科技创新推进“无人值守” 矿用4G 5G技术通过技术鉴定

5G通信技术应用推动矿山“无人化”发展

煤炭开采，无人则安。“无人化”是智能矿山的建设目标，依托5G通信、工业互联网等信息技术，我国的煤炭开采已经从单个系统、单项技术的智能化，即“点上的无人”，向多个系统智能化，即“面上的无人”，再向“一个矿井的无人”，最后向“矿区系统的无人”发展。

随着国家2021年达成“100座智能矿井”建设规划以及2035年全面建设智慧矿山的需求，煤矿各类智能化应用例如煤矿井下无人驾驶、工作面移动设备智能开采、移动机器人群作业等场景，要求高带宽传输，快速响应。由于我国井下无线通讯系统起步晚，发展慢，现有的WIFI、3G/4G通信网络难以满足相关业务不断发展要求。从2020年6月份，安标国家中心（2020）36 号文颁布煤矿5G通信系统安全技术要求（试行）后，部分煤矿开始试点安装5G矿用无线通讯系统。5G技术在峰值速率、移动性、网络能量效率方面拥有巨大优势，可有效提升煤矿各类智能化应用场景控制水平和监测数据传输的可靠性，推动我国智慧矿山加速发展。

“矿用4G+5G混合组网的无线通信系统应用研究”项目完成科技成果鉴定

为响应国家及山西省政策号召，矿山自动化企业科达自控子公司北京唐柏通讯技术有限公司开发的5G通讯全矿井无线覆盖技术，重点面向煤矿井下无人驾驶、工作面移动设备智能开采、移动机器人群作业、人工智能等场景的高实时数据传输需求，研究5G通讯在煤矿井下限定空间的抗干扰、抗多径效应、复杂地形无线覆盖、移动目标定位、智能天线应用、信息安全管理等关键技术，形成适用煤矿特殊环境的覆盖全矿井的5G组网方案。同时研制煤矿防爆兼本安型5G基站及本安型系列化通讯终端以及全矿井5G调度通讯平台，构建煤矿井下全面覆盖的5G通信网络，并在煤矿井下开展试验应用。

近日，中国煤炭工业协会组织有关专家对山西华阳集团新能股份有限公司、北京唐柏通讯技术有限公司合作完成的“矿用4G+5G混合组网的无线通信系统应用研究”项目进行了科技成果鉴定。鉴定委员会听取了课题组的汇报，审阅了相关资料，经质询讨论，同意通过鉴定，成果达到了国际先进水平。

5G助力煤矿实现颠覆性变革

目前，煤矿领域正进行智慧矿山建设的大讨论，无线系统的井下应用得到了矿企、设计院、科研院所的一致共识。推进综采自动化进程，提高生产效率，开发5G矿用无线通讯系统，降低工作面劳动强度，提高人员的安全系数，减少井下作业矿工人数，最终实现井下“无人采煤工作面”，已成为国内、外采煤行业的迫切需要和研究方向。通过5G高带宽、低时延、大连接的特性结合网络切片、边缘计算等能力，实现对多样化业务灵活支持，将成为无线网络系统演进的主流方向。

根据煤炭工业“十三五”科技发展的规划，在煤矿信息化与自动化领域，结合新技术实现信息化的提升，构建井下高速有线和无线网络通信技术，推动自动化控制技术和信息化技术的融合。根据智能矿山建设示范工程要求，开发无人驾驶及井下煤矿少人与无人工作面智能化开采，未来通过两化融合和5G网络的发展都将逐步实现。