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技術破圈，讓智慧礦山擁有更多可能

  5G、人工智能等新技術如何與煤礦智能化建設融合，存在哪些難題？在近日舉辦的“5G+智能礦山”論壇上，煤炭行業的專家學者提出了自己的看法。

5G技術可滿足煤礦智能化需求

  “‘5G+智能礦山’是新生產力的標志。”國家發展和改革委員會經濟體制與管理研究所產業室研究員史煒認為，5G技術在智能勘查、智能開采、礦山生態環境保護實時監測等方面都大有可為。

  煤礦是高危行業。傳統有線技術不能完全解決移動作業、井下戰線長、環境惡劣等帶來的問題。5G技術大帶寬、低時延、廣連接的三大特點則可滿足煤礦智能化發展的需求。

  目前，5G技術已在我國一些井工礦和露天礦得到不同程度的應用。在井工礦，5G技術可加快通信速度、提高通信效率，實現井下人和設備的精準定位，數據實時傳輸。

  2019年12月，中國聯通攜手陜煤集團張家峁公司、山西焦煤集團龐龐塔煤礦開展了5G技術井下安裝測試工作，現已建成龐龐塔煤礦5G+高質量網絡。此外，中國移動與陽煤集團、華為公司共同探索5G+智能礦山應用場景，加速5G技術在煤礦落地。

   與井工礦相比，露天礦與5G技術的融合成果更加顯著。5G技術在露天礦開采的全部作業流程都能找到用武之地，比如有助于實現遠程遙控駕駛、行駛路徑自動規劃、碰撞預警以及道路狀況提醒等。

    去年8月，煤炭行業首批基于5G技術可實現無盲區駕駛的大型礦車在扎哈淖爾露天礦投入運行。該礦在四周高地安裝了5G通信基站和監控攝像頭，在每輛作業礦車內部、外部安裝了監控探頭和司機防瞌睡系統，可實現監控全覆蓋。

  近日，國家能源集團準能公司黑岱溝露天礦正在開展無人駕駛試驗。

  近日發布的《智慧礦山5G自動駕駛白皮書》也指出，無人駕駛技術將在礦山加速落地。目前，主機廠商、自動駕駛解決方案商、智慧礦山解決方案商等正在聯合攻關，將提供包括云平臺、網絡通信、智能車載終端在內的一體化解決方案。他們已在測試中實現了自主行駛、遠程遙控駕駛、協同作業等礦用卡車自動駕駛的典型業務應用，將逐步實現露天礦山運輸作業無人化。

  金屬礦更早嘗試借助5G技術邁向無人化礦山。去年，中國移動與內蒙古包鋼白云鄂博鐵礦聯合打造了國家級無人駕駛露天鐵礦示范樣板工程。

復雜工況帶來新難題

  在5G+智能礦山美好暢想的背后，更多難題需要解決。

  中國煤炭工業協會信息化分會秘書長王丹識認為，5G技術在煤礦井下部署存在許多技術難題。5G信號覆蓋會明顯受到巷道斷面、巷道起伏、天線吊掛位置、巷道煤塵等因素影響。目前，5G技術在煤礦應用還處于試點和試驗階段，部署5G組網成本高、耗電量大。一些企業對5G技術應用還存在實質概念不清等問題。5G技術真正應用到煤礦核心地點，發揮其優勢，還有很長的路要走。

  “煤礦井下環境復雜，對安全性要求很高，在改造方面還需要把握和調整更多細節?！痹谡搲除埈h節，兗礦集團信息化中心總工程師劉坤提醒。

  對于露天礦來說，工礦復雜、運行誤差、環境的不確定因素也給無人駕駛技術帶來挑戰。

 《智慧礦山5G自動駕駛白皮書》指出，隨著礦山應用逐漸深入，場景更加復雜，未來將迎來多種挑戰。比如，隨著規模擴大，應用場景將會更加復雜，對平臺調度能力與車輛自主決策能力也會提出更高要求。而不同礦區的工況特點也會給技術可靠性和通用性帶來挑戰。例如，金屬礦石的電磁特性會影響毫米波雷達的性能，高寒地區礦山的溫度會影響電子設備的穩定性。

  在5G通信技術的支持下，煤礦傳統的技術模式可能因此被打破，這需要煤炭人積極探索新業態、新模式和新方法。中國科學院院士何滿潮提出的推動第五代N00工法與5G技術相融合的理念讓煤炭人看到技術業態上的融合方向。未來，我們期待技術、裝備、管理和理念等融合的更多可能性。