9月8日，陜西首個復(fù)雜地質(zhì)條件下“5G+智慧礦山”在陜煤集團彬長礦業(yè)公司小莊礦落地。

近年來，煤礦智能化發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?，但在賦存條件復(fù)雜的多元災(zāi)害礦井涉足較少。彬長礦業(yè)下屬5對礦井，煤層埋深500米至1000米，煤層厚度4米至26米，開采條件復(fù)雜，瓦斯、水、火、沖擊地壓等災(zāi)害耦合疊加，被國家煤監(jiān)局定位為全國煤礦災(zāi)害最重、治理難度最大、安全風險最高、有效防范和遏制重特大事故任務(wù)最繁重的礦區(qū)之一。

智能化建設(shè)是推動煤炭企業(yè)安全發(fā)展的關(guān)鍵支撐，也是踐行綠色發(fā)展理念，實現(xiàn)“雙碳”目標的具體舉措。

“2019年3月，彬長礦業(yè)充分調(diào)研論證，先行先試，在小莊礦建成西部地區(qū)首個多元災(zāi)害條件下特厚煤層智能化綜放工作面。截至今年5月，公司4對生產(chǎn)礦井全部實現(xiàn)智能化開采。”彬長礦業(yè)公司黨委書記、執(zhí)行董事趙文革說。

5G賦能智慧礦山，是當前煤炭產(chǎn)業(yè)與時代同頻共振，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要途徑。今年以來，彬長礦業(yè)聚焦智能礦山、智慧礦區(qū)、一流企業(yè)目標，全力推動井上井下5G基站建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)覆蓋，積極打造“5G+智慧礦區(qū)”。

作為陜西省“5G+智慧礦山”試點示范項目的小莊礦“5G+智慧礦山”項目，依照“總體規(guī)劃、分步實施、因地制宜、效益優(yōu)先”的原則，利用5G無線通信技術(shù)、MEC架構(gòu)、超融合架構(gòu)、大數(shù)據(jù)、圖像識別、分布式計算、4D-GIS、數(shù)字孿生等先進技術(shù)，構(gòu)建高效的智能化生產(chǎn)執(zhí)行、經(jīng)營管理和科學風險預(yù)警體系。

“該項目的顯著特點是形成‘1+3+1+N’模式：1個平臺：‘5G+智慧礦區(qū)’基礎(chǔ)設(shè)施；3個系統(tǒng)：井下高清視頻圖像 5G 傳輸應(yīng)用系統(tǒng)、5G安全監(jiān)測泛在感知物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)、5G 數(shù)字孿生工作面和煤礦生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)；1個標準：煤炭行業(yè)智能化標準。N個智能化應(yīng)用：圍繞智能控制、智能監(jiān)測、安全控制、視頻監(jiān)測等子系統(tǒng)。”彬長礦業(yè)公司信息中心主任王均利說。

該項目主要包含6項建設(shè)內(nèi)容。模塊化數(shù)據(jù)機房包括供配電、溫濕度控制、機柜及通道、監(jiān)控管理四大核心子系統(tǒng)，為智慧礦區(qū)IT設(shè)備提供高質(zhì)量的供電、溫度和濕度環(huán)境保障。

井下高清視頻圖像5G傳輸應(yīng)用系統(tǒng)，打造了國內(nèi)首次基于5GSA通信技術(shù)的高清視頻采集、AI圖像識別，以及5G物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控傳感器在礦井采掘工作面聯(lián)合應(yīng)用，構(gòu)建起井下云—邊—端協(xié)同的多場景無線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)+AI智能識別監(jiān)控與告警系統(tǒng)。

工作面生產(chǎn)執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)解決礦井生產(chǎn)、機電設(shè)備、煤質(zhì)管理和零部件倉儲等問題，通過數(shù)字建模、流程管理、質(zhì)量控制、設(shè)備監(jiān)控、倉儲管理、人員管理、生產(chǎn)安全、績效考核和智能分析等功能，結(jié)合礦井生產(chǎn)知識圖譜幫助企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)過程“人、機、料、法、環(huán)”的高效管理。

安全監(jiān)測泛在感知物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，基于5G無線通信技術(shù)，實現(xiàn)煤礦感知的全連接。通過在地面應(yīng)用層融合安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、礦用分布式光纖測溫系統(tǒng)、礦用激光多氣體束管監(jiān)測系統(tǒng)、微震監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦頂板與沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng)等監(jiān)測子系統(tǒng)，構(gòu)建礦井安全監(jiān)測泛在感知物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，并實現(xiàn)多源異構(gòu)，復(fù)雜信息采樣密度下傳感器的實時分布式存儲和數(shù)據(jù)安全智能分析。

5G數(shù)字孿生應(yīng)用系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造出工作面三維的采煤環(huán)境，模擬采煤機截割作業(yè)過程以及設(shè)備實時運行，同時融合了視頻監(jiān)控、安全感知、人車定位等。充分利用裝備物理模型、傳感器感知、運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，集成多物理量、多時空尺度仿真過程，從而反映工作面裝備的、生產(chǎn)和工藝全生命周期過程等功能。

VR安全培訓(xùn)系統(tǒng)采用VR技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等高科技手段，將枯燥的安全知識進行深度融合，利用創(chuàng)新科技手段，大大提升職工接受培訓(xùn)時的專注度和參與度。

“在設(shè)計和施工過程中，該項目行成‘1中+4全’的小莊模式：全部中國芯、數(shù)據(jù)全感知、生產(chǎn)全孿生、安全全覆蓋、運營全管控，多項技術(shù)在國內(nèi)煤礦智能化建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破。”彬長礦業(yè)公司副總經(jīng)理劉沛林說。

9月2日，該項目以“打造災(zāi)害治理新模式、定義能源安全新標準”為題，入圍工業(yè)和信息化部第四屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專題賽決賽，并榮獲優(yōu)秀獎。

“小莊礦率先建成‘5G+智慧礦山’，將進一步促進5G與煤礦智能化建設(shè)的深度融合，推動彬長礦業(yè)奮力建設(shè)行業(yè)內(nèi)具有示范引領(lǐng)作用、災(zāi)害治理與智能化高度融合的智慧礦區(qū)邁上‘快車道’。”彬長礦業(yè)公司黨委副書記、總經(jīng)理白永明說。