作為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新、賦能千行百業(yè)的典型案例，智慧礦山應(yīng)用正在向縱深發(fā)展。我國200余家智慧礦山的實踐證明，大規(guī)模一體化解決方案的落地，讓礦山這個痛點最多的應(yīng)用場景實現(xiàn)率先突破，使5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)實意義凸顯出來，成為有效改變一個行業(yè)的發(fā)展途徑，并由此輻射、溢出到其他行業(yè)，帶動千行百業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
礦山智能化建設(shè)顯現(xiàn)倍增效應(yīng)
“在過去，煤礦井下主運系統(tǒng)采用人力巡檢的方式，工作環(huán)境復(fù)雜、噪聲大，存在安全隱患;有線、無線、廣播、安全監(jiān)控、視頻、人員定位等各類系統(tǒng)沒有聯(lián)通，處理程序復(fù)雜。如今，我們坐著防爆車隨時隨地用防爆手機(jī)聯(lián)系工作面礦工;在生產(chǎn)調(diào)度中心實時查看井下通過5G網(wǎng)絡(luò)回傳的工作畫面，掌握礦工的實時位置。”國家能源集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司老石旦煤礦綜采隊隊長李偉偉這樣形容5G給采礦工作帶來的改變。
這些改變源于“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的運用。
專家分析，安全生產(chǎn)是采礦行業(yè)的“紅線”。在露天礦環(huán)境中，礦山石墜落易引起開采人員傷亡，多層重疊采空區(qū)有出現(xiàn)塌方、滑坡、瓦斯爆炸、沖擊地壓等事故風(fēng)險的隱患。在井工礦環(huán)境中，存在高溫、高濕、粉塵等惡劣的工作環(huán)境，工人長時間高強(qiáng)度井下作業(yè)對健康造成較大威脅。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”可以很好地解決上述難點痛點：5G及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，高效支撐井下綜采設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，支撐井下工作面的遠(yuǎn)程監(jiān)控并助力井下自然災(zāi)害防治和人員管理，助力實現(xiàn)井下作業(yè)的少人化、無人化，助力礦山設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，大幅提升井下采掘效率。
以李偉偉所在的老石旦煤礦為例，中國移動(上海)產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合中國移動內(nèi)蒙古公司在此地搭建了5G智慧礦山平臺，實現(xiàn)礦井地面和井下5G信號全覆蓋，也部署了基于5G技術(shù)的虛擬交互應(yīng)用、超高清視頻、工作面智能化、遠(yuǎn)程實時控制、遠(yuǎn)程協(xié)同運維、井下巡檢和安防等煤礦井下應(yīng)用場景。
“距地面往下320米的采礦工作面有16個高清攝像頭，它們拼接的全景畫面借助大帶寬、低時延的5G網(wǎng)絡(luò)高速傳輸。井上的調(diào)度人員站在大屏幕前便有身在井下工作面的既視感，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。”李偉偉說，得益于AI智能分析系統(tǒng)對主運皮帶運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，原來的皮帶巡檢從三班12人次減少為三班3人次;供電、通風(fēng)、壓風(fēng)、注氮、供水、排水、主運輸、洗選等8個系統(tǒng)11個固定崗位實已由121人減員至39人。
中國移動(上海)產(chǎn)業(yè)研究院副總經(jīng)理陳豫蓉介紹，中國移動在29個省區(qū)市已經(jīng)打造了260多個智慧礦山項目。在她看來，隨著5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷深化，5G智慧礦山已經(jīng)從5G網(wǎng)絡(luò)的簡單覆蓋邁向了更深層面的煤礦5G生產(chǎn)應(yīng)用研發(fā)：網(wǎng)、云、平臺、應(yīng)用的一體化融合，形成全面感知、實時互聯(lián)、分析預(yù)測、協(xié)同控制的有機(jī)整體。這樣的智慧礦山，通過實時通信“連”得更實時更高質(zhì);通過5G+視頻傳輸?shù)姆绞剑?ldquo;看”得更清楚更全面;通過5G的低時延進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，“控”得更精準(zhǔn)更敏捷;通過邊緣計算的下沉，“算”得更協(xié)同更高效;通過5G傳感方式進(jìn)行物聯(lián)定位，“感”得更多維更迅速。
例如，中國移動在內(nèi)蒙古鄂爾多斯的蒙發(fā)集團(tuán)窩兔溝煤礦落地了“1張5G專網(wǎng)+1個私有云+1個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺+N個應(yīng)用場景”的一體化智慧礦山解決方案。其中，一張高品質(zhì)5G專網(wǎng)，實現(xiàn)對井上井下全面覆蓋，實現(xiàn)了排水、通風(fēng)等7個子系統(tǒng)的5G遠(yuǎn)程操控;一個礦山私有云，實現(xiàn)全國首個煤礦云機(jī)房部署于運營商機(jī)房，實現(xiàn)應(yīng)用云端化、數(shù)據(jù)IP化和電信級運營，減少機(jī)房一次性建設(shè)成本600萬元，降低企業(yè)40%運維成本;一個One-Power工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，接入18個子系統(tǒng)、超過4000傳感器，實現(xiàn)基于三維質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的融合管控，系統(tǒng)稼動率提升30%;N個應(yīng)用場景，包括5G主煤流集控、5G機(jī)器人巡檢等等。
一體化解決方案的落地，為礦山整體智能化建設(shè)帶來倍增效應(yīng)。據(jù)介紹，窩兔溝煤礦5G智慧礦山項目落地后，直接助力窩兔溝煤礦每年降低人員成本約600萬元，煤礦核增產(chǎn)能從每年90萬噸提升到每年210萬噸，每年增效達(dá)3.6億元。
智慧礦山是我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新、賦能千行百業(yè)的典型案例。工信部數(shù)據(jù)顯示，我國已累計建成開通5G基站196.8萬個，5G應(yīng)用覆蓋國民經(jīng)濟(jì)40個大類，在全國200余家智慧礦山、1000余家智慧工廠、180余個智慧電網(wǎng)、89個港口、超過600個三甲醫(yī)院項目中得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)和信息化部印發(fā)《5G全連接工廠建設(shè)指南》提出，“十四五”時期，主要面向原材料、裝備、消費品、電子等制造業(yè)各行業(yè)以及采礦、港口、電力等重點行業(yè)領(lǐng)域，推動萬家企業(yè)開展5G全連接工廠建設(shè)，建成1000個分類分級、特色鮮明的工廠，打造100個標(biāo)桿工廠，推動5G融合應(yīng)用向縱深發(fā)展。
內(nèi)蒙古：智慧礦山建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)
記者 蔡博騰 呼和浩特報道
隨著5G技術(shù)日漸成熟，近年來內(nèi)蒙古智慧礦山建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。截至2022年10月底，內(nèi)蒙古自治區(qū)77處煤礦已建成智能化采掘工作面133個。未來，內(nèi)蒙古將推動煤炭行業(yè)向形態(tài)更高級、分工更優(yōu)化、結(jié)構(gòu)更合理階段演進(jìn)。
智慧礦山建設(shè)顯效
在國能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司(下稱“準(zhǔn)能集團(tuán)”)，黑岱溝露天煤礦、哈爾烏素露天煤礦均已成立智能化領(lǐng)導(dǎo)組織機(jī)構(gòu)。其中，黑岱溝露天煤礦2021年12月通過了內(nèi)蒙古自治區(qū)煤礦智能化建設(shè)示范項目驗收。按照總體規(guī)劃，目前各環(huán)節(jié)正在大力推進(jìn)，采場5G網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施已全面覆蓋。利用三維采礦設(shè)計軟件、三維激光掃描儀和無人機(jī)航測等技術(shù)，采礦設(shè)計智能化已經(jīng)實現(xiàn);穿爆環(huán)節(jié)推進(jìn)鉆機(jī)遠(yuǎn)程控制、孔深自動測量;采裝環(huán)節(jié)運用電鏟-卡車智能采剝工作面;供電環(huán)節(jié)實現(xiàn)大型設(shè)備能耗計量、遠(yuǎn)程停送電;生產(chǎn)輔助設(shè)備(裝載機(jī)、推土機(jī)、平路機(jī)等)進(jìn)行智能化改造，與主采設(shè)備實現(xiàn)智能聯(lián)動;企業(yè)整合完善各類安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。
《經(jīng)濟(jì)參考報》記者了解到，礦區(qū)4G網(wǎng)絡(luò)目前建設(shè)了14個基站，采用雙基帶處理單元、雙核心網(wǎng)、雙鏈路實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保障，做到礦區(qū)信號無死角覆蓋。目前，4G網(wǎng)絡(luò)承載對講用戶500余個、CPE終端700余個、攝像頭50余個，實現(xiàn)礦山監(jiān)控、卡車智能調(diào)度、燃油監(jiān)測、胎壓監(jiān)測、4G語音對講等業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸。
5G網(wǎng)絡(luò)目前已開通基站23套。在黑岱溝露天煤礦南500米及1060采場、1120排土場、觀禮臺、維修中心、辦公區(qū)，哈爾烏素露天煤礦維修中心、炸藥廠、矸電廠區(qū)，已經(jīng)實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。兩礦聯(lián)絡(luò)、哈爾烏素露天煤礦選煤廠、下坑路部分區(qū)域，5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋。
黑岱溝露天煤礦智能化建設(shè)管理中心經(jīng)理郭培介紹，企業(yè)建立例會制度，積極推進(jìn)智能化項目落地，建立持續(xù)改進(jìn)的安全風(fēng)險管控和隱患排查治理機(jī)制，確保項目順利實施，全面推進(jìn)智能化建設(shè)，促進(jìn)煤礦安全、質(zhì)量、效率與效益穩(wěn)步提升，打造以“單機(jī)裝備智能控制、多機(jī)裝備智能協(xié)同”為核心的國家智能礦山建設(shè)示范標(biāo)桿。
智能化工作面續(xù)增
內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局于2021年8月印發(fā)《內(nèi)蒙古自治區(qū)煤礦智能化建設(shè)驗收辦法(試行)》和《內(nèi)蒙古自治區(qū)煤礦智能化建設(shè)基本要求及評分方法(試行)》，明確智能化煤礦建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和驗收程序、評分辦法、分?jǐn)?shù)要求，為煤礦智能化建設(shè)提供行動綱領(lǐng)。
內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2022年10月底，內(nèi)蒙古自治區(qū)77處煤礦已建成智能化采掘工作面133個。其中，智能化采煤工作面87個，智能化掘進(jìn)工作面46個，25處露天煤礦開展無人駕駛試驗。
通過智能化建設(shè)，一些煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)設(shè)備操控由井下轉(zhuǎn)移至地面，日常生產(chǎn)由依靠人工高強(qiáng)度作業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽恐悄懿倏刂行摹⒅悄芗夹g(shù)支持中心和智能運維隊伍協(xié)作完成。智能化采掘工作面井下作業(yè)人數(shù)由大概20人減至10人以下，最低達(dá)到3至5人。
數(shù)據(jù)顯示，智能化設(shè)備人工干預(yù)率由超過50%降至20%以下，人均工效大幅提升。利用先進(jìn)技術(shù)，內(nèi)蒙古建設(shè)智能化災(zāi)害預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)，可以有效、及時應(yīng)對各種突發(fā)事故和自然災(zāi)害，切實做到“治病于未病，防患于未然”。
技術(shù)創(chuàng)新不斷推進(jìn)
據(jù)悉，內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局將嚴(yán)格按照國家關(guān)于煤礦智能化建設(shè)各項部署要求，進(jìn)一步完善煤礦智能化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)與高等院校、科研院所、企業(yè)合作，為煤礦智能化建設(shè)提供技術(shù)支撐。
內(nèi)蒙古將督促指導(dǎo)煤礦企業(yè)建設(shè)基于5G的信息傳輸系統(tǒng)，有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率;建設(shè)煤礦智能化采煤工作面、掘進(jìn)工作面，應(yīng)用主運輸系統(tǒng)在線監(jiān)控、輔助運輸系統(tǒng)精準(zhǔn)定位、車輛輔助駕駛、井下固定崗位無人值守與遠(yuǎn)程操控等新技術(shù)，井工煤礦同步建設(shè)井上下無線可視定位通訊終端，為井下作業(yè)場所疑難問題的“遠(yuǎn)程會診”和事故應(yīng)急救援提供精準(zhǔn)支持。
此外，未來內(nèi)蒙古將嚴(yán)格控制采煤工作面、掘進(jìn)工作面人數(shù)，實現(xiàn)“少人則安、無人則安”目標(biāo)。內(nèi)蒙古鼓勵采用無人駕駛、無人機(jī)、機(jī)器人智能巡檢等新技術(shù)、新裝備，最終實現(xiàn)煤礦由“高危生產(chǎn)”向“本質(zhì)安全”轉(zhuǎn)變，由“規(guī)模產(chǎn)量”向“質(zhì)量效益”轉(zhuǎn)變，由“勞動密集”向“技術(shù)創(chuàng)新”轉(zhuǎn)變，由“傳統(tǒng)開采”向“智能開采”轉(zhuǎn)變，走出一條質(zhì)量更高、效益更好、結(jié)構(gòu)更優(yōu)、優(yōu)勢充分釋放的發(fā)展新路，推動煤炭行業(yè)向形態(tài)更高級、分工更優(yōu)化、結(jié)構(gòu)更合理階段演進(jìn)。
黑龍江：5G應(yīng)用助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級
記者 范迎春 哈爾濱報道
全國重要傳統(tǒng)工業(yè)基地、長期以來資源型產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位的黑龍江省，近年來大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，拓展5G等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用場景，在傳統(tǒng)的礦業(yè)、油氣勘探開發(fā)等領(lǐng)域推進(jìn)數(shù)字化改造和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷釋放出新活力。
黑龍江省委、省政府高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，將其確定為全省四大新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖中的“一號工程”，陸續(xù)出臺32項產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展政策，拿出近5億元專項資金，從延伸壯大數(shù)字產(chǎn)業(yè)鏈、培育引進(jìn)市場主體、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級等方面支持做大做強(qiáng)細(xì)分產(chǎn)業(yè)。
煤炭是黑龍江省經(jīng)濟(jì)的一個重要板塊。根據(jù)黑龍江龍煤礦業(yè)控股集團(tuán)有限責(zé)任公司與華為煤礦軍團(tuán)簽署的深化合作協(xié)議，龍煤集團(tuán)與華為在5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、礦山智能化、數(shù)字化人才培養(yǎng)等領(lǐng)域開展合作。華為公司現(xiàn)場演示的5G遠(yuǎn)程挖礦系統(tǒng)，可通過像游戲機(jī)一樣的手柄控制礦場的大型采掘設(shè)備，生動描繪出一個新型礦山的高智能化場景。
5G網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用技術(shù)是發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)條件。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至目前，黑龍江省內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋到這個省的13個市(地)、127個縣(區(qū))和1481個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，不斷完善的基礎(chǔ)設(shè)施為城鄉(xiāng)數(shù)字化建設(shè)提供了強(qiáng)有力支撐，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了重要依托。
在大慶油田采油三廠第八作業(yè)區(qū)生產(chǎn)管理中心，通過5G網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)可以精準(zhǔn)察看每口油井的運行情況。操作人員通過實時數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)10公里外一口油井?dāng)?shù)據(jù)異常，隨即下達(dá)了洗井指令。而在以前，什么時間洗井這類的作業(yè)都需要靠經(jīng)驗來判斷，應(yīng)用5G數(shù)字系統(tǒng)大幅提高了工作效率。大慶油田有限責(zé)任公司首席技術(shù)專家、中國工程院院士程杰成介紹說，大慶油田近年來推進(jìn)實施“數(shù)字油田、智能油田、智慧油田”三步走戰(zhàn)略，目前數(shù)字油田建設(shè)已初具規(guī)模，走在全國同行業(yè)前列。
相關(guān)分析認(rèn)為，黑龍江省作為東北傳統(tǒng)工業(yè)基地的代表省份，擁有大量的數(shù)據(jù)資源、豐富的5G應(yīng)用場景，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)具有廣闊增長空間。近年來，已經(jīng)有一批像大慶油田一樣的“重量級”企業(yè)，借助5G和人工智能等新技術(shù)開辟出一片新天地。
哈電集團(tuán)是我國最大的發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)之一。近年來，哈電集團(tuán)電機(jī)公司以“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”為方向，高標(biāo)準(zhǔn)謀劃智慧工廠建設(shè)與流程重塑，統(tǒng)籌建立數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系，提升智能制造水平。2020年9月，哈電集團(tuán)與中國移動、中興通訊等企業(yè)合作，三方聯(lián)手打造黑龍江省首個5G智能實訓(xùn)基地，幫助技術(shù)人員快速、高效掌握高端制造工藝流程。目前，哈電集團(tuán)5G應(yīng)用已進(jìn)入8個工藝流程和4個管理流程，如5G+葉片質(zhì)檢應(yīng)用、5G+機(jī)器視覺自動焊縫尋位質(zhì)檢、5G+機(jī)器視覺內(nèi)焊縫檢測、5G+AI識別、5G+生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)采集等。
目前，中國聯(lián)通黑龍江公司在黑龍江省簽約了近百家5G智慧醫(yī)院，搭建了5G教育教學(xué)一體化智能云平臺，為哈工大、哈工程、哈商大、東北農(nóng)大等多家高等院校開通了5G智慧校園。2022年7月，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心血管病醫(yī)院專家通過5G遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺，指導(dǎo)300公里外的牡丹江心血管醫(yī)院醫(yī)療團(tuán)隊為一位身體狀況不好、不便長途奔波的患者進(jìn)行心臟支架植入手術(shù)，手術(shù)室實時畫面、患者血管造影圖像等內(nèi)容清晰呈現(xiàn)在哈醫(yī)大二院大屏幕上，手術(shù)順利完成。
根據(jù)黑龍江省工業(yè)和信息化廳新近發(fā)布的信息，2022年以來先后有華為、騰訊、百度等一批國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)頭部企業(yè)落戶黑龍江，目前這個省數(shù)字經(jīng)濟(jì)在談項目超過100個，特別是圍繞5G新基建提速擴(kuò)容、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)落地等項目進(jìn)展順利。其中，華為技術(shù)有限公司將區(qū)域總部和人工智能計算中心落戶哈爾濱，業(yè)務(wù)輻射東北三省;奇安信公司在黑龍江省設(shè)立子公司，為當(dāng)?shù)財?shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供網(wǎng)絡(luò)安全保障。
統(tǒng)計顯示，目前我國70%的5G行業(yè)商用項目集中在大工業(yè)體系的子行業(yè)，有超過5000個5G工業(yè)項目已完成商業(yè)閉環(huán)和交付落地。華為中國區(qū)5G創(chuàng)新部部長王法表示，黑龍江省擁有大量的數(shù)據(jù)資源和豐富的5G應(yīng)用場景，深度引入5G技術(shù)不僅能給傳統(tǒng)工業(yè)帶來新的生機(jī)活力，而且能豐富5G行業(yè)應(yīng)用的工具箱，實現(xiàn)雙贏效果。
豐富的應(yīng)用場景和良好的政策環(huán)境，使黑龍江省引起業(yè)界廣泛關(guān)注。坐落于哈爾濱市平房區(qū)的中國移動哈爾濱數(shù)據(jù)中心園區(qū)，是中國移動9.5億用戶大數(shù)據(jù)資源池及全國大數(shù)據(jù)防疫平臺的載體。由其承建的黑龍江省級政務(wù)云項目，目前已為30多家廳委辦局提供云服務(wù)。
相關(guān)專家分析預(yù)測，今后15年將是5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造新一輪工業(yè)革命核心技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期，中國制造業(yè)面臨著前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，同時也面臨重要的歷史機(jī)遇。5G網(wǎng)絡(luò)憑借大帶寬、低時延、廣連接等特性，可以和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合，高效協(xié)同各生產(chǎn)要素，實現(xiàn)工業(yè)的流程再造，助力老工業(yè)基地企業(yè)通過廠房和設(shè)備智能改造等途徑實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、再創(chuàng)輝煌。
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