5G賦能 領跑智能礦山和智慧礦山建設
內(nèi)蒙準格爾旗的冬天，滴水成冰。在近零下30度的環(huán)境中，200余輛無人礦卡不懼嚴寒，在繁雜的礦坑中穿行，與電鏟、推土機等設施高效協(xié)同；礦區(qū)另一邊，工人坐在溫暖如春的操控室里，緊抓屏幕，有條不紊地操作著遙控桿……這一幕，不是影片，不是臨時演示，而是準能集團正在努力實施的智能化轉型。
對于我們煤礦行業(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，以國家能源集團準能集團公司為代表的煤礦領軍企業(yè)，搶先一步應用5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術建設智慧礦山，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”的煤礦工人，變成了“白領”，實現(xiàn)綠色低碳高質量發(fā)展
“1549”，樹立智慧礦山標桿
當前，數(shù)字經(jīng)濟時代全面打開，數(shù)字化轉型變成許多企業(yè)擁抱數(shù)字浪潮，提升競爭力的手段。作為國內(nèi)領先的煤礦企業(yè)，建設智能礦山和智慧礦山，已是“必選題”。在全國諸多的智能礦山和智慧礦山中，“智慧準能”尤其引人注目，被稱作行業(yè)“五星標桿”，這主要是因為“智慧準能”做到了“1549”。
“‘1549’是四個數(shù)字，代表準能集團的四大能力，同時也代表著集團在打造智能礦山和智慧礦山上的四大創(chuàng)新?！睖誓芗瘓F公司副總經(jīng)理曹勇解釋。
具體來說，“1”是指準能集團是全國產(chǎn)能第一的露天煤礦，目前準能集團下的兩大礦區(qū)年產(chǎn)量可以達到6900萬噸煤，如果轉換變成耗電量，能夠滿足深圳全市3年用電。
“5”有兩層含義，一方面是指智慧準能應用了5G技術，同時準能5G智能礦山和智慧礦山項目投資金額也高達5個億，其中5G網(wǎng)絡建設投資1.06億，無人礦卡投資3.9億。如同曹勇所說：“5個億的投資總額，充分體現(xiàn)了準能集團在推進智能礦山和智慧礦山建設上的決心”。
假如說“1”和“5”代表準能集團的實力，那么“4”則充分體現(xiàn)了準能集團的創(chuàng)新力。“9”代表增效帶來的成本下降。在“智慧準能”的建設中，準能集團成功打造了四大創(chuàng)新方案，解決了無人駕駛業(yè)務需求量化、5G基站精確規(guī)劃、5G應用協(xié)同、高效運維管理等關鍵問題。
準能5G智能礦山和智慧礦山建成后，提質增效效應突顯。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，基于當前的經(jīng)營成果計算，準能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。
“準能5G智能礦山和智慧礦山建設，是一個系統(tǒng)工程，我們將在未來幾年中持續(xù)推進相關工作的落地，加快整個集團的數(shù)字化轉型腳步?！辈苡陆榻B，準能集團在“5G+無人駕駛”上制定了三步規(guī)劃：2021年5G先行，完成5G基站建設和39套礦卡無人駕駛改造上線；2022年完成全部礦卡智能化改造。
5G賦能，打造世界領先實踐
“4G改變生活，5G改變社會”。業(yè)內(nèi)廣泛認為，5G高速度、大帶寬、低時延的特征，也為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型強勢賦能。然而對于許多礦山企業(yè)而言，怎樣建設真正面向需要的5G網(wǎng)絡？怎樣充分發(fā)揮5G的技術特點？如何將5G真正融進智能礦山和智慧礦山生產(chǎn)、管理是巨大挑戰(zhàn)。
為了找到以上問題“正解”，讓5G賦能煤礦數(shù)字化轉型，準能集團和中國電信內(nèi)蒙古分公司強強聯(lián)合，精準聚焦困擾、需求，總結了四大5G創(chuàng)新方案，徹底解決了大型露天礦山5G網(wǎng)絡建設問題，而也正是基于在5G創(chuàng)新應用上的突顯實踐。在日前落下帷幕的第四屆“綻放杯”5G應用征集大賽上，“準能集團5G智能礦山和智慧礦山應用實踐”榮獲二等獎，將5G+露天礦山的應用實踐推向了一個新的高度。
“大型露天礦5G網(wǎng)絡建設首先要解決的問題是怎樣精確量化無人駕駛業(yè)務對5G需求。”準能集團科學技術研究院院長武國平透露，準能5G智能礦山和智慧礦山建設團隊對生產(chǎn)流程、終端、情景等進行了全面梳理總結，開創(chuàng)性地使用了中國電信推薦的數(shù)字建模技術，將業(yè)務對網(wǎng)絡的實際需求精確量化。以礦卡舉例，團隊構建了礦卡3D模型，分析車載終端組網(wǎng)，利用視頻I幀撞擊模型和等效容量算法計算出無人駕駛礦卡的網(wǎng)絡SLA需求。同時，將礦卡模型導入礦山3D高精度地圖中，動態(tài)復原無人駕駛礦卡業(yè)務路線，精確導出整網(wǎng)網(wǎng)絡需求。
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，而且分布著上千個設備，礦坑內(nèi)部也凹凸不平，深度達180米，相當于60層高樓。更加特別的是，隨著工程進度推移，礦坑每個月要往前推動40米，基站需頻繁搬遷。顯然，傳統(tǒng)的方法難以解決以上問題，中國電信和華為集團聯(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，打造厘米級精度、信道級覆蓋、比特等速度的規(guī)劃方法?！跋啾热斯ひ?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，且覆蓋率提高19%。”中國電信內(nèi)蒙古分公司負責準能集團項目經(jīng)理劉國軍闡述。
規(guī)劃結束后，5G網(wǎng)絡與運用的協(xié)同變成重中之重。準能無人駕駛涉及5G+視頻感知、5G-V2X結合應用、5G架控雙模式三類主要情景，含有視頻、控制、管理、狀態(tài)四種數(shù)據(jù)，需按照業(yè)務優(yōu)先級別分類施策、分級保障。因此，準能5G智能礦山和智慧礦山在業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性地提出了車里組網(wǎng)與車外5G協(xié)同的方案，根據(jù)3D建模整理車里組網(wǎng)，將四類數(shù)據(jù)隔離成四種切片，目的性滿足不同數(shù)據(jù)對于帶寬、可靠性和安全性的需求，真正達成運用和5G深度規(guī)模適配。
“還有一個問題不可忽視，那便是運維。完成了智能礦山和智慧礦山5G網(wǎng)絡的規(guī)劃和建設，大量設備及網(wǎng)絡的高效運維是難點?！睖誓芗瘓F企業(yè)信息中心負責人戚振明介紹，準能5G智能礦山和智慧礦山再一次實現(xiàn)技術突破，率先嘗試將管理觸點延伸到車輛終端，將礦卡健康管理平臺與5G網(wǎng)絡自管理平臺適配，實現(xiàn)雙護航端到端管理。
今天，在“雙碳”目標的引領下，智能礦山和智慧礦山的綠色低碳高質量發(fā)展勢在必行，利用5G等新理念、新技術已成為必要方式。下一步，準能集團將持續(xù)加強5G賦能，全力推進生產(chǎn)智能化、運營數(shù)字化、創(chuàng)新自主化、管理智能化，“讓礦工更安全工作”。
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