坐在寬敞明亮的辦公室裏,採煤機司機身著白襯衫,只需動動手指就能精準操控位於地下240米的採煤機,實現遠端“一鍵採煤”;高6.8米、載重170噸的無人駕駛礦車井然有序地穿行于礦坑之中,礦場工人再也不需要在零下40℃至零下50℃的極寒天氣下連續作業,逐步實現“少人、無人、以機械換人”的安全高效開採;工作人員遠在千里之外,通過手機專用APP就能實時查看礦區情況,地上各個角落、井下各項作業均一目了然……這樣的場景正在逐漸成為內蒙古自治區煤炭行業的常態。
5G助力內蒙古點亮智慧礦山新版圖
據內蒙古自治區能源局披露的數據,2020年全區煤炭産量為10.06億噸,同比增長1.3%,佔全國煤炭總産量的四分之一多。根據中國煤炭工業協會《2020煤炭行業發展年度報告》,2020年全國各省份原煤産量分佈中,內蒙古佔比為26%,正在逼近山西27%的佔比。
聚焦建設國家重要能源和戰略資源基地,內蒙古正在做建設綠色礦山的“加法”和淘汰落後産能的“減法”,智慧礦山順勢而生。作為數字化礦山的升級,智慧礦山是建立在礦山數字化基礎上的,能夠完成礦山企業所有資訊的精準實時採集、網路化傳輸、規範化整合、可視化展現、自動化操作和智慧化服務的數字化智慧體。而5G技術正是實現智慧礦山、綠色礦山、安全礦山不可或缺的。《2020煤炭行業發展年度報告》指出,人工智慧、大數據、機器人等現代資訊技術與煤炭開發利用深度融合,煤礦數字化、智慧化、綠色化轉型全面提速。截至2020年年底,內蒙古建成400多個智慧化採掘工作面,採煤、鑽錨、巡檢等19種煤礦機器人在井下實施應用,71處煤礦被列入國家首批智慧化示範建設煤礦。而在此過程中,中國移動內蒙古公司的5G技術功不可沒。
自2019年5月13日,與合作夥伴共同為包鋼集團打造的全球首個礦用汽車無人駕駛運輸系統暨國內首個實現無人駕駛礦用車編組的工程應用落地白雲鄂博礦區以來,中國移動內蒙古公司持續創新研發,啟動“中國移動5G﹢智慧礦山燎原計劃”,成立了“5G﹢無人礦卡聯合實驗室”,掛牌“5G﹢智慧礦山示範基地”,先行先試“國家級智慧礦山試點項目”,與80多家生態合作夥伴成立5G智慧礦山聯盟,並積極拓展“一張網”“一朵雲”“一個平臺”“N個應用”的深度融合互通,充分發揮5G網路服務與應用技術優勢,全力以赴、精益求精,加快關鍵核心技術突破,推動資源共建共用、優勢互補,加速推進智慧礦山發展進程。經過不斷地打磨,中國移動內蒙古公司“5G﹢智慧礦山”整體解決方案日臻成熟,一個個首屈一指的樣板工程脫穎而出,“模板化﹢個性化”解決方案在內蒙古煤炭行業推廣應用,“5G﹢智慧礦山”的創新之路越走越寬。
“5G﹢智慧礦山”在內蒙古高原遍地開花
包鋼集團白雲鄂博礦區的“5G﹢智慧礦山”項目拉開了內蒙古自治區煤炭行業4.0時代的序幕。在這裡,中國移動內蒙古公司攜手包鋼集團及合作夥伴,打造了國家級無人駕駛露天鐵礦示範樣板工程,是全國乃至全球基於5G網路的無人駕駛礦車的首個應用。該項目通過搭建遠端智慧調度監控平臺,建設基於“5G﹢北斗”的車車-車網-車地通信系統,實現了作業礦卡無人駕駛、遠端遙控駕駛、精準停靠等功能;依託自主研發核心平臺提出的分級決策自動駕駛解決方案,融合GPS、視覺感知等技術,確保車輛環境感知,實現安全無人駕駛;提高生産效率、保障生産安全,有效解決了礦區招工難、效率低、工作環境差、成本高等問題,助力傳統礦區的智慧化轉變。
包鋼“5G﹢智慧礦山”國家試點項目作為國內首個“5G﹢智慧礦山”應用,亮相2019中國移動全球合作夥伴大會,被中央廣播電視總臺財經頻道《經濟半小時》欄目專題報道,還作為典型案例被寫入《2021年內蒙古自治區國民經濟和社會發展計劃》。《計劃》明確提出,將進一步高標準建設項目,推動生産性服務業向專業化和價值鏈高端延伸,培育一批“兩業”融合示範項目。
“我們與中國移動內蒙古公司的合作,解決了傳統煤礦企業的痛點問題,實現了‘5G﹢工業網際網路’的成功落地。5G基站部署到採煤工作面,基於5G的智慧採煤系統等九大智慧系統建成應用,實踐了‘管設備就是管生産,管數據就是管設備’的管理理念。我們在全國率先取消了煤礦傳統檢修班,進而取消夜班,實現了煤礦工人不上夜班的夢想。”這是內蒙古智慧煤炭有限責任公司董事長吳勁松受邀參加“2020中國5G﹢工業網際網路大會”時,作為“高峰對話”環節的5位嘉賓之一,分享麻地梁智慧礦山項目成功經驗時的肺腑之言。
在鄂爾多斯,內蒙古智慧煤炭有限責任公司麻地梁煤礦與中國移動內蒙古公司合作,成功建設井下5G基站並組網應用,實現了井上礦區、礦井主巷道、運輸巷道等區域的5G信號覆蓋,成為內蒙古自治區首個實現5G應用的井工煤礦。該項目通過5G與工業網際網路的結合,將功能獨立的各子系統整合于智慧調度集中控制中心,建成整個礦區運作管理的“大腦”,具備調度通信、安全管理、設備管理、遠端集控等功能,讓礦區管理更加智慧。工作人員只需坐在辦公室遠端登錄,就可以一鍵啟動井下採煤機,減少了井下工作人員數量,實現了礦區固定崗位和車間無人值守,有效提升了井下生産安全水準。
煤礦的智慧化建設實現了礦山生産與管理的安全、降本、增效。如今,麻地梁煤礦的礦工可以穿著乾淨整潔的白襯衫,在寬敞明亮的集中監控室實現一鍵採煤,再也不用“三班倒”“一抹黑”,終於過上了正常人的生活。這正是現代通信技術為傳統行業帶來的革命性變革。
“信號非常穩定!”“我礦已經實現和井下工作面視頻對話了!”老石旦煤礦工作群不斷傳來捷報,井下撥通的視頻電話引起熱議。這通來之不易的視頻電話依靠的是中國移動內蒙古公司在井下搭建的5G網路。發起視頻通話的是智慧化礦山建設辦公室的技術員張磊。電話的另一邊是張磊的家人,他們生平第一次真正看到張磊的工作環境,也對5G智慧化建設有了新的期待。
國家能源集團烏海能源有限責任公司老石旦煤礦在中國移動內蒙古公司的助力下,成為全區範圍內首個將AI智慧分析平臺運用到井下5G場景的煤礦。這通來之不易的視頻電話背後凝結著建設人員的汗水與心血。老石旦智慧礦山5G工業專網也在移動人兢兢業業的努力下完成搭建,為下一步“5G﹢智慧礦山”産品的測試和應用奠定了網路基礎。
結合5G關鍵技術及智慧礦山標桿案例經驗,這一次,中國移動內蒙古公司為老石旦煤礦提出“綜合接入、統一傳輸管道、智慧聯網及應用場景”的運營理念,規劃基於5G技術的虛擬交互應用、超高清視頻、工作面智慧化、遠端實時控制、遠端協同運維及井下巡檢和安防等煤礦井下應用場景,採用有線光纖骨幹環網PTN和井下5G覆蓋,實現統一的智慧調度管理服務、全景工作面服務、AI智慧分析服務。符合實際的個性化解決方案,有效解決了老石旦煤礦管理中多類型數據同步傳輸不可靠、遠端控制實時性差、融合大數據的智慧決策效率低等問題。AI智慧分析平臺也將實現井下隱患報警處理、分析、上報,對減少煤礦井下事故的發生、提升監管效率起到重要作用。未來,智慧掘進、智慧傳輸皮帶管理系統、PHM全生命週期管理系統、巡檢機器人等應用場景的深度開發有望繼續開展。
2020年4月底,神華寶日希勒能源有限公司露天礦礦區5G網路覆蓋項目在呼倫貝爾正式啟動。基於5G國內第一個大型礦用自卸車“5G﹢無人駕駛”編組與電鏟、推土機智慧協同作業項目實現應用,這也是國內第一個大型礦用自卸車實現“5G﹢無人駕駛”編組運作項目,更是全球首個極寒工況“5G﹢無人駕駛”項目。
神華寶日希勒煤礦位於內蒙古自治區呼倫貝爾草原中部,礦區煤層埋藏淺、傾角小、厚度大、賦存條件好,是國家能源投資集團重要的大型煤礦。由於呼倫貝爾冬季常出現極寒天氣,礦場工人經常要在零下40℃至零下50℃條件下連續作業,條件十分艱苦。因此,在極寒礦區實現礦用車輛的無人駕駛編組運作,達到工業實用性要求,實現“降本增效、減人安全”的重要目標,意義極為重大。在神寶能源露天礦實施礦卡無人駕駛編組技術研究,可形成國內首個極寒工況無人駕駛系統測試標準體系,填補當前極寒地區礦山設備無人化測試規程的空白,為極寒地區礦山設備無人化測試提供指導依據。同時,基於中國移動5G網路高速率、低時延特性,該項目實現與配套的電鏟、遙控推土機、灑水車、平路機等輔助作業車輛協同作業,形成一套完整的露天礦無人運輸作業系統,逐步實現“少人、無人、以機械換人”的智慧、安全、高效開採。
項目建設過程中,中國移動內蒙古公司積極協調建設物資,僅用一個月就敷設光纜43.14公里,實現了礦坑作業區5G網路全覆蓋,極大提升了5G無人駕駛作業的安全性。該項目對5台220噸礦用自卸卡車進行無人駕駛改造,將是國內露天礦首個5G結合220噸無人駕駛礦用自卸卡車成套編組運作的創新應用,將實現能源與新一代資訊通信技術、控制技術融合,在露天礦山智慧化建設上打造擁有自主關鍵核心技術的創新示範項目。
2020年8月4日,中國移動內蒙古公司與錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司正式簽署5G多金屬礦智慧礦山合作協議,標誌著內蒙古自治區首個5G多金屬井工礦智慧礦山正式落戶錫林郭勒。
山金阿爾哈達礦山的井下現有12個中段,其中568中段為主要運輸中段,承擔了井下礦石的運輸工作。中國移動內蒙古公司為其建設井下4G/5G網路覆蓋工程,2020年9月底完成礦區井下主幹運輸層網路覆蓋,實現井下4G網路(語音通話、視頻傳輸)、5G網路應用的雙業務運作。雙方工作人員經過60小時的密切配合,順利開通礦區井下深度500米的568中段5G設備,解決了礦山井下多年無網路覆蓋的問題,為礦山智慧化管理與發展奠定了網路基礎,為機械化無人駕駛的實現創造了必要條件,每年將為礦山節省成本千萬元,助力實現綠色與發展雙贏。
目前,中國移動內蒙古公司正在逐步完成礦區井下剩餘11個中段的5G網路覆蓋和MEC機房的建設工作,並對井下遠端運礦車操控、視頻巡檢等業務進行驗證,不斷探索5G網路給礦山領域帶來變革性的技術應用,為國內傳統礦井提供標桿案例,為礦業數字化轉型貢獻“移動力量”。
在通遼,中國移動內蒙古公司與內蒙古霍林河露天煤業股份有限公司開展4G、5G公網覆蓋合作,通遼地區首個千萬級“5G﹢智慧礦山”項目正式啟動建設。由於礦坑面積大、地下光纜錯綜複雜,公網建設期間,經常出現光纜被挖斷的情況。移動人無畏艱苦,克服重重困難,最終圓滿完成項目交付。目前,該項目已實現霍林河露天煤業公司所屬南露天礦坑口行政區、南露天礦輸煤系統、南露天煤礦作業現場及檢修公司等場景的4G、5G信號全覆蓋,為下一步“5G﹢智慧礦山”建設打下堅實的網路基礎。
5G時代百舸爭流賦能礦山奮楫者先
陽春復始,歲華更新。“5G﹢智慧礦山”發展其勢已成,其時已至。
2021年,面對“十四五”時期新的機遇和挑戰,中國移動內蒙古公司再蓄力量,全面啟動黨業融合示範項目——百舸爭流“5G﹢智慧礦山”項目,立足內蒙古地區區域特色,以5G﹢ AICDE融合黨建創新,進一步拓展智慧礦山領域,通過建立項目制“特區”,構建項目契約目標與團隊激勵高度協同的“獲取分享制”,激發核心骨幹人才活力,建設在核心領域具備自主創新能力的科技人才隊伍,推進産品創新並切實轉化為生産力,實現轉型升級與改革創新。2021年4月初,中國移動內蒙古公司中標內蒙古蒙發能源集團蒙泰煤炭公司5G智慧礦山服務項目,這是迄今為止規模最大的智慧礦山服務項目,也意味著中國移動“OnePower-智慧礦山工業網際網路平臺”將在全國首次成功落地。
授旗儀式紅旗漫卷,千里征戰責任在肩。未來,中國移動內蒙古公司將一如既往,以高品質黨建為引領,大力發揚“三牛精神”,進一步拓展5G與工業網際網路融合應用場景,推動5G賦能行業,不斷打造新動能,加速數字中國、智慧社會建設,為“十四五”開局獻力,為建黨百年獻禮。
(原標題:百舸爭流 奮楫者先——中國移動內蒙古公司“5G+智慧礦山”助煤炭業邁入4.0時代)