對(duì)于我們煤礦行業(yè)而言，5G可謂是雪中送炭。這句話道破了打造5G智能礦山和智慧礦山的意義所在。今天，以國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)公司為代表的煤礦領(lǐng)軍企業(yè)，搶先一步應(yīng)用5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)建設(shè)智慧礦山，徹底顛覆傳統(tǒng)礦山的生產(chǎn)作業(yè)方式，大幅提升生產(chǎn)效率和安全水平，讓曾是“黑領(lǐng)”的煤礦工人，變成了“白領(lǐng)”，實(shí)現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展“1549”，樹(shù)立智慧礦山標(biāo)桿；當(dāng)前，數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代全面打開(kāi)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型變成許多企業(yè)擁抱數(shù)字浪潮，提升競(jìng)爭(zhēng)力的手段。作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的煤礦企業(yè)，建設(shè)智能礦山和智慧礦山，已是“必選題”。在全國(guó)諸多的智能礦山和智慧礦山中，“智慧準(zhǔn)能”尤其引人注目，被稱作行業(yè)“五星標(biāo)桿”，這主要是因?yàn)?ldquo;智慧準(zhǔn)能”做到了“1549”。
具體來(lái)說(shuō)，“1”是指準(zhǔn)能集團(tuán)是全國(guó)產(chǎn)能第一的露天煤礦，目前準(zhǔn)能集團(tuán)下的兩大礦區(qū)年產(chǎn)量可以達(dá)到6900萬(wàn)噸煤，如果轉(zhuǎn)換變成耗電量，能夠滿足深圳全市3年用電。
“5”有兩層含義，一方面是指智慧準(zhǔn)能應(yīng)用了5G技術(shù)，同時(shí)準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山項(xiàng)目投資金額也高達(dá)5個(gè)億，其中5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資1.06億，無(wú)人礦卡投資3.9億。如同曹勇所說(shuō)：“5個(gè)億的投資總額，充分體現(xiàn)了準(zhǔn)能集團(tuán)在推進(jìn)智能礦山和智慧礦山建設(shè)上的決心”。
假如說(shuō)“1”和“5”代表準(zhǔn)能集團(tuán)的實(shí)力，那么“4”則充分體現(xiàn)了準(zhǔn)能集團(tuán)的創(chuàng)新力。“9”代表增效帶來(lái)的成本下降。在“智慧準(zhǔn)能”的建設(shè)中，準(zhǔn)能集團(tuán)成功打造了四大創(chuàng)新方案，解決了無(wú)人駕駛業(yè)務(wù)需求量化、5G基站精確規(guī)劃、5G應(yīng)用協(xié)同、高效運(yùn)維管理等關(guān)鍵問(wèn)題。
準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山建成后，提質(zhì)增效效應(yīng)突顯。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，基于當(dāng)前的經(jīng)營(yíng)成果計(jì)算，準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山將降低800名礦卡駕駛員，生產(chǎn)效率提升了25%，5年可節(jié)約成本9億元。
“準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山建設(shè)，是一個(gè)系統(tǒng)工程，我們將在未來(lái)幾年中持續(xù)推進(jìn)相關(guān)工作的落地，加快整個(gè)集團(tuán)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型腳步。”曹勇介紹，準(zhǔn)能集團(tuán)在“5G+無(wú)人駕駛”上制定了三步規(guī)劃：2021年5G先行，完成5G基站建設(shè)和39套礦卡無(wú)人駕駛改造上線；2022年完成全部礦卡智能化改造。
5G賦能，打造世界領(lǐng)先實(shí)踐
“4G改變生活，5G改變社會(huì)”。業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)為，5G高速度、大帶寬、低時(shí)延的特征，也為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型強(qiáng)勢(shì)賦能。然而對(duì)于許多礦山企業(yè)而言，怎樣建設(shè)真正面向需要的5G網(wǎng)絡(luò)？怎樣充分發(fā)揮5G的技術(shù)特點(diǎn)？如何將5G真正融進(jìn)智能礦山和智慧礦山生產(chǎn)、管理是巨大挑戰(zhàn)。
為了找到以上問(wèn)題“正解”，讓5G賦能煤礦數(shù)字化轉(zhuǎn)型，準(zhǔn)能集團(tuán)和中國(guó)電信內(nèi)蒙古分公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，精準(zhǔn)聚焦困擾、需求，總結(jié)了四大5G創(chuàng)新方案，徹底解決了大型露天礦山5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問(wèn)題，而也正是基于在5G創(chuàng)新應(yīng)用上的突顯實(shí)踐。在日前落下帷幕的第四屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽上，“準(zhǔn)能集團(tuán)5G智能礦山和智慧礦山應(yīng)用實(shí)踐”榮獲二等獎(jiǎng)，將5G+露天礦山的應(yīng)用實(shí)踐推向了一個(gè)新的高度。
“大型露天礦5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)首先要解決的問(wèn)題是怎樣精確量化無(wú)人駕駛業(yè)務(wù)對(duì)5G需求。”準(zhǔn)能集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院院長(zhǎng)武國(guó)平透露，準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山建設(shè)團(tuán)隊(duì)對(duì)生產(chǎn)流程、終端、情景等進(jìn)行了全面梳理總結(jié)，開(kāi)創(chuàng)性地使用了中國(guó)電信推薦的數(shù)字建模技術(shù)，將業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求精確量化。以礦卡舉例，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了礦卡3D模型，分析車(chē)載終端組網(wǎng)，利用視頻I幀撞擊模型和等效容量算法計(jì)算出無(wú)人駕駛礦卡的網(wǎng)絡(luò)SLA需求。同時(shí)，將礦卡模型導(dǎo)入礦山3D高精度地圖中，動(dòng)態(tài)復(fù)原無(wú)人駕駛礦卡業(yè)務(wù)路線，精確導(dǎo)出整網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)需求。
拖拽式可升降的5G基站
明確了需求，下一步便是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。相比較城市，大型露天礦區(qū)的環(huán)境繁雜很多，而且分布著上千個(gè)設(shè)備，礦坑內(nèi)部也凹凸不平，深度達(dá)180米，相當(dāng)于60層高樓。更加特別的是，隨著工程進(jìn)度推移，礦坑每個(gè)月要往前推動(dòng)40米，基站需頻繁搬遷。顯然，傳統(tǒng)的方法難以解決以上問(wèn)題，中國(guó)電信和華為集團(tuán)聯(lián)合創(chuàng)新性地使用了智能礦山和智慧礦山3D地圖模擬仿真，打造厘米級(jí)精度、信道級(jí)覆蓋、比特等速度的規(guī)劃方法。“相比人工規(guī)劃的方式，我們將礦坑里的基站扇區(qū)降低27%，節(jié)省資金近500萬(wàn)，且覆蓋率提高19%。”中國(guó)電信內(nèi)蒙古分公司負(fù)責(zé)準(zhǔn)能集團(tuán)項(xiàng)目經(jīng)理劉國(guó)軍闡述。
規(guī)劃結(jié)束后，5G網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)用的協(xié)同變成重中之重。準(zhǔn)能無(wú)人駕駛涉及5G+視頻感知、5G-V2X結(jié)合應(yīng)用、5G架控雙模式三類(lèi)主要情景，含有視頻、控制、管理、狀態(tài)四種數(shù)據(jù)，需按照業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)別分類(lèi)施策、分級(jí)保障。因此，準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山在業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性地提出了車(chē)?yán)锝M網(wǎng)與車(chē)外5G協(xié)同的方案，根據(jù)3D建模整理車(chē)?yán)锝M網(wǎng)，將四類(lèi)數(shù)據(jù)隔離成四種切片，目的性滿足不同數(shù)據(jù)對(duì)于帶寬、可靠性和安全性的需求，真正達(dá)成運(yùn)用和5G深度規(guī)模適配。
“還有一個(gè)問(wèn)題不可忽視，那便是運(yùn)維。完成了智能礦山和智慧礦山5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)，大量設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)維是難點(diǎn)。”準(zhǔn)能集團(tuán)企業(yè)信息中心負(fù)責(zé)人戚振明介紹，準(zhǔn)能5G智能礦山和智慧礦山再一次實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，率先嘗試將管理觸點(diǎn)延伸到車(chē)輛終端，將礦卡健康管理平臺(tái)與5G網(wǎng)絡(luò)自管理平臺(tái)適配，實(shí)現(xiàn)雙護(hù)航端到端管理。
今天，在“雙碳”目標(biāo)的引領(lǐng)下，智能礦山和智慧礦山的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展勢(shì)在必行，利用5G等新理念、新技術(shù)已成為必要方式。下一步，準(zhǔn)能集團(tuán)將持續(xù)加強(qiáng)5G賦能，全力推進(jìn)生產(chǎn)智能化、運(yùn)營(yíng)數(shù)字化、創(chuàng)新自主化、管理智能化，“讓礦工更安全工作”。