30%以上。

  “我们将以5G技术为核心,对煤矿各系统进行智能化建设,深化全方位的智能应用,加速推进‘机械化换人、自动化减人、智能化无人’,助力企业降本增效、提质创新,实现企业的可持续发展。”矿长韩柏青说道。

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