◆無論是傳感層、傳輸層、控制層還是后端的應用開發層,傳統網絡已經不能滿足煤礦智能化的要求,需要從系統工程的角度,利用5G技術重構網絡整體架構、創新應用場景和新業務模式
◆建成5G網絡不等于完成了5G建設,應用場景的規劃和開發才是重頭戲,而基于5G支撐的AI、云計算、大數據和物聯網應用等恰恰是5G有用和應用賦能的具體體現
◆有條件的煤礦,特別是新建煤礦,要積極推進 5G 應用;其他煤礦要因地制宜,分類、分級發展,在5G應用過程中,要盡可能把工作做得踏實,力戒浮躁、濫造概念、形式主義
在智能化發展大步向前的趨勢下,煤礦正在積極擁抱5G技術。
5G技術契合煤礦智能化發展需求
無論是傳感層、傳輸層、控制層還是后端的應用開發層,傳統網絡已經不能滿足煤礦智能化的要求,需要從系統工程的角度,利用5G技術重構網絡整體架構、創新應用場景和新業務模式
“5G在煤礦的應用與5G的商業化應用基本上是同時起步的,但目前還處于應用的第一步。”中國煤炭科工集團首席科學家、中國工程院院士王國法接受《中國煤炭報》記者采訪時說。
5G,第五代移動通信技術,是最新一代蜂窩移動通信技術,也是繼4G、3G和2G系統之后的延伸。其特點是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。
在王國法看來,5G技術所有的工業化控制跟煤礦的智能化控制基本上是一致的。
“5G技術最顯著的大帶寬、低時延、廣連接的三大特點,正好契合了煤礦智能化發展需要更廣泛數據接入、更大數據傳輸帶寬和更低延時控制的支撐,為打通煤礦智能化開采上下行傳輸的高速通道奠定了基礎。”王國法說。
關于大帶寬。建設智能化煤礦的核心是數字。智能化的本質是把所有的物理化現象都數字化,這就需要上下傳輸大量的數據,需要大帶寬做支撐。
通常情況下,一座煤礦井下會有300路語音通信、500路視頻監控通信、1000臺設備控制、50000點傳感器通信等業務需求。每路通信占用的帶寬分別為64K、8192K、1K、1K,總帶寬需求約為4200M。而目前,煤礦企業普遍采用千兆工業以太網技術建設井下工業環網,井下工業生產過程需要的帶寬遠遠超過其承載能力。
為了解決傳輸帶寬的問題,煤礦企業普遍采用重復建設多個工業環網的辦法,但這將導致井下網絡呈“蜘蛛網”,不僅建設成本巨大、維護困難,而且網絡可靠性差。
關于時延,也很好理解。就像人們通常從電視上看到的視頻連線采訪那樣,這邊說完,那邊還要等一下才能接收到信號、做出反應。這就存在一個時延的問題。
“有些領域,時延高一些影響不大,但真正的煤礦智能化、無人化開采或安全生產,沒有實時控制和低時延做支撐,是實現不了的。”王國法說。
實際上,煤礦智能化建設的好多方面都卡在通信上。以工作面無人化開采為例。工作面無人開采時,需要煤礦工人在地面操作井下設備。這時,井下機器的運行軌跡需要精準的定位、實時的數據傳輸,還有大量的設備連接,如果出現延時,會造成一連串的影響。“5G技術帶寬夠,時延低、連接廣,恰好滿足這些要求,為井下無線通信提供了技術性支撐。”中國煤炭工業協會信息化分會秘書長王丹識說。
在陽煤集團黨委書記、董事長翟紅看來,煤礦井下地理條件復雜多變,在支護強度大、信號衰減快等特殊環境下,推廣無線通信意義重大,“5G技術在煤礦是剛需,是安全生產的堅強保障”。
中國煤炭科工集團開采研究院有限公司副研究員趙國瑞表示,無論是傳感層、傳輸層、控制層還是后端的應用開發層,發展煤礦智能化都須對傳統煤礦業務場景進行重塑,而煤礦智能化應用和系統融合等對承載的網絡也提出了新要求和新標準。傳統網絡已經不能滿足煤礦智能化的要求,需要從系統工程的角度,利用5G技術重構網絡整體架構、創新應用場景和新業務模式。
“光速”入井各方有熱情有行動
20余家大型煤炭集團、煤炭高等院校已開展了5G技術相關合作、研究和項目推進工作;盡管井下特殊的環境給5G技術在煤礦落地帶來諸多困難,但其推進速度已經跑在很多行業的前面
在國家新基建戰略和八部委《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》的導引下,煤礦企業、三大運行商和華為公司等信息龍頭企業對于5G技術在煤礦的應用都有很高的熱情。