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、紅線,更是關(guān)乎每一位采礦工人的生命線。在采礦作業(yè)中,工人時常面臨惡劣工作環(huán)境。例如在露天采礦環(huán)境中,山石墜落易引發(fā)開采人員傷亡事故,多層重疊采空區(qū)常出現(xiàn)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,工人長時間高強度的作業(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(yīng)用,讓這個行業(yè)的工作方式開始朝著高危環(huán)境少人化、無人化轉(zhuǎn)變,讓工人坐在空調(diào)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,5G在采礦業(yè)主要拓展出以下幾個方面的應(yīng)用:
一是5G與煤礦開采結(jié)合,通過部署5G智能采煤的一系列裝備,利用5G高精度慣導(dǎo)定位裝置,實現(xiàn)工作面自動取直、超高清智能視頻分析,對工作面設(shè)備實現(xiàn)一鍵啟停、遠程操控,“支、采、放、運”設(shè)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、低時延、高可靠性等諸多優(yōu)勢。礦井內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸從以往4G網(wǎng)絡(luò)3~4秒的時延壓縮至5G網(wǎng)絡(luò)的不到20毫秒,實現(xiàn)了地面遠程實時操控地下的無人智能化采煤。工作人員在地面智能集控中心操作后,可以在不到0.1秒的時間內(nèi),使距離地面400米的井下采掘設(shè)備接收到相應(yīng)指令,并按照預(yù)設(shè)程序自動開啟采煤工作。同理,5G技術(shù)還能讓掘進工作更加智能化,利用5G網(wǎng)絡(luò)對工作面的狀態(tài)進行實時監(jiān)測,掘進機自身也可以實現(xiàn)遠程操作,讓井下作業(yè)少人化,甚至無人化。
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(tǒng),例如在井下電機車無人駕駛場景中,通過搭建5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,增設(shè)軌道稱重系統(tǒng)、列車脫節(jié)監(jiān)測系統(tǒng)、障礙物監(jiān)測系統(tǒng)等系列輔助系統(tǒng),實現(xiàn)裝礦、運輸、卸礦流程的自主、遙控,同時還實現(xiàn)列車運行自動調(diào)度和生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時傳輸功能。這類應(yīng)用將井下裝礦工、電機車司機等工作崗位由井下轉(zhuǎn)移至地面集控室,并實現(xiàn)了多崗位集中操作,最大限度地減少操作人員數(shù)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,對工人的身體健康也有積極作用。
據(jù)了解,在國內(nèi)礦企中已經(jīng)有諸多落地應(yīng)用。例如山東黃金集團大力推動5G、大數(shù)據(jù)、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5G賦能智慧礦山,生產(chǎn)效率提高兩成以上,減少現(xiàn)場作業(yè)人員超過250人,累計年直接經(jīng)濟效益達8000多萬元。
三是5G可以實現(xiàn)多工種聯(lián)合作業(yè)。基于5G搭建多臺礦山設(shè)備群控作業(yè)管理平臺,在露天采礦場景中,允許挖掘機和礦卡之間實時交互信息,自動聯(lián)合作業(yè),自主規(guī)劃路線和規(guī)避亂石等障礙物,提升作業(yè)效率,實現(xiàn)礦山設(shè)備安全、智能和高效運營。
此外,包括無人抓機、地質(zhì)模型搭建,乃至自動駕駛等均已在5G的加持下于采礦業(yè)落地并誕生了一批“樣板”式的應(yīng)用。
事實上,采礦業(yè)的智能化建設(shè)在近年來越來越受到重視。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(dǎo)意見》,指出要將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合,形成全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng),實現(xiàn)煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等過程的智能化運行,對于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。山東、山西、內(nèi)蒙古等省區(qū)先后推出煤礦智能化建設(shè)實施方案,煤礦智能化建設(shè)如火如荼展開。
5G與采礦業(yè)的融合創(chuàng)新發(fā)展,一方面適應(yīng)了當(dāng)前各類礦業(yè)開采的生產(chǎn)需要,與實體經(jīng)濟行業(yè)需求高度契合,成為傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的倍增器,推動采礦業(yè)面向網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變;另一方面,也為5G 開辟了更廣闊的應(yīng)用場景,通過建設(shè)更多應(yīng)用“樣板”,讓其他行業(yè)看到更多5G技術(shù)帶來的效益,加速各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。