5G技术在煤矿智能化中的应用展望

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的保障,当前处于煤矿智能化发展的初级阶段,仍然面临泛在感知难、多类型数据同步传输不可靠、远程控制实时性差、融合大数据的智能决策效率低等问题,面向垂直行业智能化应用的第五代移动通信技术(The fifth Generation Mobile Communication Technology,5G)为上述问题的解决提供了契机。分析了5G中的高频通信、大规模天线阵列、超密集组网、设备到设备通信、网络切片和移动边缘计算6项关键技术和各自的技术特征;研究了煤矿智能化应用在信息感知、多类型数据传输、实时决策控制、新技术应用和异构物联设备互联互通需求等方面的短板,以视频传输为例分析了4G技术在未来应用中的局限性,研究了井下WiFi组网的不足之处,指出了煤矿井下应用5G技术的必要性;结合5G技术优势和煤矿井下实际需求提出了基于5G技术的高精度实时定位与应用服务、虚拟交互应用、远程实时控制、远程协同运维及井下巡检和安防等煤矿井下应用场景,提出了基于混合现实的井下智能化开采和远程实时可视化操控的构想,给出了井下应用5G技术的总体架构:有线光纤骨干环网加5G覆盖,分析了实施要点...     

5G移动通信在煤矿场景中的网络构建研究

主要分析5G移动通信在煤矿场景中的运用,以及如何运用5G移动通信完成煤矿场景网络的构建工作,以此来提高煤矿生产工作的自动化和智能化,推动煤矿的现代化发展。在这个过程中需要煤矿在结合自身实际和具体发展需求的基础上进行5G移动通信的构建工作。     

5G技术在煤矿智能化建设中的应用展望

随着网络应用的升级和优化,5G网络逐渐出现在人们的视野中,以较强的虚拟化技术和网速被广泛使用.对于煤矿发展而言,不仅能够帮助进行远程程序的操控和定位,还能够以此为基础来帮助矿井实际应用场景的虚拟模拟,保障操作人员的生命安全.基于此,文章对5G技术在煤矿智能化建设中的应用展望进行研究,以供参考.     

5G技术在煤矿智能化建设的应用

在全国大力推行世界一流示范矿井建设的背景下,煤矿智能化程度是最重要的一项考评指标。但因当前煤炭行业技术、人才、装备及不同井田的采场条件变化等因素制约,导致智能矿山建设诸多关键性技术不能得以应用与推广。煤矿智能化和第5代移动通信技术系统（5G）都处于发展阶段,随着5G技术在煤矿智能化建设中的应用,权威专家对5G技术在煤矿中的实用价值进行深入分析。分析在中国煤炭发展趋势的4个阶段,强调现阶段煤炭发展遭遇的分歧和发展方位;明确提出5G颠覆式创新煤矿智能化建设,剖析5G有别于过去通信技术,5G技术对煤矿智能化的实用价值;注重煤矿智能化建设的关键以及5G技术当中的作用;明确指出5G煤矿智能化的普遍主要用途。本文归纳总结了5G技术所属的快速发展环节,煤矿行业融合5G技术的现实意义,以及推动煤矿5G技术发展趋势对于煤矿智能化的重要性。     

5G技术在煤矿智能化中的应用探讨

互联网信息技术的飞速发展和煤矿产业工业链的不断完善,直接改变了传统工业模式下落后的生产力所造成的煤炭产量的不稳定性和煤炭产能结构的不安全性.在论述5G技术及其应用优势的基础上,着重探讨了5G技术在煤矿智能化过程中应用的可行性,并研究了在煤矿智能化过程中应用5G技术的高精实时定位服务、虚拟交互服务、生产远程实时控制服务、...     

5G是煤矿智能化的关键

煤矿智能化和第5代移动通信系统(5G)都处于发展初级阶段,随着5G技术在煤矿智能化建设中逐步展开应用,专家学者对5G技术在煤矿中的应用价值展开讨论。分析了我国煤炭发展的4个阶段,指出了目前煤炭发展面临的矛盾和发展方向;提出了5G赋能煤矿智能化建设,分析了5G不同于以往通信技术,5G技术对煤矿智能化的价值;指出了煤矿智能化建设的关键以及5G技术在其中的作用;提出了5G+煤矿智能化的典型应用场景。总结了5G技术所处的发展时期,煤矿行业融合5G技术的意义,推动煤矿5G技术发展对于煤矿智能化的重要性。     

面向煤矿智能化的5G关键技术研究

5G通信技术应用于煤矿智能化开采中已成为目前各界的共识.为了给煤矿智能化开采应用提供更为有效的无线通信与信息处理支撑,调研了5G技术在煤矿智能化中的研究及网络建设现状,分析了其在煤矿应用时的理论研究、标准化、实验室研究及试点建设多个方面的进展情况;针对井下无线传播环境及业务需求,从无线频段选择、无线基站选型、组网方式以...     

煤矿5G智能化应用实践关键技术研究

基于山西新元煤矿5G技术智能化应用背景,通过剖析当前煤矿智能化对于4G与WiFi通信技术各项性能的发展需求,提出了煤矿5G智能化应用场景及设计内容;从智能化建设顶层设计体系出发,搭建矿用5G网络、部署组织架构,研究提出适用于井下精准协调控制、综采工作面设备智能监测与集中控制、系统运行状态回传和井下透明可视化巡检的技术方案,以实现井上井下协同作业、综采工作面智能化和机器人智能巡检。研究成果在新元煤矿31004和3411工作面进行应用,应用结果表明,技术方案的实施显著提高了煤矿经济效益,有助于推动实现煤矿井下少(无)人化作业。     

基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索

5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持和技术发展态势,系统分析了智能化开采技术在应用推广过程中亟待解决8个方面的问题,即:工作面自动找直技术、复杂环境下的高清晰可视化技术、煤炭开采多场动态信息融合的4D透明地质构建技术、煤岩自动识别及智能截割技术、高质量传感器研制与多传感器数据融合技术、采矿工艺智能化技术、煤炭智能化开采的微服务系统平台架构、危险源智能感知与预警技术;并从宏观角度分析凝练了技术方面的制约因素,提出以5G技术为核心汇聚而成的技术生态必将成为解决上述问题的一种有效手段。其次,深入研究了通信技术和煤矿开采技术之间的关系,分析了5G技术在智能化开采中的特点和优势,构建了智能化开采核心技术与5G技术生态关联矩阵,指出5G大带宽、泛在万物互联、低时延高可靠、切片技术等特性和技术在煤矿智能化开采发展中的关键支撑作用,阐述了5G生态在煤矿智能化开采中的重要性,并展望了随着5G技术生态的不断成熟,煤矿智能化开采将探索衍生出的一些高效关键技术和生产管理模式。最后,从多个方面探索了5G技术在智能化开采中的关键应用,包括:系统计算分析管控模式、4D-GIS透明地质和实时推演、工作面自动找直、视频驱动的智能化开采、井下环境感知等。最后针对煤矿智能化开采提出了一种基于5G技术的解决方案以供探讨。     

基于5G网络的庞庞塔煤矿智能矿山建设研究

将5G网络技术应用到煤矿的智能化矿山建设中,是当前提高矿山智能化水平的重要方向。为此,开展了庞庞塔煤矿中智能综采工作面、5G网络构架、视频界面等多方面的建设设计,并对建好后的智能矿山运行情况进行了评价分析,实现了对井下煤矿开采设备及配套设施的远程监控、操作及控制,智能矿山整体智能化程度相对较高,提高了该矿井的煤矿开采效率及作业安全性。     

基于矿用5G技术的采煤机智能化技术

通过综述当前专家学者及工矿企业对“矿用5G+煤矿智能化”技术的研究与应用,得出其进展长足但仍然存在应用场景和生态匮乏的结论。针对采煤机智能化方面存在全面感知能力较弱、远程控制时效性低、通信系统可靠性差的技术短板,构建基于采煤机的矿用5G通信系统。以单一采煤机通信系统为研究对象,分别阐述了采煤机5G通信系统架构、采煤机5G CPE安装方式、综采工作面5G基站布设方式。基于5G技术具有的大宽带、低延时、广连接的特性,展望5G技术应用于采煤机后,可拓展采煤机在煤机云端控制、海量数据传输、故障远程诊断等智能化方面的应用。     

融合5G技术生态的智能煤矿总体架构及核心场景

5G技术的到来,强化和深度融合了物联网、大数据、人工智能等技术,已经形成了较为成熟的5G技术生态,有力推动了包括煤炭企业在内的各个行业的转型升级和智能化发展。通过分析移动通信技术与煤矿建设的关系,明确了5G技术在煤矿生产中所具有的重要作用,揭示了5G技术生态是智能煤矿建设的重要推动力;详析分析了当前制约煤矿智能化的井下高效通信、装备智能化、决策智能化等方面的主要问题,并且从5G技术生态的角度探讨了解决当前问题的技术手段;研究了智能煤矿的内涵,提出了智能煤矿的定义,明确了智能煤矿必须具备时空一体、万物互联、数据融合、全息感知、业务联动、智能决策六大特征;揭示了智能煤矿基础设施所需要的5G技术生态、混合云和GIM技术等3个技术要素,提出顶层设计中所涉及的云边端思维模式、微服务架构和基于一张图的智能态势分析与决策等3个设计理念,从而完成了对智能煤矿建设总体架构的构建。同时,对智能煤矿建设中包括智能探测、智能掘进、智能开采、智能通风、智能洗选和智能调度在内6个典型应用场景所需的研究重点和方向进行了阐述。最后,以延长石油矿业巴拉素煤矿为实例,在兼顾实际开采条件和发展愿景条件下实践了笔者提出的智能...     

智能矿山5G技术发展与应用场景分析

数字化是实现传统矿山企业高质量发展的必由之路,当今我国矿山智能化发展仍然面临数据泛在感知难度大、多元异构数据实时传输可靠性差、设备远程操作延迟高、融合大数据的智能决策效率低等问题。面向垂直行业和工业通信无线解决方案的第五代(5G)移动通信技术,其高可靠、低时延和广连接的特点为上述问题的解决提供了契机。本文结合当今矿山数字化转型的应用需求,结合5G的技术优势提出矿山智能化创新应用典型场景,展望了基于5G技术的虚拟现实、大数据、云计算、人工智能等在矿山智能化升级改造过程中的融合应用路径。     

基于5G网络的大型煤矿瓦斯管理技术发展趋势

大型煤矿实现瓦斯管理的无人化、智能化、智慧化是矿山生产技术发展的趋势,也是国家的能源战略决策部署要求。传统煤矿瓦斯检查管理方式存在假检、漏检、纸质材料保存困难、救援不力等诸多弊端,煤矿企业需借助科技的力量进行管理升级。5G网络技术的数据传输速率、网络容量等各大优势与大型煤矿瓦斯管理实现无人化、智能化的要求均无缝对接。探讨了未来大型煤矿瓦斯管理将会经历5G+人工+传感器,5G+机器人,5G+物物互联、智能交互3个发展阶段。5G+人工+传感器阶段的智能终端可对巷道进行精准场景定位并根据场景要求智能检测各项参数,5G+机器人阶段研发的仿生机器人将使传统的瓦检员、测风员、测尘员、监测工等“一通三防”各工种工作人员退出煤矿安全生产的历史舞台,5G+物物互联、智能交互阶段万物皆是瓦斯管理参与者,矿山“智慧大脑”会通过虚拟现实等技术手段对瓦斯异常情况采取措施,最终实现矿井瓦斯智慧管理。     

保德煤矿F5G全光工业网设计及应用

针对保德煤矿在智能化进展中承载网存在网络链路无保护、业务阻塞、运维效率低、视频传输质量差等问题,设计研发了F5G(The 5th Generation of Fixed Network,第五代固定网络)全光工业网架构。通过结合煤矿现场情况,对F5G在矿井内应用的关键技术进行了研究,进一步提升了保德煤矿承载网络质量,并为煤矿行业高质量传输网络提供了一种新的可靠方案。     

5G技术赋能下采掘工作面视频+智能化应用

煤炭开采正由传统向智能转变,建设安全、高效、绿色、智能的世界一流煤矿的步伐逐渐加快.为实现机械化换人、自动化减人、智能化无人的发展战略,开展了5G技术赋能下采掘工作面视频+智能化应用.结合采掘工作面生产工序、关键掘进技术及生产环境的特点,通过对当前采掘工作面智能化现状进行分析,描述了5G通信技术连续采煤机全方位跟机视频...     

煤矿智能化最新技术进展与问题探讨

煤炭是我国一次能源中最经济、可靠的资源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑.国家发展改革委、国家能源局等八部委联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》后,煤炭行业供给侧结构改革和高质量发展脚步逐步加快,人工智能、大数据、云计算、工业物联网等新一代信息技术与传统采矿专业深度融合,推动了整个煤炭行业科技发...     

5G专网在平朔东露天智能化矿山建设中的应用

基于智能化露天矿建设对高性能无线通信网络需求的问题,探讨了5G通信技术在赋能智能化露天矿中的关键技术及性能优势,阐述了在平朔东露天智能化矿山建设中5G网络部署方案中的核心网、传输网和无线网等关键性环节的设计思路,并对5G网络在平朔东露天智能化矿山中的具体应用场景进行了介绍。     

煤矿5G融合通信系统架构设计

针对煤矿通信系统存在系统独立、缺乏联动互通、统一调度等现象,研究建设煤矿5G融合通信系统的架构设计要求,满足井下联动调度、远程（无人）操控、巡检机器人的典型应用场景;分析该系统在承载采集类、控制类、双向交互类等多数据业务,对低时延/高可靠、数据安全、大带宽的技术要求;提出了采用NGN网络架构、SIP软交换协议及开放接口技术的煤矿5G融合通信平台架构的网络拓结构、安全运行机制、API多层次架构,以及网络动态控制策略的设计需求;探讨了建设基于5G通信的无线承载网的接口类型、业务需求、建设方式,并分析了3种典型联动应用的结论。研究结果表明：基于5G的煤矿融合通信系统的架构设计及联动应用测试,对解决智能矿山多系统建设中面临的接口兼容、远程控制、统一调度等问题具有重要意义。