5G賦能采礦業(yè)安全生產(chǎn)
在采礦業(yè),安全生產(chǎn)是底線(xiàn)、紅線(xiàn),更是關(guān)乎每一位采礦工人的生命線(xiàn)。在采礦作業(yè)中,工人時(shí)常面臨惡劣工作環(huán)境。例如在露天采礦環(huán)境中,山石墜落易引發(fā)開(kāi)采人員傷亡事故,多層重疊采空區常出現塌方、滑坡、瓦斯爆炸、沖擊地壓等風(fēng)險;而在井下,面對高溫、高濕、多粉塵的惡劣工作環(huán)境,工人長(cháng)時(shí)間高強度的作業(yè)對身體健康造成較大危害。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在采礦業(yè)的深入應用,讓這個(gè)行業(yè)的工作方式開(kāi)始朝著(zhù)高危環(huán)境少人化、無(wú)人化轉變,讓工人坐在空調房里采礦,不僅提升作業(yè)質(zhì)量、效率,更能有效保障工人的身體健康與生命安全。
近年來(lái),5G在采礦業(yè)主要拓展出以下幾個(gè)方面的應用:
一是5G與煤礦開(kāi)采結合,通過(guò)部署5G智能采煤的一系列裝備,利用5G高精度慣導定位裝置,實(shí)現工作面自動(dòng)取直、超高清智能視頻分析,對工作面設備實(shí)現一鍵啟停、遠程操控,“支、采、放、運”設備群協(xié)同控制與常態(tài)化智能作業(yè)。
相較于4G網(wǎng)絡(luò ),5G網(wǎng)絡(luò )具有大帶寬、低時(shí)延、高可靠性等諸多優(yōu)勢。礦井內數據傳輸從以往4G網(wǎng)絡(luò )3~4秒的時(shí)延壓縮至5G網(wǎng)絡(luò )的不到20毫秒,實(shí)現了地面遠程實(shí)時(shí)操控地下的無(wú)人智能化采煤。工作人員在地面智能集控中心操作后,可以在不到0.1秒的時(shí)間內,使距離地面400米的井下采掘設備接收到相應指令,并按照預設程序自動(dòng)開(kāi)啟采煤工作。同理,5G技術(shù)還能讓掘進(jìn)工作更加智能化,利用5G網(wǎng)絡(luò )對工作面的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,掘進(jìn)機自身也可以實(shí)現遠程操作,讓井下作業(yè)少人化,甚至無(wú)人化。
二是5G輔助運輸。5G加持打造全方位立體化管控的井上、井下智能交通系統,例如在井下電機車(chē)無(wú)人駕駛場(chǎng)景中,通過(guò)搭建5G網(wǎng)絡(luò )環(huán)境,增設軌道稱(chēng)重系統、列車(chē)脫節監測系統、障礙物監測系統等系列輔助系統,實(shí)現裝礦、運輸、卸礦流程的自主、遙控,同時(shí)還實(shí)現列車(chē)運行自動(dòng)調度和生產(chǎn)數據實(shí)時(shí)傳輸功能。這類(lèi)應用將井下裝礦工、電機車(chē)司機等工作崗位由井下轉移至地面集控室,并實(shí)現了多崗位集中操作,最大限度地減少操作人員數量,讓每名工人都盡可能地了解不同操作技能。在提高裝礦速度的同時(shí),對工人的身體健康也有積極作用。
據了解,在國內礦企中已經(jīng)有諸多落地應用。例如山東黃金集團大力推動(dòng)5G、大數據、人工智能等新一代信息技術(shù)與行業(yè)的深度融合發(fā)展,通過(guò)5G賦能智慧礦山,生產(chǎn)效率提高兩成以上,減少現場(chǎng)作業(yè)人員超過(guò)250人,累計年直接經(jīng)濟效益達8000多萬(wàn)元。
三是5G可以實(shí)現多工種聯(lián)合作業(yè)。基于5G搭建多臺礦山設備群控作業(yè)管理平臺,在露天采礦場(chǎng)景中,允許挖掘機和礦卡之間實(shí)時(shí)交互信息,自動(dòng)聯(lián)合作業(yè),自主規劃路線(xiàn)和規避亂石等障礙物,提升作業(yè)效率,實(shí)現礦山設備安全、智能和高效運營(yíng)。
此外,包括無(wú)人抓機、地質(zhì)模型搭建,乃至自動(dòng)駕駛等均已在5G的加持下于采礦業(yè)落地并誕生了一批“樣板”式的應用。
事實(shí)上,采礦業(yè)的智能化建設在近年來(lái)越來(lái)越受到重視。2020年3月,國家八部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》,指出要將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開(kāi)發(fā)利用深度融合,形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習、動(dòng)態(tài)預測、協(xié)同控制的智能系統,實(shí)現煤礦開(kāi)拓、采掘(剝)、運輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的智能化運行,對于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。山東、山西、內蒙古等省區先后推出煤礦智能化建設實(shí)施方案,煤礦智能化建設如火如荼展開(kāi)。
5G與采礦業(yè)的融合創(chuàng )新發(fā)展,一方面適應了當前各類(lèi)礦業(yè)開(kāi)采的生產(chǎn)需要,與實(shí)體經(jīng)濟行業(yè)需求高度契合,成為傳統行業(yè)數字化轉型的倍增器,推動(dòng)采礦業(yè)面向網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉變;另一方面,也為5G 開(kāi)辟了更廣闊的應用場(chǎng)景,通過(guò)建設更多應用“樣板”,讓其他行業(yè)看到更多5G技術(shù)帶來(lái)的效益,加速各行業(yè)的數字化轉型進(jìn)程。