近日，陜西首個復雜地質條件下“5G+智慧礦區”在陜煤集團彬長礦業公司小莊礦落地。

近年來，煤礦智能化發展駛入快車道，但在賦存條件復雜的多元災害礦井涉足較少。彬長礦業下屬5對礦井，煤層埋深500米至1000米，煤層厚度4米至26米，開采條件復雜，水、火、瓦斯、沖擊地壓等災害耦合疊加，被國家煤監局定位為全國煤礦災害最重、治理難度最大、安全風險最高、有效防范和遏制重特大事故任務最繁重的礦區之一。

作為陜西省“5G+智慧礦山”試點示范項目的該項目依照“總體規劃、分步實施、因地制宜、效益優先”的原則，利用5G無線通信技術、MEC架構、超融合架構、大數據、圖像識別、分布式計算、4D-GIS、數字孿生等先進技術，構建高效的智能化生產執行、經營管理和科學風險預警體系。

“該項目顯著特點是形成‘1+3+1+N’模式，具體為1個平臺：‘5G+智慧礦區’基礎設施；3個系統：井下高清視頻圖像5G傳輸應用系統、5G安全監測泛在感知物聯網應用系統、5G數字孿生工作面和煤礦生產應用系統；1個標準：煤炭行業智能化標準。N個智能化應用：圍繞智能控制、智能監測、安全控制、視頻監測等子系統。”彬長礦業公司信息中心主任均利說。

該項目主要包含6項建設內容。模塊化數據機房包括供配電、溫濕度控制、機柜及通道、監控管理四大核心子系統，為智慧礦區IT設備提供高質量的供電、溫度和濕度環境保障。

井下高清視頻圖像5G傳輸應用系統，打造了國內首次基于5GSA通信技術的高清視頻采集、AI圖像識別，以及5G物聯網安全監控傳感器在礦井采掘工作面聯合應用，構建起井下云—邊—端協同的多場景無線視頻監控網絡系統+AI智能識別監控與告警系統。

工作面生產執行應用系統解決礦井生產、機電設備、煤質管理和零部件倉儲等問題，通過數字建模、流程管理、質量控制、設備監控、倉儲管理、人員管理、生產安全、績效考核和智能分析等功能，結合礦井生產知識圖譜幫助企業實現生產過程“人、機、料、法、環”的高效管理。

安全監測泛在感知物聯網應用系統，基于5G無線通信技術，實現煤礦感知的全連接。通過在地面應用層融合安全監測監控系統、礦用分布式光纖測溫系統、礦用激光多氣體束管監測系統、微震監測系統、煤礦頂板與沖擊地壓監測系統等監測子系統，構建礦井安全監測泛在感知物聯網應用系統，并實現多源異構，復雜信息采樣密度下傳感器的實時分布式存儲和數據安全智能分析。

5G數字孿生應用系統利用虛擬現實技術創造出工作面三維的采煤環境，模擬采煤機截割作業過程以及設備實時運行，同時融合了視頻監控、安全感知、人車定位等。充分利用裝備物理模型、傳感器感知、運行狀態等數據，集成多物理量、多時空尺度仿真過程，從而反映工作面裝備的、生產和工藝全生命周期過程等功能。

VR安全培訓系統采用VR技術、虛擬仿真技術、人工智能技術、系統集成技術等高科技手段，將枯燥的安全知識進行深度融合，利用創新科技手段，大大提升職工接受培訓時的專注度和參與度。

“在設計和施工過程中，該項目行成‘1中+4全’的小莊模式：全部中國芯、數據全感知、生產全孿生、安全全覆蓋、運營全管控，多項技術在國內煤礦智能化建設領域實現新突破。”陜西電信項目負責人王雷說。

9月2日，該項目以“打造災害治理新模式、定義能源安全新標準”為題，入圍工業和信息化部第四屆“綻放杯”5G應用征集大賽工業互聯網專題賽決賽，并榮獲優秀獎。

“小莊礦‘5G+智慧礦區’的建成，將進一步促進5G與煤礦智能化建設的深度融合，賦能智能綠色煤礦建設，引領彬長礦業、陜西煤業和陜西復雜地質條件下煤礦智能化建設駛入‘快車道’。”彬長礦業公司副總經理劉沛林說。（彎桂清  郭慶）